摘要:采用射频磁控溅射技术和热退火处理技术制备了石英衬底的纳米Si镶嵌SiNx薄膜(nc-Si-SiNx),薄膜厚度为200nm。由X射线衍射(XRD)谱计算得出,经800℃连续3h退火的薄膜中的Si晶粒平均尺寸为1.7nm。把纳米Si镶嵌SiNx薄膜作为可饱和吸收体插入闪光灯抽运的平凹腔Nd:YAG激光器内,实现1.06μm激光的被动锁模运转。当激光器腔长为120cm时,获得平均脉冲宽度32ps,输出能量25mJ的单脉冲序列,脉冲序列的包络时间约480ns,锁模调制深度接近100%。量子限域效应使得纳米Si的能隙宽度大于1.06μm光子能量,所以双光子饱和吸收和光生载流子的快速能量弛豫是导致纳米Si镶嵌SiNx薄膜实现1.06μm激光被动锁模的主要原因。
关键词:激光技术 纳米硅 被动锁模 双光子吸收
单位:华侨大学信息科学与工程学院; 福建泉州362021
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