研究目的
研究PbS纳米粒子作为可饱和吸收体在3μm附近可调谐被动调Q掺Dy3+ ZBLAN光纤激光器中的潜力。
研究成果
该研究成功展示了一种以硫化铅纳米颗粒为可饱和吸收体的可调谐被动调Q掺镝氟化锆锂光纤激光器，实现了2.71-3.08微米的创纪录调谐范围。结果表明，镝离子是3微米波段的多功能增益介质，而硫化铅在中红外应用方面具有潜力。
研究不足
由于较高泵浦功率下的泵浦诱导加热，长波长边缘并未显著扩展。研究表明，要提高允许的最大泵浦功率，需要仔细管理热量。
1：实验设计与方法选择：
该研究采用PbS纳米颗粒作为可饱和吸收体，在掺Dy3?的ZBLAN光纤激光器中实现了约3微米波段的可调谐被动调Q运转。
2：样本选择与数据来源：
PbS纳米颗粒分散液通过溶胶-凝胶法合成。激光系统包含自制Yb3?掺杂光纤激光器作为泵浦源，以及掺Dy3?的ZBLAN光纤作为增益介质。
3：实验设备与材料清单：
设备包括自制Yb3?掺杂光纤激光器、掺Dy3?的ZBLAN光纤、PbS纳米颗粒分散液，以及二向色镜和离轴抛物面反射镜等光学元件。
4：实验步骤与操作流程：
通过Littman构型的平面刻线光栅调节激光波长，并监测输出功率、时域特性及光谱。
5：数据分析方法：
采用功率依赖测量装置表征PbS纳米颗粒的非线性吸收特性，并基于输出功率、脉冲宽度和重复频率分析激光性能。
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AR-coated aspheric lenses
C240TME-C
Thorlabs
Used for launching the pump laser into the Dy3+-doped fiber core.
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Off-axis parabolic reflector
MPD00M9-P01
Thorlabs
Collimating the laser from the fiber end.
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Plane ruled grating
450 lines per mm
Thorlabs
Used for tuning the laser wavelength in a Littman configuration.
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High-resolution thermal power sensors
S405C
Thorlabs
Recording the laser output power.
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Yb3+-doped fiber laser
Pump source for the Dy3+-doped ZBLAN fiber laser.
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Dy3+-doped ZBLAN fiber
Le Verre Fluoré
Gain medium for the laser.
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PbS nanoparticles
Saturable absorber for Q-switching.
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InAs detector
J12D
Judson
Capturing the temporal pulses.
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Digital oscilloscope
Connected with the InAs detector for capturing temporal pulses.
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Monochromator
Acton SP2300
Princeton Instruments
Measuring the optical spectrum.
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