使用多壁碳纳米管被动调Q S波段铥氟光纤激光器

0 下载量 197 浏览量 更新于2024-08-30 收藏 513KB PDF 举报
"这篇论文提出并演示了一种稳定被动Q开关S波段铥氟光纤激光器(TFFL),采用多壁碳纳米管(MWCNT)基饱和吸收器(SA)。该激光器的中心发射波长为1486.4纳米,输入功率范围在87.1至126.6毫瓦之间。输出脉冲的重复频率和脉宽范围分别为30.1至40.0千赫兹和9.0至3.2微秒,最大脉冲能量达到28.9纳焦。据作者所知,这是首次成功地使用MWCNT基SA实现被动Q开关S波段TFFL的展示。" 文章涉及的关键知识点包括: 1. **被动Q开关技术**:Q开关是一种用于控制激光器脉冲产生的技术,通过改变激光谐振腔内的损耗来控制增益介质的量子效率。被动Q开关是其中一种,它利用非线性吸收材料(如本文中的MWCNT)自然地增加腔内损耗,产生短而强烈的脉冲。 2. **铥氟光纤激光器(TFFL)**:铥氟光纤激光器是一种使用铥离子作为激活剂的光纤激光器,工作在近红外区域,通常在1.9到2.1微米之间。铥氟光纤激光器因其高功率、窄线宽和良好的热管理特性而在各种应用中受到关注。 3. **S波段激光**:S波段是指在通信和光谱学中使用的特定电磁波谱的一部分,大约在3000到30000GHz(或1到10微米)之间。在这个波段工作的激光器可以应用于远程感测、医学成像和高速通信等领域。 4. **多壁碳纳米管(MWCNT)**:MWCNT是一种由多个同心碳纳米管层组成的结构,具有独特的电学和光学性质,使其成为制造高效饱和吸收器的理想材料。在本文中,MWCNT用作Q开关,因为它能有效地吸收激光能量并快速恢复,从而产生短脉冲。 5. **饱和吸收器(SA)**:饱和吸收器是Q开关的核心组件,当激光功率达到一定阈值时,其吸收特性会饱和,允许激光脉冲通过。MWCNT的这种特性使得激光器能够在保持稳定的同时产生脉冲。 6. **激光性能参数**:论文中提到的激光器输出脉冲的重复频率和脉宽范围以及最大脉冲能量,这些都是衡量激光器性能的重要指标。较高的重复频率意味着每秒发射的脉冲数量更多,而较窄的脉宽表示每个脉冲的能量更集中,最大脉冲能量则反映了激光器的峰值功率。 7. **应用前景**:随着对信息容量和带宽需求的增长,现有的通信系统面临限制。被动Q开关S波段铥氟光纤激光器因其独特的优势,可能在光纤通信、遥感、医疗和工业加工等领域的未来发展中起到重要作用。 这项研究展示了MWCNT基饱和吸收器在被动Q开关铥氟光纤激光器中的应用潜力,这为S波段激光技术的发展提供了新的思路和可能的解决方案。