调Q激光器吸收材料——纳米二硫化钨

调Q激光器技术是将一般输出的连续激光能量压缩到宽度极窄的脉冲中发射，从而使光 源的峰值功率可提高几个数量级的一种技术。由于调Q激光器能获得高峰值功率，窄脉宽而被广泛应用于工业加工，科研领域，例如超微半导体的制造，太赫兹波设备等。

目前，调Q激光器已拥有众多波长，包括266、355、523.5、526.5、532、656.5、660、1047、1053、1064、1313、1319nm，激光头是调Q激光器的重要组件之一。研究发现，二维材料单层纳米二硫化钨也可用于激光器吸收体的制造。

单层的二硫化钨因拥有“三明 治夹心”的特殊结构使得带隙可从间接变成直接，其直接带隙约为2.1eV。通过二硫化钨调Q 锁膜可获得高能量脉冲激光，实现纳秒级甚至飞秒级的脉冲激光输出。而且，通过对制备工艺的优化可以控制二硫化钨材料层数及缺陷，能获得不同能量带隙进而实现不同的激光波 段可饱和吸收体的正常运转。

有学者以单层纳米二硫化钨为吸收材料，研发出一种新型的调Q脉冲激光器，其特征包括：依次排布的半导体激光器、耦合透镜、平面镜、Yb:GAB晶体、二硫化钨可饱和吸收体和凹透镜。

半导体激光器带尾纤输出，半导体激光器产生的连续光经过耦合透镜聚焦，聚焦后的连续光依次经过平面镜和Yb:GAB晶体，然后通过二硫化钨可饱和吸收体，最后由凹透镜输出调Q脉冲激光。

相较于石墨烯和其它过渡金属硫化物，二硫化钨拥有2.1ev的直接能带隙，且非线性饱和特性独特。因此，采用二硫化钨可饱和吸收体作为调Q器件，可通过改变基底表面二硫化钨材料的层数及缺陷，得到不同的能量带隙进而实现二硫化钨可饱和吸收材料在不同激光波段的运转，成本低廉，更易于实现脉冲输出。

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