固體紫外激光器
發(fā)布時(shí)間：2019-08-15 17:33
固體紫外激光器
固體紫外激光器，是輸出波段在紫外區(qū)（10nm~400nm）的固體激光器的統(tǒng)稱。它使用固體激光材料做為工作物質(zhì)，在光數(shù)據(jù)儲存、光刻技術(shù)、光盤控制、微加工、大氣探測、微電子學(xué)、光化學(xué)、光生物學(xué)以及醫(yī)療等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。
簡介
固體紫外激光器按泵浦方式分為氙燈泵浦紫外激光器、氪燈泵浦紫外激光器以及新型的激光二極管（LD）泵浦全固態(tài)激光器。固體紫外激光器廣電轉(zhuǎn)換效率一般較低，而LD全固態(tài)紫外激光器則有效率高、重頻高、性能可靠、體積小。光束質(zhì)量較好及功率穩(wěn)定等特點(diǎn)。
由于紫外線光子能量大，難以通過外激勵(lì)源激勵(lì)產(chǎn)生一定高功率的連續(xù)紫外激光，故實(shí)現(xiàn)紫外連續(xù)波激光一般是應(yīng)用晶體材料非線性效應(yīng)變頻方法產(chǎn)生。全固態(tài)紫外激光譜線產(chǎn)生的方法一般有兩種，一是直接對紅外全固體激光器進(jìn)行腔內(nèi)腔外3倍頻到4倍頻來得到紫外激光譜線；二是先利用倍頻技術(shù)的到二次諧波然后再利用和頻技術(shù)得到紫外激光譜線。前一種方法有效非線性系數(shù)小，轉(zhuǎn)換效率低，后一種方法由于利用的是二次非線性極化率，轉(zhuǎn)換效率比前一種高很多。晶體倍頻可實(shí)現(xiàn)連續(xù)紫外激光，其光束形狀為高斯型，所以光斑呈圓形，能量從中心到邊緣逐漸下降。由于波長短和光束質(zhì)量有限，光束可以聚焦在10um量級范圍。
倍頻實(shí)際上是一個(gè)和頻過程，以3倍頻為例，它是由頻率為ω的紅外信號與頻率為2ω的激光束在非線性晶體通過三波互作用進(jìn)行混頻，轉(zhuǎn)換為3ω高頻的，即ω+2ω=3ω。
由倍頻理論可知，選擇非線性晶體的依據(jù)是：紫外激光器的特性材料應(yīng)具有較大的有效非線性系數(shù)、在寬光譜范圍內(nèi)盡量高的透明度、在需要的波段容易實(shí)現(xiàn)相位匹配、具有強(qiáng)的抗光損傷能力且容易實(shí)現(xiàn)晶體的生長和加工。KTP，LBO是倍頻、和頻廣泛應(yīng)用的晶體，晶體轉(zhuǎn)化效率以能夠達(dá)到50%左右。
應(yīng)用
光數(shù)據(jù)儲存
光刻技術(shù)
光盤控制
微加工
大氣探測
微電子學(xué)
光化學(xué)
光生物學(xué)
醫(yī)療領(lǐng)域
