钙钛矿材料因其具有独特的晶体结构、可调谐的直接带隙和宽带可饱和吸收等优点而成为近年来光电领域的一大热点。本文采用限域生长法制备了钙钛矿(CH3NH3PbI3)/阳极氧化铝(AAO)可饱和吸收体, AAO薄膜的存在不仅提高了CH3NH3PbI3在空气中的稳定性, 同时改善了可饱和吸收体(SA)的光学特性。CH3NH3PbI3/AAO-SA的调制深度约为7.2%, 饱和光强约为9.65MW/cm2。将CH3NH3PbI3/AAO-SA插入Nd:YVO4全固态被动调Q激光器谐振腔内, 获得了稳定的1 064.07 nm波长的调Q脉冲。当抽运功率为7 W时, 激光器输出脉冲的最小持续时间为约360 ns, 平均输出功率为483 mW。此时脉冲的重复频率为446 kHz, 射频信号的信噪比为44 dB。

570 nm附近黄光处于人眼敏感波段，在医疗、生活及科研等领域有重要需求，该波段激光的研究关系到国民经济和前沿科学领域的发展。报道了一种蓝光激光二极管端面抽运Dy-Tb∶LuLiF₄晶体的黄光激光器。选用单个蓝光激光二极管和两个蓝光激光二极管合束两种方式作为抽运源分别进行实验，通过温度调节系统解决晶体的产热问题，从而实现抽运光波长为573.9 nm的黄光激光输出。在吸收抽运功率为3.0 W的条件下，输出黄光激光的功率为297 mW，斜效率为12.3%。采用多层黑磷材料为调Q光开关，实现了黄光脉冲激光输出。在吸收抽运功率为2.8 W时，黄光脉冲激光的平均输出功率为54 mW，相应的脉冲宽度为766.8 ns，相应的脉冲能量为2.1 μJ。

单晶光纤是具有准一维结构的功能晶体材料, 结合了体块单晶优异的物化性能和传统光纤材料比表面积大的结构优势, 是一种极具潜力的激光增益介质。目前单晶光纤激光的研究主要集中于连续激光输出, 关于脉冲激光性能的研究相对较少。我们采用微下拉法(μ-PD)制备的Yb∶LuAG单晶光纤(SCF)作为增益介质, 获得了输出功率大于4 W、斜效率21.66%、光束质量因子M2接近于1的连续激光输出。在此基础上, 采用MoTe2作为可饱和吸收体, 实现了Yb∶LuAG SCF最高单脉冲能量3.39 μJ的被动调Q脉冲激光输出。该工作为Yb∶LuAG SCF在全固态高功率连续和脉冲激光器中的应用提供了参考。

利用超声剥离法制备了超薄层MoS2纳米片分散液可饱和吸收体, 以石英池为容器插入Nd∶YAG激光器的平凹谐振腔中, 调节谐振腔镜的位置并增大泵浦功率, 成功实现了Nd∶YAG激光器被动调Q脉冲输出。实验结果显示,泵浦功率为2.46 W时, 激光器开始调Q运转。泵浦功率为14.55 W时, 实现了485 mW的脉冲激光输出功率, 重复频率为189.75 kHz, 脉冲宽度为1.2 μs, 对应的最大脉冲能量为2.56 μJ。结果表明, 超薄层MoS2分散液是适用于1 064 nm波长固体激光器被动调Q运转的可饱和吸收体材料。

报道了一种基于Cr4+:YAG晶体被动调Q的Nd:YAG纳秒脉冲激光器，重频在1~10 Hz可调。采用II类匹配的KTP进行倍频后获得稳定的532 nm激光输出。该激光器输出1 064 nm单脉冲能量大于800 mJ，脉冲宽度7 ns；532 nm激光单脉冲能量大于500 mJ，在不同重频下的输出能量分别为551 mJ@1 Hz，553 mJ@3 Hz，546 mJ@5 Hz和518 mJ@10 Hz，脉冲能量RMS<6.2%。光源入射到直径为20 cm的毛玻璃上，CCD采集图像经计算得到，该赝热光源的二阶量子相关函数g(2)为1.963，接近理论值2。该激光系统为赝热光鬼成像提供了良好的光源。

采用发射波长约为976 nm的半导体激光器作为泵浦源, Yb3+掺杂浓度为15at.%、通光长度为2 mm的Yb∶CaYAlO4晶体作为增益介质, 本文提出了一种基于半导体可饱和吸收镜(SESAM)被动调Q的激光二极管泵浦Yb∶CaYAlO4以获取稳定脉冲输出的方案。通过合理设计谐振腔, 实现了稳定的被动调Q激光脉冲输出, 并分析了泵浦功率的大小对输出脉冲的重复频率、脉冲宽度、单脉冲能量以及脉冲峰值功率的影响。

报道了一种利用激光二极管(LD)双端面泵浦的Nd∶YAG激光晶体, Cr4+∶YAG晶体被动调Q, LBO临界相位匹配腔内倍频的高转换效率的绿光激光器。分析了双端面泵浦YAG激光器的热效应, 实验中LD双端面泵浦, 采用U型平行平面腔结构对Nd∶YAG进行传导冷却。 当总泵浦光为33.8 W时, 得到被动调Q频率10 KHz、功率8.21 W的线偏振基频光输出。6.72 W的绿光输出的倍频效率为86%, 输出光束为基模, M2为1.4。实验表明双端面泵浦YAG倍频激光器具有很高的转换效率。

利用WS2的可饱和吸收特性, 在激光二极管侧面抽运Nd∶YAG固体激光器Z型腔结构中分别实现了被动调Q和被动调Q锁模运转。实验表明: 当泵浦电流为9.5 A时, 开始启动调Q运转, 当泵浦电流大于9.8 A时, 调Q激光脉冲趋于稳定。当泵浦电流为12.8 A时, 被动调Q输出的最大平均功率为466 mW, 最窄脉冲宽度为3.205 μs, 对应的重复频率为71.70 kHz, 此时最大单脉冲能量为6.5 μJ。当泵浦电流达到13.4 A时, 激光器实现调Q锁模运转。调Q锁模的最高输出功率为590 mW, 调Q包络频率为71.98 kHz, 单个调Q包络内的脉冲串重复频率123.1 MHz, 每个调Q包络中包含369个脉冲, 单脉冲能量为22.2 nJ。结果表明WS2材料可以作为可饱和吸收体用于固体激光器中。

受表面等离激元共振效应的影响, 金纳米棒饱和吸收体具有饱和吸收宽带可调、非线性响应时间快等特点, 且便于与各种激光谐振腔整合, 是一种有潜力的宽波段饱和吸收体材料。报道了一种基于金纳米棒饱和吸收体的1 μm波段被动调Q固体激光器。将金纳米棒溶液旋涂于输出镜上, 并将其作为可饱和吸收体构建到激光谐振腔中, 在LD端面抽运Nd∶YVO4激光器中实现了1064 nm被动调Q运转。在抽运功率为7.5 W时获得了平均输出功率为540 mW, 最小脉冲宽度为138 ns, 重复频率为602 kHz的脉冲激光输出。