基于二硫化钨纳米材料的全固态脉冲激光器研究

采用锂离子-插层法制作了二硫化钨(Tungsten disulfide,WS2)纳米片溶液,经超声、离心、旋涂、烘干等流程制备了性能优良的WS2可饱和吸收体(Saturable Absorber,SA)。利用拉曼(Raman)和原子力显微镜(Atomic Force Microscope,AFM)法对WS2-SA进行系统表征分析,结果表明其表面薄膜具有少层片状二维结构。实验将WS2-SA应用于Nd∶YVO4全固态激光器中,获得了脉冲宽度为358 ns、重复频率为1.4 MHz、信噪比为39 dB、最大平均输出功率为570.4 mW的稳定脉冲激光输出。在120 min内,激光器平均输出功率的变化幅度低于5 %。     

基于GWO-BP神经网络补偿的SF6红外气体传感器

为实现电力系统中SF 6气体的有效监测与控制,本文基于非色散红外原理(NDIR),设计了一种SF 6气体传感器。但是,在实际的测量中,环境的温度与气压差异性容易影响SF 6气体浓度检测装置的检测精度,因此需要采取适当的方法消除环境引起的测量误差。本文采用灰狼智能优化算法—误差反向传播(GWO-BP)神经网络对环境温度与气压变化引起的测量误差进行了补偿,并与其他补偿方法作了比较。分析得出:进行补偿后的浓度数据在0~2000 ppm范围内误差为±15 ppm,满量程误差为0.75%FS,有效提升了传感器的测量精度与稳定性。相较于电路补偿法,该方法有更高的测量精度,并且降低了传感器的体积和成本。     

层状二硫化钼纳米薄膜的制备、表征及其超快特性研究

二硫化钼(MoS2)以其可调谐的带隙、较高的调制深度和较宽的吸收波段等优异的光学特性,在超快脉冲激光器领域具有广阔的应用前景。本文采用锂离子-插层法获得了MoS2纳米片溶液,并制备了优良的MoS2纳米薄膜作为可饱和吸收体(SA)。通过X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)等方法对MoS2纳米薄膜进行了系统的表征分析,结果证明制备所得的MoS2纳米薄膜是少层片状二维结构。随后,将MoS2纳米薄膜作为全固态脉冲激光器的光学器件,放置于长度为85 mm的直线型谐振腔中,得到了1064.5 nm的稳定被动调Q脉冲输出。实验中,当吸收泵浦功率为11.46 W时,获得了最大平均输出功率为216 mW,输出脉宽为300 ns,重复频率为1040 kHz的超短脉冲激光,其单脉冲能量为0.21 μJ,脉冲峰值功率为0.7 mW。