ຄວາມກົດດັນເລເຊີທີ່ມີຂະຫນາດໃຫຍ່ທີ່ມີອັດຕາການຊ້ໍາສູງໂດຍ laser graphene Q-switched state-state

Abstract: ພວກເຮົາໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າ graphene ສາມາດນໍາໃຊ້ເປັນເຄື່ອງດູດກືນທີ່ມີປະສິດທິພາບສໍາລັບ Q-switched lasers ລັດແຂງ. ບ່ອນແລກແກະສະຫລັກທີ່ດູດຊຶມ graphene ໄດ້ຖືກຜະລິດດ້ວຍແຜ່ນ graphene ທີ່ມີຄຸນນະພາບສູງແລະມີຄຸນນະພາບສູງ, ຖືກດ້ອຍຈາກexfoliation ໄລຍະຂອງເຫລວ. ການນໍາໃຊ້ກະຈົກນີ້, ຄວາມກົດດັນຂອງ 105-ns ແລະພະລັງງານໄຟຟ້າສະເລ່ຍ 2,3 W ຈະໄດ້ຮັບຈາກເລເຊີ Q-switched Nd: GdVO4. ພະລັງແຮງດັນສູງສຸດແມ່ນ 3.2 μJ. ປະສິດທິພາບຂອງຄວາມຫນາແຫນ້ນສູງເຖິງ 37%ປະມານ 40% ຂອງເລເຊີຕໍ່ຄື້ນເລຊ, ເຊິ່ງສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າການສູນເສຍຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງເກັດນິນຕ່ໍາ.

  1Introduction

  Q-switching, ທີ່ເອີ້ນກັນວ່າການສ້າງກໍາແພງຍັກໃຫຍ່, ອະນຸຍາດໃຫ້ການຜະລິດແສງສະຫວ່າງແສງສະຫວ່າງທີ່ມີກໍາລັງສູງສຸດສູງ, ສູງກວ່າທີ່ຈະໄດ້ຮັບການຜະລິດດ້ວຍເລເຊີດຽວກັນຖ້າມັນດໍາເນີນການໃນໂຫມດຄື້ນຕໍ່ເນື່ອງ. ເທກນິກນີ້ພົບເຫັນການນໍາໃຊ້ອຸດສາຫະກໍາແລະວິທະຍາສາດທີ່ຕ້ອງໃຊ້ພະລັງງານສູງ, ເຊັ່ນ: ຢາປົວພະຍາດ, ພູມສາດແລະການປຸງແຕ່ງວັດຖຸ. ກ່ອນຫນ້ານີ້, lasers Q ປ່ຽນແປງຢ່າງມີເຫດຜົນກັບ semiconductor ຮັບນ້ໍາມັນດູດຊຶມ saturable (SESAMs) ເປັນ Q-ອົງປະກອບການປ່ຽນແປງໄດ້ຖືກລາຍງານຢ່າງມີປະສິດທິພາບ [1-4]. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, SESAM ເຫຼົ່ານີ້ຕ້ອງການການຜະລິດແລະການຫຸ້ມຫໍ່ທີ່ສັບສົນທີ່ຈໍາກັດການນໍາໃຊ້ຢ່າງແຜ່ຫຼາຍຂອງມັນ [5]. ດັ່ງນັ້ນ, ມັນເປັນສິ່ງສໍາຄັນທີ່ຈະຊອກຫາອຸປະກອນດູດຊຶມໃຫມ່ທີ່ມີຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຕ່ໍາ, ກວ້າງແຖບການດູດຊຶມ, ແລະການສູນເສຍທາງດ້ານຮ່າງກາຍຕ່ໍາ.

  ຄວາມຄືບຫນ້າທີ່ຜ່ານມາສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າ graphene ສາມາດນໍາໃຊ້ເປັນອົງປະກອບ modulation ໃນ laser pulsed. Graphene ມີຄວາມໄດ້ປຽບຢ່າງຈະແຈ້ງກ່ຽວກັບການດູດຊຶມຂອງ semiconductor ແບບດັ້ງເດີມທີ່ມີຢູ່ໃນ photonics ultrafast ເຊັ່ນ: ການເຄື່ອນໄຫວຂອງໄວຣັສ ultrafast[6,7], ການດູດຊຶມດ້ວຍແສງໃຫຍ່ແລະຄວາມເລິກຂອງໂມເລກຸນ [8,9]. ຄວາມເລິກຂອງໂມເລກຸນແມ່ນສູງກວ່າ 66.5% ສໍາລັບສາມແຜ່ນຂອງແຜ່ນ graphene ແລະເກືອບຈະເລື່ອນລົງໂດຍມີການເພີ່ມຂັ້ນຕອນ [8]. ຄວາມເລິກຂອງໂມດູນຂະຫນາດໃຫຍ່ແມ່ນສະຫນັບສະຫນູນສໍາລັບການກົດສັ້ນ [10]. ແລະຄວາມເລິກຂອງໂມດູນຄວບຄຸມສາມາດຄວບຄຸມໄລຍະເວລາກໍາເນີດໄດ້. ການເຮັດວຽກທີ່ຜ່ານມາໄດ້ພິສູດວ່າ graphene ແມ່ນເຄື່ອງດູດກືນທີ່ດີເລີດໃນ lasers ເສັ້ນໄຍແບບ locked ແລະ lasers ແຂງຂອງລັດ.[8,11-15] ບໍ່ດົນມານີ້, graphene Q-switching ໄດ້ຖືກລາຍງານມາ. Yu et al ໄດ້ຮັບພະລັງງານ 1592-nJ ດຽວແລະໄລຍະເວລາ 161 ns ຈາກ Nd: YAG laser Q-switched by graphene grown on silicon carbide [16]. Popa et alສະແດງໃຫ້ເຫັນເຖິງການປະຕິບັດຂອງ laser ເສັ້ນໄຍ Q-switched Graphene ທີ່ມີພະລັງງານຂອງ pulse ດຽວຂອງ 40 nJ ຢູ່ 1.5 μm [17]. ໃນທີ່ນີ້, ພວກເຮົາໄດ້ລາຍງານກ່ຽວກັບການນໍາໃຊ້ກະຈົກ absorbent saturable (SAM) ທີ່ໃຊ້ graphene ໃນກາຊວນທີ່ຖືກກະຕຸ້ນໂດຍ Q-ປ່ຽນ Nd: GdVO4 laser. 3.2-μJພະລັງງານຈອນແລະໄລຍະເວລາກໍາລັງ 105-ns ໄດ້ຮັບທີ່ມີການປະຕິບັດງານ Q-switch ຄົງທີ່.

  2. ການກະກຽມແລະການກໍານົດຂອງ graphene

  ເພື່ອໃຫ້ໄດ້ຮັບແຜ່ນ graphene ທີ່ມີຂະຫນາດຂອງສິບ micromons, ພວກເຮົາໄດ້ pretreated graphite exfoliated worm ຄ້າຍຄືກັບ (WEG) ທີ່ມີທາດອົກຊີເຈນກ່ອນທີ່ຈະ exfoliating. ແກັດ graphite exfoliated ໄດ້ຖືກ pre-oxidized ໃນປະສົມຂອງອາຊິດ sulfuric ເຂັ້ມແຂງ,potassium peroxodisulfate, phosphorus oxide (P2O5) ທີ່ 90 ° C ພາຍໃຕ້ stirring. ໃນເວລາທີ່ສົມບູນ 4 ຊົ່ວໂມງ, ການປະສົມດັ່ງກ່າວໄດ້ຖືກສົ່ງໄປຫາເຄື່ອງເປົ່າຂະຫນາດໃຫຍ່ທີ່ມີນ້ໍາ ionized ຫຼາຍເກີນໄປ, ຕາມດ້ວຍການກັ່ນຕອງແລະລ້າງຈົນກວ່າ pH ຂອງfiltrate ແມ່ນໃກ້ກັບກາງ. graphite ທີ່ໄດ້ຮັບຄືແຫ້ງຢູ່ 80 ° C ໃນ 24 ຊົ່ວໂມງ. graphite ແຫ້ງແມ່ນ ultrasonicated ໃນ 1 -methyl-2-pyrrolidinone (NMP) ໃນ vial ແກ້ວປະທັບຕາສໍາລັບ 2 ຊົ່ວໂມງ. ການແຜ່ກະຈາຍທີ່ໄດ້ຖືກປະໄວ້ສໍາລັບເວລາ 3 ມື້ເພື່ອເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມຮຸນແຮງໃດໆ. ການແກ້ໄຂແບບຍືດຫຍຸ່ນໄດ້ຖືກລວບລວມສໍາລັບການລັກສະນະ. ການສະແກນ electron microscope (SEM) ແລະ microscopy ເອເລັກໂຕຣນິກສົ່ງໄຟຟ້າຄວາມລະອຽດສູງ (HRTEM) ໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ລັກສະນະຜະລິດຕະພັນ. ແຜ່ນ graphene ມີຂະຫນາດຂ້າງຂ້າງເທິງ 20 μmສາມາດເຫັນໄດ້ຢ່າງຊັດເຈນໃນຮູບ 1 (a) ແລະ 1 (ຂ). ຮູບແບບການກະແຈກກະຈາຍເອເລັກໂຕຣນິກໃນພື້ນທີ່ເລືອກ (SEAD) ໃນຮູບທີ 1 (c), ສະແດງໃຫ້ເຫັນການສົມທຽບແບບຫົກແບບທີ່ຄາດໄວ້ສໍາລັບgraphite / graphene. ຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງຮູບແບບຍັງຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າພື້ນທີ່ເປັນ graphene monolayer ເນື່ອງຈາກຄວາມຈິງທີ່ວ່າອັດຕາສ່ວນຂອງ I {1100} / I {2110} > 1 ແມ່ນຄຸນສົມບັດທີ່ເປັນເອກະລັກສໍາລັບ graphene monolayer [18]. ຮູບພາບທີ່ແຂບສຸດຂອງgraphene ໃນຮູບທີ 1 (d) ສະແດງໃຫ້ເຫັນຊ່ອງຫວ່າງ graphene ລະຫວ່າງ 0.34 nm.

ຮູບ 1 (a) ຮູບພາບ SEM ຂອງແຜ່ນ graphene. (b) ຮູບພາບຂອງ HRTEM ຂອງແຜ່ນ graphene.

(c) ຮູບແບບຂອງ SEAD ສະແດງໃຫ້ເຫັນເຖິງການສົມທຽບຮອບເຈັດເທື່ອ (d) ຮູບພາບ HRTEM ຂອງ graphene

ແຂບບ່ອນທີ່ມີຝາຂື້ນແລະຊ່ອງຫວ່າງ interlaminar ແມ່ນ 0.34-nm.

  3. ຜົນໄດ້ຮັບແລະການສົນທະນາ

  ແຜ່ນເຈັ້ຍເຈ້ຍໄດ້ຖືກເຈາະໂດຍກົງໃສ່ຫນ້າຈໍສະແຕນເລດ BK7 ເຄືອບດ້ວຍເຄືອບເງົາ SiO2 / TiO2 ເຊິ່ງມີຄວາມສະທ້ອນເຖິງ ~ 95% ດ້ວຍແຖບກວ້າງຄືໃນຮູບ 2 (a). ການສົ່ງຂໍ້ມູນຂອງ SAM graphene ແມ່ນການວັດແທກໃນສະຖານທີ່ທີ່ແຕກຕ່າງກັນ ເສັ້ນໂຄ້ງຂອງຄ່າສູງສຸດແລະຕ່ໍາສຸດແມ່ນໃຫ້ຢູ່ໃນຮູບທີ 2 (a), ຕາມລໍາດັບ. ການສົ່ງຂໍ້ມູນຂອງ SAM graphene ສາມາດຖືກອະທິບາຍເປັນ

T=T (1-a)n

  ບ່ອນທີ່To, a,ແລະ n ແມ່ນການສົ່ງຜ່ານເບື້ອງຕົ້ນຂອງການຍ່ອຍສະຫຼາຍ, ການດູດຊຶມຂອງ graphene monolayer, ແລະຈໍານວນຂອງ layer graphene ເຄືອບຕາມລໍາດັບ. ການສົ່ງຜ່ານວັດແທກແມ່ນລະຫວ່າງ 952% ແລະ 961% ໃນ 1063nm ດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງສາມາດສະຫຼຸບໄດ້ວ່າຂັ້ນຕອນຂອງ graphene ເຄືອບທີ່ຕັ້ງແຕ່ 2 ຫາ 10.

  ການວາງແຜນ schematic ຂອງ Q-switched laser ແມ່ນສະແດງໃຫ້ເຫັນໃນຮູບ 2 (b). ເຄື່ອງປະສົມສອງຫຼ່ຽມ 17 ມມຍາວຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອປະເມີນຜົນຂອງການປະຕິບັດຂອງ SAM graphene. ຂະຫນາດກາງທີ່ໄດ້ຮັບແມ່ນ 3 × 3 × 5 ມມມີນຕັດ Nd: GdVO4 ກັບ Nd3 +doping level of 0.5 at% ເພື່ອເອົາຄວາມຮ້ອນທີ່ເກັບຮັກສາໄວ້, ພວກເຮົາຖີ້ມຜລຶກທີ່ມີຟິມ indium ແລະຕິດຕັ້ງມັນໄວ້ໃນເຕົາອົບທີ່ມີຄວາມຮ້ອນຢູ່ທີ່ 21 ° C ໂດຍການເຮັດຄວາມເຢັນຂອງນ້ໍາ. ກາຊວນແມ່ນສິ້ນສຸດລົງໂດຍການນໍາໃຊ້ເລເຊີດ້ວຍເສັ້ນໃຍທີ່ມີເສັ້ນໃຍdiode array emitting at 808 nm with 400 m in diameter and 0.22 in aperture number ຕົວນໍາເຂົ້າແມ່ນບ່ອນກະຈົກທີ່ມີຂອບກວ້າງ 200 ມມ. ມັນແມ່ນການເຄືອບ antireflection ເຄືອບຢູ່ທີ່ 808 nm ແລະການສະທ້ອນສູງທີ່ເຄືອບຢູ່ທີ່ 1063nm

ຮູບ 2 (a) spectral ການແຜ່ກະຈາຍຂອງ substrate BK7 ແລະ SAM graphene. (ຂ) ການທົດລອງທົດລອງເລເຊີຂອງ Q-switched.

(c) ພະລັງງານຜົນຜະລິດເສລີ່ຍທຽບກັບພະລັງງານບີບບັງຄັບສໍາລັບການດໍາເນີນງານແບບຄື່ນໆແລະ Q-switching (Q-S).

 (d) ຄວາມກວ້າງແລະອັດຕາການຊ້ໍາຊ້ໍາທຽບກັບໄຟຟ້າທີ່ເກີດຈາກເຫດການສໍາລັບການເຮັດວຽກ Q-switching.

  ໃນເບື້ອງຕົ້ນ, ພວກເຮົາໄດ້ສືບສວນການປະຕິບັດຂອງເລເຊີຕໍ່ເນື່ອງ (CW) Nd: GdVO4 ເລເຊີທີ່ມີຕົວສະທ້ອນ BK7 (ເຊັ່ນດຽວກັນກັບສະຖາປັດຕະຍະຂອງ graphene SAM) ເປັນຄູ່ຄູ່ຜະລິດ. ການດໍາເນີນງານເລເຊີໄດ້ຖືກປະຕິບັດຢູ່ໃນລະດັບຄວາມກົດດັນຂອງປັ໊ມກ້ວາງ0.18 W ພະລັງງານອອກແມ່ນ plotted ໃນຮູບ 2 (c) ຕາມຫນ້າທີ່ຂອງພະລັງງານບີບບັງຄັບ (Pin). ພະລັງງານໄຟຟ້າ 2.5-W ໄດ້ຮັບພາຍໃຕ້ຄວາມກົດດັນຂອງພະລັງງານບີບບັງຄັບຂອງ 6,5 W, ເຮັດໃຫ້ມີປະສິດທິພາບ optical-to-optical 38% ແລະ slopeປະສິດທິພາບຂອງ 40%. ບໍ່ມີການປ່ຽນແປງຕົນເອງ Q ໃນລະຫວ່າງການທົດລອງ. ການປ່ອຍອາຍແກັສທີ່ສູນກາງຢູ່ທີ່ 1063 nm ທີ່ມີຄວາມກວ້າງຢ່າງເຕັມທີ່ຢູ່ທີ່ສູງສຸດເຄິ່ງຫນຶ່ງ (FWHM) ຂອງ ~ 0.8 nm. ຜົນໄດ້ຮັບເຫລົ່ານີ້ໄດ້ເປີດເຜີຍຄຸນສົມບັດເລເຊີທີ່ດີຂອງພວກເຮົາ: GdVO4.

  ໃນເວລາທີ່ graphene SAM ຖືກທົດແທນສໍາລັບຕົວສະທ້ອນ BK7 ດັ່ງທີ່ສະແດງໃນຮູບທີ່ 2 (ຂ), ໄດ້ການສັ່ນສະເທືອນເລເຊີທີ່ຖືກກະຕຸ້ນໄດ້ຖືກບັນລຸໄວເທົ່າທີ່ຈະເກີດພະລັງງານຂອງພະລັງງານທີ່ເກີດຂຶ້ນເກີນຄວາມກົດດັນຂອງ 0.22 W. ຄວາມສໍາພັນລະຫວ່າງພະລັງງານຜົນຜະລິດສະເລ່ຍແລະພະລັງງານປບັແມ່ນເຫດຜົນໃນຮູບທີ 2 (c). ມັນສາມາດເຫັນໄດ້ໂດຍສະເລ່ຍພະລັງງານຜະລິດຕະພັນເພີ່ມຂຶ້ນໂດຍກົງກັບພະລັງງານລົມທີ່ເກີດຂື້ນ. ບໍ່ມີການອີ່ມຕົວຂອງເຄື່ອງສູບນ້ໍາເຖິງແມ່ນວ່າພະລັງງານຂອງພະລັງງານໄຟຟ້າໄດ້ເພີ່ມຂຶ້ນເຖິງ 6.5 W. ພາຍໃຕ້ພະລັງງານບີບບັງຟ້ານີ້, ອັດຕາຜົນຜະລິດສະເລ່ຍຂອງ 2.3 W ໄດ້ຮັບ, ເລັກນ້ອຍຕ່ໍາກ່ວາຢູ່ໃນເງື່ອນໄຂຄື້ນຕໍ່ເນື່ອງໂດຍປັດໃຈ 8%. ປະສິດທິພາບ optical-to-optical ແລະ slope ທີ່ສອດຄ້ອງກັນແມ່ນ 35% ແລະ 37%, ຕາມລໍາດັບ. ການປະຕິບັດງານທີ່ດີດັ່ງກ່າວຫມາຍຄວາມວ່າການສູນເສຍທີ່ແທ້ຈິງຂອງ graphene ແມ່ນຢູ່ໃນລະດັບຕ່ໍາຫຼາຍ. ຄວາມກວ້າງຂອງ pulse (τ) ແລະອັດຕາການຊ້ໍາ (f) ຂຶ້ນກັບພະລັງງານຂອງພະລັງງານທີ່ເກີດຂື້ນໄດ້ຖືກບັນທຶກໂດຍ Oscilloscope ດິຈິຕອນແລະສະແດງໃນຮູບທີ 2 (d). ຕົວເລກສະແດງໃຫ້ເຫັນການຫຼຸດລົງຢ່າງໄວວາຈາກ 1435 ns ກັບຂໍ້ມູນຕ່ໍາສຸດຂອງ 105 nsໃນຄວາມກວ້າງຂອງກໍາລັງແຮງດັນທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນຂອງພະລັງງານປັ໊ມຈາກຈຸດປະສົງເຖິງ 6.5 W, ໃນຂະນະທີ່ການເພີ່ມອັດຕາການຫຼິ້ນຊ້ໍາຈາກ 305 ຫາ 704 kHz ໄດ້ຖືກສັງເກດເຫັນ. ອັດຕາການຊ້ໍາສູງອາດແມ່ນຍ້ອນເວລາທີ່ຜ່ອນຄາຍທີ່ສຸດຂອງ graphene (0.4 ~ 1.7ps [7]) ແລະຂະຫນາດຂອງກ້ວາງການປ່ອຍອາຍພິດຂະຫນາດໃຫຍ່ຂ້ອນຂ້າງຂອງ Nd: GdVO4. [19] ອີງຕາມອັດຕາຜົນຕອບແທນຂອງພະລັງງານຜົນຜະລິດສະເລ່ຍແລະອັດຕາການຊ້ໍາຊ້ໍາຂອງແຮງດັນ, ພະລັງແຮງດັນເທົ່າທຽມດຽວທີ່ສຸດຂອງ 3.2 μJກໍ່ໄດ້ເກີດຂື້ນພາຍໃຕ້ພະລັງງານບີບບັງຄັບຂອງ 53 W. ແຕ່ຄວນຊີ້ໃຫ້ເຫັນຄວາມກວ້າງຂອງຄວາມດັນແລະອັດຕາການຊ້ໍາໃນຮູບທີ່ 2 (d) ພາຍໃຕ້ຄວາມກົດດັນຂອງພະລັງງານເບື້ອງຕົ້ນຕໍ່າກ່ວາ 2.9 W ແມ່ນຄ່າເສລີ່ຍປະມານ, ເນື່ອງຈາກໃນພາກສູບນ້ໍານີ້, Q-switch wasໄກຈາກຄວາມຫມັ້ນຄົງ (ການຝຶກອົບຮົມກໍາມະຈອນພາຍໃຕ້ພະລັງງານສູບຂອງ 0.9 W ແມ່ນສະແດງໃນຮູບທີ 3 (a) ເປັນຕົວຢ່າງ). ນີ້ແມ່ນສົມເຫດສົມຜົນ, ພິຈາລະນາວ່າ graphene ບໍ່ສາມາດໄດ້ຮັບການອີ່ມຕົວຢ່າງເຕັມສ່ວນພາຍໃຕ້ອໍານາດ intracavity ຕ່ໍາ. ການເຫນັງຕີງຂອງການການວັດແທກແມ່ນຢູ່ໃນ ~ 20% ຂອງມູນຄ່າສະເລ່ຍ. ການປະຕິບັດງານ Q-switching ໄດ້ຫັນໄປສູ່ລະບົບທີ່ມີຄວາມຫມັ້ນຄົງພາຍໃຕ້ລະດັບພະລັງງານຂອງພະລັງງານທີ່ສູງກວ່າ 2,9 W (ເຊັ່ນ: ຮູບທີ 3 (b) ທີ່ບັນທຶກຢູ່ທີ່ພະລັງງານຂອງບີບ 3.2 W), ທີ່ສອດຄ່ອງກັບintracavity intensity of ~ 0926 MWcm-2 ຢູ່ໃນແຜ່ນເຈັ້ຍເກັດທີ່ໃກ້ຊິດກັບຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຂອງ 0.87 MWcm-2 ລາຍລະອຽດໃນ Ref. [8,12] ການຝຶກອົບຮົມກໍາມະຈອນຊົ່ວຄາວແລະໂປຼຕີນດຽວກັບອັດຕາການເລິ່ມຕົ້ນຂອງ 704 kHz ແລະໄລຍະເວລາທີ່ກໍານົດຂອງ 105 ns ໄດ້ຮັບພາຍໃຕ້ພະລັງງານຜົນຜະລິດຂອງ 2.3 W, ສະແດງໃນຮູບທີ 3 (c) ແລະຮູບທີ 3 (d). ຄຸນະພາບຂອງບ່າໄດ້ຖືກພົບເຫັນຢູ່ໃກ້ກັບຂອບເຂດການແຜ່ກະຈາຍຜ່ານການທົດລອງ. ມີນັກວິເຄາະທີ່ມີຄຸນນະພາບຂອງການກວດສອບການຄ້າradial ແລະ tangential M2 ໄດ້ຖືກວັດແທກເປັນ 1.16 ແລະ1.18 ຢູ່ພາຍໃຕ້ກໍາລັງການຜະລິດສູງສຸດຂອງ 23 W. ຄວາມຍາວຂອງຄວາມຍາວຂອງການສັ່ນສະເທືອນຂອງເລເຊີ Q ປ່ຽນໄປຍັງສູນກາງຢູ່ທີ່ 1063 nm, ແຕ່ FHWM ແມ່ນ 1.0 nm ຊຶ່ງກວ້າງກວ່າ 0.8 nm ຂອງ laser ຄື້ນຕໍ່ເນື່ອງກ່ອນຫນ້ານີ້. ນີ້ສາມາດເປັນໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນສອງເຫດຜົນ. ຫນຶ່ງແມ່ນການຫັນປ່ຽນ spontaneous ຂອງປະຊາກອນການລວມກັນທີ່ໃຫຍ່ທີ່ສຸດກັບລະດັບຕ່ໍາກວ່າຂອງລະດັບຕື່ນເຕັ້ນ. ໃນເວລາທີ່ graphene ແມ່ນອີ່ມຕົວ, ການປ່ຽນແປງຈາກລະດັບຍ່ອຍຕ່ໍາກັບລະດັບພື້ນດິນຈະຖ່າຍທອດ photons ຢູ່ໃນໄລຍະຍາວ. ອີກອັນຫນຶ່ງແມ່ນການແຜ່ກະຈາຍປົກກະຕິທີ່ໃຫຍ່ທີ່ສຸດຂອງ graphene [8].

ຮູບທີ 3 ການຝຶກອົບຮົມແຮງດັນໄຟຟ້າ Q-switched ພາຍໃຕ້ພະລັງງານບີບບັງຄັບຂອງ 0.9 W (a),

ພາຍໃຕ້ຄວາມກົດດັນຂອງພະລັງງານບີບບັງຄັບຂອງ 32 W (ຂ), ແລະພາຍໃຕ້ພະລັງງານບີບບັງຄັບຂອງ 6.5 W (c).

(d) Q-switched pulse profile 105-ns ພາຍໃຕ້ຄວາມກົດດັນຂອງພະລັງງານ pump 6.5 W.

  ສໍາລັບ Q-switched latch ທີ່ມີ SAM graphene, ຄວາມລຶກຂອງການປ່ຽນແປງທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບຈໍານວນຂອງຊັ້ນ graphene ມີບົດບາດສໍາຄັນໃນໄລຍະເວລາກໍາເນີດ. ຄວາມເລິກຂອງໂມເລກຸນສາມາດຫຼຸດລົງໄລຍະເວລາກໍາເນີດ. ນອກຈາກນັ້ນ, ຜົນຜະລິດຕໍ່າການສົ່ງຜ່ານແມ່ນມັກຈະເປັນປະໂຫຍດຕໍ່ການເກັບຮັກສາພະລັງງານແລະຈຸດເລເຊີຂອງຕ່ໍາ. ແຕ່ການສົ່ງຜົນຜະລິດສູງແມ່ນເຫມາະສົມສໍາລັບ laser ທີ່ມີພະລັງງານສູງຈາກທັດສະນະຂອງການຫຼຸດຜ່ອນຄວາມກົດດັນຂອງ intracavity ເພື່ອຫຼີກເວັ້ນການເສຍຫາຍ optical ແລະຕ້ານທານຕໍ່ຫຼາຍໆຄັ້ງ. ດັ່ງນັ້ນການອອກແບບໃນອະນາຄົດຂອງ SAM graphene ສໍາລັບການຜະລິດພະລັງງານທີ່ມີ Q-switched ສູງຄວນຈະສຸມໃສ່ການເພີ່ມປະສິດທິພາບຂອງຈໍານວນຊັ້ນຂອງ graphene ແລະການຖ່າຍທອດ SAM.

4 ຄວາມຄິດເຫັນ

  ໃນບົດຄວາມນີ້, ການປະຕິບັດປະສິດທິຜົນຂອງການ graphene SAM ໃນ Q-switched lasers ແຂງລັດໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນ. 23 W ຂອງພະລັງງານຜົນຜະລິດໂດຍສະເລ່ຍແລະ 32 μJຂອງພະລັງງານກໍາມະຈອນແມ່ນໄດ້ຮັບ. ຜົນໄດ້ຮັບຂອງພວກເຮົາສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າ graphene ສາມາດເຮັດໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອສ້າງຄວາມກົດດັນທີ່ມີຄວາມຫມັ້ນຄົງສູງໃນອັດຕາການຊ້ໍາໃນລະດັບ 10 ຫາຮ້ອຍ kHz.