氧化石墨烯与碳纳米管D2O色散被动调Q激光器研究

"这篇研究论文探讨了一种独特的被动调Q激光器，该激光器使用了氧化石墨烯和碳纳米管在D2O（重水，氘化氧化物）中的分散体，工作在1.06微米波长。研究人员首次在这样的配置下研究了被动Q开关的特性。实验结果显示，通过20毫克/10毫升的GO-D2O分散体，可以获得脉冲持续时间最短为344纳秒，重复频率为550千赫兹的脉冲。而0.3毫克/10毫升的SWCNTs-D2O分散体则能产生最大脉冲能量。" 这篇论文的核心是关于被动调Q激光器的创新设计，它利用了氧化石墨烯和碳纳米管在D2O中的分散来优化激光器的性能。Q开关是一种激光技术，用于控制激光器的脉冲持续时间和能量输出。在这个研究中，"被动Q开关"指的是不需要外部电控元件，而是依赖于介质的吸收特性来调节激光脉冲的形成。 氧化石墨烯和碳纳米管是两种具有独特光学和电学性质的材料。氧化石墨烯是由石墨烯氧化而成的二维材料，具有高度的光吸收能力和良好的溶解性，这使得它成为理想的Q开关介质。而碳纳米管则以其高强度、高导电性和光学可调性而闻名，其在D2O中的分散进一步增强了这些特性。 D2O，即重水，是由两个氘核（氢的同位素）和一个氧原子组成的，它比普通的H2O具有更慢的分子动力学，这可能导致不同的溶剂效应，可能影响材料的光物理和光化学性质，从而影响Q开关的性能。 论文中提到的实验结果表明，这种新型激光器能够产生非常短的脉冲，脉冲持续时间为344纳秒，这是一个显著的成就，因为短脉冲宽度通常意味着更高的峰值功率，这对许多应用如激光雷达、精密加工和医学成像等至关重要。此外，调整碳纳米管的浓度可以控制脉冲能量，表明这种系统具有良好的可调性和灵活性。 这项研究展示了氧化石墨烯和碳纳米管在D2O中的创新应用，它们为1.06微米波段的被动调Q激光器提供了高效、可控的解决方案，对激光技术的发展有着积极的推动作用。通过深入理解这些材料在激光器中的作用机制，未来可能会开发出更多高性能的激光系统。