3μm～5μm中红外激光辐照石墨烯非线性散射实验研究

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作者 白杨 陈玉华 +2 位作者 张泽南 李渭龙 王刚 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2016年第4期618-622,共5页

为了研究石墨烯器件在中红外波段的光限幅机理,采用化学气相沉积法制备出层数可控的石墨烯薄膜CaF2镜片,并基于MgO∶PPLN周期极化晶体搭建了全固态中红外光学参量振荡器,利用3μm^5μm波长可调谐的闲频光开展了石墨烯薄膜散射实验,测量... 为了研究石墨烯器件在中红外波段的光限幅机理,采用化学气相沉积法制备出层数可控的石墨烯薄膜CaF2镜片,并基于MgO∶PPLN周期极化晶体搭建了全固态中红外光学参量振荡器,利用3μm^5μm波长可调谐的闲频光开展了石墨烯薄膜散射实验,测量了石墨烯薄膜的散射信号与入射光强度变化的归一化曲线。当闲频光能量超过1J/cm2时,石墨烯被迅速汽化,电离形成的微小等离子体和石墨烯微片对入射闲频光产生多重非线性散射,散射能量信号呈现出快速非线性增长趋势,并且散射能量信号值的增长率与闲频光的入射波长成反比,与石墨烯的层数成正比关系,从而验证了石墨烯对中红外波段激光较强的非线性散射使其具有光限幅效应。 展开更多

关键词 3μm^5μm 石墨烯 非线性散射 光限幅效应

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基于磁光调制原理的高精度偏振角测量方法模拟与实验研究 被引量：4

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作者 孟甜甜 符照森 +3 位作者 刘辉 李丹 安楠 李小俊 《西北大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2011年第6期964-968,共5页

目的研究基于磁光调制原理偏振角的高精度测量方法。方法利用计算机模拟和实验方法,分别研究了基于正弦波的磁光调制和基于方波的磁光调制,并对其测量角精度进行分析。结果研究发现正弦波磁光调制的精度比消光法等传统方法有很大的提高... 目的研究基于磁光调制原理偏振角的高精度测量方法。方法利用计算机模拟和实验方法,分别研究了基于正弦波的磁光调制和基于方波的磁光调制,并对其测量角精度进行分析。结果研究发现正弦波磁光调制的精度比消光法等传统方法有很大的提高,达到0.01°,而方波调制的精度更高,可达到0.000 1°。结论相对于磁光调制法,方波磁光调制更具优势,判断更简便,测量精度大幅度提高。同时,也容易实现自动测量。 展开更多

关键词 方波 正弦波 磁光调制 物理光学

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室温下石墨烯的霍尔效应实验研究 被引量：3

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作者 安楠 白浪 +2 位作者 李小俊 李渭龙 任兆玉 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期45-48,共4页

对用化学气相沉积法(CVD)研制的长、宽均为1.23 cm,厚度为3个原子层尺寸的石墨烯样品,进行了室温下的霍尔效应相关研究。实验中电极与石墨烯之间有良好的欧姆接触。通过范德堡法测量了样品在磁场强度为0.353 T,不同电流强度下的霍尔电压... 对用化学气相沉积法(CVD)研制的长、宽均为1.23 cm,厚度为3个原子层尺寸的石墨烯样品,进行了室温下的霍尔效应相关研究。实验中电极与石墨烯之间有良好的欧姆接触。通过范德堡法测量了样品在磁场强度为0.353 T,不同电流强度下的霍尔电压,并对结果进行处理分析,得到石墨烯的霍尔系数RH=7.00×10-7m3/C、载流子浓度n=10.52×1024/m3、霍尔元件乘积灵敏度KH=6.87×102m2/C。 展开更多

关键词 石墨烯 测量 霍尔效应

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基于石墨烯的2μm掺铥光纤被动调Q激光器 被引量：4

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作者 李雕 江曼 +5 位作者 祁媚 郑新亮 任兆玉 孙志培 王屹山 白晋涛 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第8期978-982,共5页

报道了石墨烯可饱和吸收体作用于2μm激光的被动调Q脉冲输出特性.采用线型谐振腔,掺铥光纤和石墨烯可饱和吸收镜分别作为增益介质和被动调Q器件,792nm半导体激光器端面泵浦掺铥光纤,利用一组准直聚焦透镜将腔内光束会聚到石墨烯所在位置... 报道了石墨烯可饱和吸收体作用于2μm激光的被动调Q脉冲输出特性.采用线型谐振腔,掺铥光纤和石墨烯可饱和吸收镜分别作为增益介质和被动调Q器件,792nm半导体激光器端面泵浦掺铥光纤,利用一组准直聚焦透镜将腔内光束会聚到石墨烯所在位置,成功实现了中心波长为1 958nm的被动调Q脉冲输出.当泵浦功率为3.0W时,获得了1.02μs的最窄脉冲宽度,对应的平均输出功率为26mW,脉冲重复频率为116kHz,单脉冲能量为224nJ,平均输出功率、脉冲宽度与泵浦功率近似呈线性关系.实验结果表明,石墨烯优良的可饱和吸收特性,可有效实现2μm波段的被动调Q激光运转. 展开更多

关键词 石墨烯 被动调Q 掺铥光纤 可饱和吸收体 短脉冲

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基于石墨烯的宽带可饱和吸收体的制备及其在激光器中的应用 被引量：3

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作者 徐翔 江曼 +5 位作者 李雕 陈浩伟 祁媚 张靖杭 任兆玉 白晋涛 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第9期93-97,共5页

将石墨烯作为宽带可饱和吸收体分别应用在1.06μm Nd∶YAG固体激光器、2μm Tm∶YAP固体激光器以及1.55μm掺铒全光纤激光中.石墨烯采用化学汽相沉积法制备,以乙炔作为碳源,25μm厚的铜箔作为生长基体和催化剂,H2为载气,Ar为辅助气体,... 将石墨烯作为宽带可饱和吸收体分别应用在1.06μm Nd∶YAG固体激光器、2μm Tm∶YAP固体激光器以及1.55μm掺铒全光纤激光中.石墨烯采用化学汽相沉积法制备,以乙炔作为碳源,25μm厚的铜箔作为生长基体和催化剂,H2为载气,Ar为辅助气体,在常压、1 000℃高温条件下进行生长.1.06μm Nd∶YAG固体激光器实验中,采用直线型侧面泵浦腔型结构,当输出功率为10W时,得到了重复频率为360kHz,脉冲宽度240ns的最短脉冲输出,其单脉冲能量为27μJ,峰值功率为115.7W;2μm Tm∶YAP固体激光器实验中,使用中心波长在795nm附近的半导体激光器作为泵浦源,采用10%透过率的输出镜获得了脉宽为1.4μs的最窄调Q脉冲;环形腔1.55μm掺铒全光纤激光器实验中,利用1.25m长的高掺铒光纤作为增益光纤,当泵浦功率为100mW时,输出功率为10mW,获得了脉冲宽度314ps的稳定被动连续锁模脉冲,脉冲重复频率为20MHz并验证了同次制备的石墨烯的宽带可饱和吸收特性. 展开更多

关键词 石墨烯 可饱和吸收体 被动调Q 被动锁模 短脉冲

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基于石墨烯的1064nm连续锁模超短脉冲激光器 被引量：3

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作者 史瑞平 白杨 +3 位作者 祁媚 魏洪铎 任兆玉 白晋涛 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2014年第1期159-162,共4页

介绍了利用沉积在增透镜上的石墨烯薄膜作为可饱和吸收体、808nm激光二极管端面泵浦Nd∶YVO4晶体的1 064nm连续锁模激光输出特性。采用W型折叠谐振腔结构,在808nm泵浦功率为8.0 W时,有稳定的连续锁模脉冲输出,平均输出功率达到185mW;当... 介绍了利用沉积在增透镜上的石墨烯薄膜作为可饱和吸收体、808nm激光二极管端面泵浦Nd∶YVO4晶体的1 064nm连续锁模激光输出特性。采用W型折叠谐振腔结构,在808nm泵浦功率为8.0 W时,有稳定的连续锁模脉冲输出,平均输出功率达到185mW;当抽运功率增加到16.0W时,获得了中心波长1 063.4nm、脉冲宽度为518fs、重复频率为66.7MHz、最大平均输出功率为323mW的百飞秒量级超短脉冲激光输出。实验结果表明:石墨烯具有优良的可饱和吸收性,在1 064nm波段能够实现高功率、百飞秒量级连续锁模脉冲激光输出。 展开更多

关键词 连续锁模 超短脉冲 石墨烯可饱和吸收体 全固态激光器

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岩石的大功率激光射孔研究 被引量：3

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作者 蒋涛 白杨 +3 位作者 解慧明 陆宝乐 张云博 白晋涛 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2015年第10期1200-1205,共6页

数值分析了激光照射岩石后岩石表面的温度场分布,在不同的岩石种类、岩石尺寸、激光功率、照射时间等因素下开展了对岩石的近红外大功率激光射孔实验研究。实验结果表明不同类型岩石由于其组成成分不同,而造成射孔效果存在差异;当边界... 数值分析了激光照射岩石后岩石表面的温度场分布,在不同的岩石种类、岩石尺寸、激光功率、照射时间等因素下开展了对岩石的近红外大功率激光射孔实验研究。实验结果表明不同类型岩石由于其组成成分不同,而造成射孔效果存在差异;当边界效应消除时,岩石尺寸对射孔效率基本没有影响。对于同一类岩石,射孔过程中存在特定的激光功率使岩石射孔效率达到最高。激光射孔效率随着照射时间的增加而减小,岩石所处环境会影响激光射孔效率。 展开更多

关键词 激光射孔 温度分布 比能 影响因素

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1083nm窄线宽单频掺镱光纤激光器（英文） 被引量：2

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作者 原莉梅 陆宝乐 +2 位作者 康进 陈浩伟 白晋涛 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第8期98-104,共7页

提出了一种低噪声、线宽小于4 kHz、波长为1 083 nm的线形腔单频光纤激光器.该激光器引入了偏振控制器来消除线形腔内的空间烧孔效应,从而抑制了多纵模振荡.实验结果表明:泵浦功率在40~200 mW范围内时,可获得稳定的单纵模振荡,且最大输... 提出了一种低噪声、线宽小于4 kHz、波长为1 083 nm的线形腔单频光纤激光器.该激光器引入了偏振控制器来消除线形腔内的空间烧孔效应,从而抑制了多纵模振荡.实验结果表明:泵浦功率在40~200 mW范围内时,可获得稳定的单纵模振荡,且最大输出功率可达46 mW,光学信噪比大于60 dB,其光光转换效率和斜率效率分别为23%和33.3%;经过1 h的观察,测得的激光输出功率以及光谱不稳定性分别小于3%和0.9%;在整个观察期内,没有出现模式跳跃和模式竞争现象. 展开更多

关键词 光纤激光器 单频光纤激光器 可饱和吸收体 环形滤波器 掺镱光纤 线宽

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石墨烯在中红外波段的光限幅效应研究 被引量：1

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作者 张泽南 白杨 +2 位作者 白冰 李渭龙 冯晓强 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2016年第3期471-475,共5页

利用纳秒级脉冲量激光的Z扫描方法对不同层数石墨烯薄膜在3μm^5μm中红外波段的光限幅效应开展了研究,获得的开孔Z扫描曲线均呈现出单一谷结构,而闭孔Z扫描曲线没有明显的峰谷对称结构。通过对开孔Z扫描实验数据进行数值模拟,分别得到... 利用纳秒级脉冲量激光的Z扫描方法对不同层数石墨烯薄膜在3μm^5μm中红外波段的光限幅效应开展了研究,获得的开孔Z扫描曲线均呈现出单一谷结构,而闭孔Z扫描曲线没有明显的峰谷对称结构。通过对开孔Z扫描实验数据进行数值模拟,分别得到3层石墨烯在3.010μm、3.522μm、4.326μm和4.880 4μm 4个中心波长处的三阶非线性吸收系数和光限幅阈值分别为11.39×10^(-7)cm/W、10.61×10^(-7)cm/W、9.75×10^(-7)cm/W、8.81×10^(-7)cm/W和3.49J/cm^2、3.75J/cm^2、4.11J/cm^2、4.55J/cm^2;3层、5层和7层石墨烯在3.522μm中心波长处的三阶非线性吸收系数和光限幅阈值分别为10.61×10^(-7) cm/W、11.32×10^(-7) cm/W、11.95×10^(-7) cm/W和3.75J/cm^2、3.41J/cm^2、3.32J/cm^2。实验数据表明,石墨烯在中红外波段产生了较强的非线性反饱和吸收而具有明显的光限幅效应。 展开更多

关键词 3μm-5μm 石墨烯 非线性反饱和吸收 光限幅效应

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霍尔元件用于静电场测量的探索 被引量：3

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作者 白浪 惠玉香 李小俊 《西北大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2015年第1期31-34,39,共5页

利用型号为UGN3503的线性霍尔元件对静电场进行测量实验,发现霍尔元件对静电场有显著的、有规律的响应,且其测量曲线在某一区间内基本呈线性变化。实验表明UGN3503霍尔元件可以用于静电场测量。

关键词 霍尔元件 静电场 测量

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石墨炉中盐卤基体效应对铷前向简并四波混频(FDFWM)的影响特性

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作者 王健 任兆玉 +5 位作者 程雪梅 苗一珠 陈浩伟 尹逊莉 王丽琴 白晋涛 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期1466-1470,共5页

盐卤是铷(Rb)的主要资源之一,针对盐卤中Rb的分析存在基体效应的问题,研究了石墨炉中盐卤氯化物(NaCl,CaCl2,KCl和MgCl2)的基体效应对Rb的前向简并四波混频(Forward phase-matching degen-erate four-wave mixing,FDFWM)信号的影响特性... 盐卤是铷(Rb)的主要资源之一,针对盐卤中Rb的分析存在基体效应的问题,研究了石墨炉中盐卤氯化物(NaCl,CaCl2,KCl和MgCl2)的基体效应对Rb的前向简并四波混频(Forward phase-matching degen-erate four-wave mixing,FDFWM)信号的影响特性。通过研究FDFWM信号随Rb浓度、盐卤氯化物浓度的变化特性,发现FDFWM信号随着Rb样品浓度的增大,先增大后减少,在80ng.mL-1时,达到最大;在Rb的浓度较低时,盐卤氯化物对FDFWM信号存在明显抑制作用;在Rb浓度较高时,盐卤氯化物对信号先增强后抑制,当其浓度约为Rb浓度的10倍时,信号达到最大。根据石墨炉中Cl离子的气相干扰和Rb原子的电离两方面对实验结果进行了很好的解释。本研究结果对使用FDFWM方法在盐卤中提取和分析Rb有重要的意义。 展开更多

关键词 前向简并四波混频 铷 盐卤 基体效应 浓度

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