全固態(tài)被動(dòng)調(diào)Q激光器由于其在微機(jī)械加工、激光測(cè)距、遙感、顯微外科與非線性變頻等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用而備受關(guān)注。與主動(dòng)調(diào)Q激光器相比,采用可飽和吸收材料的激光系統(tǒng)具有體積小、簡(jiǎn)單、成本低等優(yōu)點(diǎn)。據(jù)報(bào)道,半導(dǎo)體材料如Ga As、半導(dǎo)體飽和吸收鏡（SESAMs）、石墨烯（Gr）以及二硫化鉬(Mo S₂)為代表的新型“類石墨烯”二維材料已被用作Q開關(guān)元件來(lái)產(chǎn)生激光脈沖。近年來(lái),量子點(diǎn)（QDs）由于相對(duì)較寬的吸收譜,更低的飽和通量,更快的恢復(fù)時(shí)間和更低的非飽和損耗成為一種新的很有吸引力的非線性光學(xué)材料,在超短脈沖激光器中具有至關(guān)重要的應(yīng)用。本論文主要研究了石墨烯量子點(diǎn)（GQDs）在全固態(tài)激光器中的被動(dòng)調(diào)Q特性:（1）利用水熱法制備了石墨烯量子點(diǎn)（GQDs）溶液并獲得了性能優(yōu)良的GQDs SA,借助Raman、XRD、TEM及Z-scan對(duì)GQDs SA進(jìn)行了微觀結(jié)構(gòu)與光電性能表征測(cè)試,對(duì)制備的GQDs質(zhì)量?jī)?yōu)劣進(jìn)行評(píng)估。通過(guò)非線性測(cè)試測(cè)得GQDs SA的調(diào)制深度為6.2%,飽和光強(qiáng)為19.6 MW/cm²。（2）研究了LD泵浦Nd:YVO₄

【文章來(lái)源】：南京信息工程大學(xué)江蘇省

【文章頁(yè)數(shù)】：70 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

石墨烯結(jié)構(gòu)圖

南京信息工程大學(xué)碩士學(xué)位論文10二維材料在被動(dòng)調(diào)Q應(yīng)用中也顯示出巨大的前景，如CNT、MoS2、石墨烯等。石墨烯的缺點(diǎn)是調(diào)制深度很低（通常每層1%[39-40]）,而CNT由于管徑寬而產(chǎn)生高損耗，以覆蓋更寬的帶寬[41]。由于可見(jiàn)光區(qū)帶隙大，TMD材料如MoS2在近紅外和中紅外區(qū)域的性能受到限制。圖1.7石墨烯結(jié)構(gòu)圖d.量子點(diǎn)材料調(diào)Q圖1.8GQDs模型分子結(jié)構(gòu)QDs是由AlexeiEkimov[42]在20世紀(jì)80年代初發(fā)現(xiàn)的，是由MarkReed發(fā)明的。與量子阱相比，量子點(diǎn)原則上可以提供更低的飽和通量、更快的恢復(fù)時(shí)間和更低的非飽和損耗。GQDs材料與Gr相比，它不僅具有相應(yīng)的Gr性能，與此同時(shí)，也打開了Gr的帶隙并且可通過(guò)調(diào)節(jié)GQDs尺寸大小來(lái)調(diào)節(jié)帶隙。1.3量子點(diǎn)材料現(xiàn)狀20世紀(jì)70年代，量子點(diǎn)這種半導(dǎo)體納米材料由于其特殊的性質(zhì)引發(fā)了眾多學(xué)科科研人員的關(guān)注。它的超小尺寸引發(fā)了量子限制效應(yīng)，并且其激發(fā)波長(zhǎng)范圍廣，熒光壽命長(zhǎng)，量子產(chǎn)率高等獨(dú)特的光學(xué)特性使得科研人員將主要研究方向集中于其光電性質(zhì)上。隨著時(shí)間推移，科研人員逐漸研究其在其他領(lǐng)域的應(yīng)用。1998年，Alivisatos和

撓τ靡踩〉昧訟嚶Φ慕?埂?一般來(lái)說(shuō)，體材料由于其電子波長(zhǎng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于體材料尺寸，所以其量子限域效應(yīng)不明顯。納米材料的尺寸已經(jīng)縮小至納米級(jí)，納米材料又樂(lè)意分成二維、一維與零維納米材料。二維納米材料也可稱為量子阱材料，其意味著材料中三個(gè)維度只有其中一個(gè)維度為納米尺度，其形狀是平面的，如納米薄膜與超晶格材料；一維納米材料也可稱為量子線，其意味著材料中三個(gè)維度只有其中兩個(gè)維度為納米尺度，其形狀是長(zhǎng)條狀，如納米棒與納米帶；零維納米材料即量子點(diǎn)，其意味著材料中的三個(gè)維度都是納米尺度,其形狀為點(diǎn)狀的。圖1.9是體材料、量子阱、量子線以及量子點(diǎn)的比較。圖1.9量子阱、量子線、量子點(diǎn)與體材料的比較量子點(diǎn)是尺寸約為1nm-10nm的準(zhǔn)零維半導(dǎo)體納米晶體。每個(gè)量子點(diǎn)Ibanez都均勻的分散在光學(xué)透明材料中，如玻璃或者聚合物薄膜之中。量子點(diǎn)材料的形狀一般是球形，但由于量子點(diǎn)不同的合成過(guò)程與化學(xué)組成，其中有些量子點(diǎn)材料的形狀可能為棒狀或者其他形狀。到目前為止，量子點(diǎn)材料的制備方法已經(jīng)多種多樣，如水熱法、外延生長(zhǎng)法以及溶膠凝膠法等。由于制備技術(shù)的提高，量子點(diǎn)材料的熒光量子產(chǎn)率得到了很大的提高，也很好的改善了其穩(wěn)定性并且在一定程度上降低了毒性。目前合成的量子點(diǎn)材料的種類種類較多，如CdSe、PbS、CdTe以及GQDs等。人工合成的量子點(diǎn)材料的吸收和輻射譜可以覆蓋很寬的波帶。按結(jié)構(gòu)劃分，量子點(diǎn)的結(jié)構(gòu)主要可以分成三類：(1)核結(jié)構(gòu)的量子點(diǎn)。如PbS、PbSe等。(2)只有一層包覆層的核殼特征的量子點(diǎn)。如CdTe、CdS/ZnO等。(3)有多層包覆層的核殼特征的量子點(diǎn)。如CdS/HgS/CdS等。

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碩士論文
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本文編號(hào)：3560903