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固体355nm紫外激光器

固体355nm紫外激光器

发布时间:
2022/05/10
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固体355nm紫外激光器

 

固体紫外激光器,是输出波段在紫外区(10nm~400nm)的固体激光器的统称。它使用固体激光材料做为工作物质,在光数据储存、光刻技术、光盘控制、微加工、大气探测、微电子学、光化学、光生物学以及医疗等领域有广泛的应用。
 

固体紫外激光器按泵浦方式分为氙灯泵浦紫外激光器、氪灯泵浦紫外激光器以及新型的激光二极管(LD)泵浦全固态激光器。固体紫外激光器广电转换效率一般较低,而LD全固态紫外激光器则有效率高、重频高、性能可靠、体积小。光束质量较好及功率稳定等特点。


由于紫外线光子能量大,难以通过外激励源激励产生一定高功率的连续紫外激光,故实现紫外连续波激光一般是应用晶体材料非线性效应变频方法产生。全固态紫外激光谱线产生的方法一般有两种,一是直接对红外全固体激光器进行腔内腔外3倍频到4倍频来得到紫外激光谱线;二是先利用倍频技术的到二次谐波然后再利用和频技术得到紫外激光谱线。前一种方法有效非线性系数小,转换效率低,后一种方法由于利用的是二次非线性极化率,转换效率比前一种高很多。晶体倍频可实现连续紫外激光,其光束形状为高斯型,所以光斑呈圆形,能量从中心到边缘逐渐下降。由于波长短和光束质量有限,光束可以聚焦在10um量级范围。
 


倍频实际上是一个和频过程,以3倍频为例,它是由频率为ω的红外信号与频率为2ω的激光束在非线性晶体通过三波互作用进行混频,转换为3ω高频的,即ω+2ω=3ω。


由倍频理论可知,选择非线性晶体的依据是:紫外激光器的特性材料应具有较大的有效非线性系数、在宽光谱范围内尽量高的透明度、在需要的波段容易实现相位匹配、具有强的抗光损伤能力且容易实现晶体的生长和加工。KTP,LBO是倍频、和频广泛应用的晶体,晶体转化效率以能够达到50%左右。