CO₂激光应用之二维材料光学特性研究

 

二维材料如石墨烯等离子体因很低的损耗、极高的空间局域、非凡的可调性及宽波段激发等特点受到广泛的关注，在诸多领域显示巨大的应用潜力。近年来，继石墨烯之后，二硫化钼（MoS2）是研究最多的二维层状材料，因为光学性质与层数密切相关，对于高灵敏光电探测器和光发射器等器件的搭建极具意义。研究石墨烯和二硫化钼（MoS2）最先进的方式是采用散射式近场光学显微镜（SNOM），它具有非常高的空间分辨率并且对样品进行光学成像时不会对样品造成任何损伤。

 近场光学显微镜研究石墨烯表面等离子体时候，需要一个中红外光源配合使用，能输出单根谱线的CO₂激光器是一个理想的选择。CO₂激光器输出激光聚焦在SNOM的探针的尖端，探针充当了一个光学天线，将入射光场在尖端局域形成一个直径只有几十纳米的光斑，同时样品也在这个光斑的照射下，当探针靠近样品表面时，尖端处的高局域光场与样品发生相互作用，收集针尖散射回来的光，散射光中包含了样品表面局域光场性质的信息，再由探测器记录成像。

 

国内外大学及研究机构通常选择大通激光Access Laser的光栅型可调CO2激光器MeritG（2W,最强谱线），L4G（200mw，最强谱线）作为二维材料研究的激发光源。这类激光器可输出单根谱线并且波长可调，L4G可输出30根以上谱线，MeritG可输出50根以上谱线。一些场合需要激光器的功率保持稳定，还会配备大通激光的LineTracker，可以把激光器的功率稳定度提升到±1%。有些研究机构希望获得波长更长的谱线，需要采用同位素13CO₂填充的CO₂激光器，如MeritG-13C,L4G-13C，可以获得11.3μm的谱线。

推荐型号：L4G，MeritG，L4G-13C，MeritG-13C 

可选配LineTracker，功率稳定度提升到±1%