基于二维MoS2的纳米级被动Q开关Yb掺杂晶体激光器

本文主要探讨了一种创新的纳米秒级脉冲、双波长、被动式Q开关掺镱（Yb:LLGG）晶体激光器，其核心在于利用了几层厚度的二硫化钼（MoS2）二维材料制作的紧凑型饱和吸收镜（Saturable Absorber Mirror, SAM）。这项研究由来自山东大学晶体材料国家重点实验室的研究团队进行，作者包括Fei Lou、Ruwei Zhao等人。 MoS2纳米片被成功地应用于该固体激光器中，作为高效饱和吸收器，显著地提高了Q开关性能。在1微米波长下，通过MoS2 SAM的Q开关作用，研究人员获得了前所未有的短脉冲宽度，达到了惊人的182纳米，这标志着MoS2基Q开关激光器的脉冲压缩能力达到了一个新的高度。 在实验中，该激光器的最大平均输出功率达到了0.6瓦，对应的单脉冲能量高达1.8微焦耳。这种高效率与短脉冲特性相结合，展示了MoS2作为非线性纳米材料在光子学领域的巨大潜力。此外，文章还提到，通过优化设计和参数调控，激光器的斜率效率达到了24%，显示出其在实际应用中的高效性能。 值得注意的是，这项工作对于开发新型紧凑型、高性能的固态激光器具有重要意义，特别是在需要短脉冲和高能量密度的应用中，如光纤通信、激光加工和光开关等领域。MoS2因其独特的光学性质和易于制备的特性，有望成为未来高性能激光器技术的重要组成部分。同时，这也为二维材料在量子光学和光子学领域的进一步研究打开了新的窗口。这篇论文提供了一个重要的研究平台，促进了对二维材料在激光技术中的深入探索和利用。