高效率高功率全固态紫外激光器
全固态激光器的光束质量及其紫外激光的实验研究的开题报告

全固态激光器的光束质量及其紫外激光的实验研究的开题报告标题:全固态激光器的光束质量及其紫外激光的实验研究一、研究背景及意义全固态激光器由于具有结构简单、寿命长、易于集成化等优点,被广泛应用于医疗、制造、通信等领域。
其中,紫外激光在微细加工、光刻、生物荧光分析等领域具有重要应用价值。
对于光束质量的研究是提高激光器工作效率、减少环境污染、提高加工精度等方面的重要问题。
二、研究目的本课题旨在通过实验研究,探究全固态激光器在紫外激光工艺中的光束质量,并通过对比分析不同激光波长下的光束质量变化规律,为全固态激光器在紫外激光领域的应用提供科学依据。
三、主要研究内容和预期成果1. 建立全固态激光器实验台,选择合适的激光介质、激光波长和工作模式,调节激光器参数,获取光束质量数据。
2. 对不同波长下激光器的光束参数进行实验研究,建立光束质量评估模型。
3. 通过比较不同波长下激光器的光束参数变化规律,分析不同波长激光器在紫外激光领域的应用优劣差异。
预期成果:1. 建立全固态激光器的实验平台,能够准确测量全固态激光器的光束质量。
2. 分析不同波长下激光器的光束参数变化规律,获得紫外激光领域全固态激光器应用的科学依据。
3. 具体分析全固态紫外激光器及其应用的发展趋势。
四、研究方法和技术路线本研究采用以下具体方法和技术路线开展:1. 设计并搭建全固态激光器的实验平台。
2. 选择不同激光介质、不同波长的激光器进行实验研究。
3. 使用光学仪器对激光器光束参数进行测量和分析。
4. 基于理论模型,分析不同波长激光器在紫外激光领域的应用优劣差异。
五、研究进度安排本研究的进度安排如下:第一年:搭建实验平台,收集文献,编写研究方案。
第二年:对光束参数、波长等进行测量和分析,建立光束质量评估模型。
第三年:分析研究结果,并撰写研究报告。
六、研究的重要性和意义本研究旨在探究全固态激光器在紫外激光领域的光束质量及应用,对于推动激光加工技术创新和发展,促进全固态激光器的应用和发展具有重要意义。
千赫兹全固态紫外激光器实验研究的开题报告

千赫兹全固态紫外激光器实验研究的开题报告
1.研究背景
激光技术在工业和科研领域具有广泛的应用,其中紫外激光器由于其较短的波长和高能量密度,被广泛用于微电子制造、光刻、医学诊断等领域。
目前,全固态紫外激光器比气体激光器更具优势,因为它们具有更高的能量效率、更小的尺寸、更好的稳定性和可靠性。
2.研究目的
本研究旨在设计和实验一个千赫兹全固态紫外激光器,研究其激光输出特性和稳定性,并探究其在微电子制造、光刻和医学诊断等领域中的应用前景。
3.研究内容
(1)激光加工和诊断领域对紫外激光器的需求
通过收集整理激光加工和诊断领域对紫外激光器的需求,了解这些领域对激光器输出功率、波长、重复频率等参数的要求,为后续实验提供指导。
(2)千赫兹全固态紫外激光器的设计和制备
结合上述需求,设计和制备千赫兹全固态紫外激光器,选择适合的激光介质、激发源和输出窗口等关键组件,提高激光器的效率和稳定性。
(3)千赫兹全固态紫外激光器的特性研究
对制备好的紫外激光器进行实验研究,探究其激光输出功率、波长、重复频率、波束质量和稳定性等特性,并进一步优化激光器的设计以满足应用需求。
4.研究意义
本研究可以为紫外激光器的发展提供实验数据和实际应用案例,推动全固态紫外激光器技术的发展,丰富工业和科研领域的激光应用。
5.2_W_高重频257_nm_深紫外皮秒激光器

文章编号 2097-1842(2023)06-1318-065.2 W 高重频257 nm 深紫外皮秒激光器范灏然1,陈 曦1 *,郑 磊1,谢文侠1,季 鑫1,郑 权1,2(1. 长春新产业光电技术有限公司, 吉林 长春 130012;2. 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所, 吉林 长春 130033)摘要:为了提高半导体检测用深紫外激光器的检测效率,需要搭建高功率、高重频257 nm 深紫外皮秒激光器实验平台。
本文以光子晶体光纤放大器和腔外四倍频结构为基础,进行了257 nm 深紫外激光器的实验研究。
种子源采用中心波长为1 030 nm 、脉冲宽度为50 ps 的光纤激光器,输出功率为20 mW ,重复频率为19.8 MHz 。
通过两级掺镱双包层(65 μm/275 μm )光子晶体光纤棒放大结构,获得了1 030 nm 高功率基频光。
利用二倍频晶体LBO 、四倍频晶体BBO ,采用腔外倍频方式获得了257 nm 深紫外激光。
种子源通过两级光子晶体光纤放大器输出的1 030 nm 基频光,输出功率为86 W ,经过激光聚焦系统后,倍频得到二次谐波515 nm 激光输出功率为47.5 W ,四次谐波257 nm 深紫外激光输出功率为5.2 W ,四次谐波转换效率为6.05%。
实验结果表明,该结构可获得高功率257 nm 深紫外激光输出,为提高半导体检测用激光器的检测效率提供了新思路。
关 键 词:深紫外皮秒激光器;高重频;光子晶体光纤放大器;四次谐波产生中图分类号:TP394.1;TH691.9 文献标志码:A doi :10.37188/CO.2023-0026High repetition frequency 257 nm deep ultraviolet picosecondlaser with 5.2 W output powerFAN Hao-ran 1,CHEN Xi 1 *,ZHENG Lei 1,XIE Wen-xia 1,JI Xin 1,ZHENG Quan 1,2(1. Changchun New Industries Optoelectronics Technology Co., Ltd , Changchun 130012, China ;2. Changchun Institute of Optics , Fine Mechanics and Physics ,Chinese Academy of Sciences , Changchun 130033, China )* Corresponding author ,E-mail : *******************Abstract : To improve the detection efficiency of deep ultraviolet laser for semiconductor detection, it is necessary to develop 257 nm deep ultraviolet picosecond laser with high power and high repetition frequency. In this study, a 257 nm deep ultraviolet laser was experimentally investigated based on photonic fiber amplifier and extra-cavity frequency quadrupling. The seed source uses a fiber laser with a central wavelength of 1 030 nm and a pulse width of 50 ps, delivering a power output of 20 mW and a repetition frequency of 19.8 MHz. High power 1 030 nm fundamental frequency light was obtained through a two-stage ytterbium-doped double cladding (65 μm/275 μm) photonic crystal fiber rod amplification structure, and收稿日期:2023-02-11;修订日期:2023-03-13基金项目:长春市科技发展计划重点研发专项(No. 21ZGG15)Supported by the Key R & D Projects of Changchun Science and Technology Development Plan (No.21ZGG15)第 16 卷 第 6 期中国光学(中英文)Vol. 16 No. 62023年11月Chinese OpticsNov. 2023257 nm deep ultraviolet laser was generated using double frequency crystal LBO and quadruple frequency crystal BBO. The seed source uses a two-stage photonic crystal fiber amplifier to get a 1 030 nm laser with output power of 86 W. After the laser focusing system and frequency doubling, a second harmonic output power of 47.5 W at 515 nm and a fourth harmonic output power of 5.2 W at 257 nm were obtained.The fourth harmonic conversion efficiency was 6.05%. The experimental results show that this structure can ob-tain high power 257 nm deep ultraviolet laser output, providing a novel approach to improve the detection ef-ficiency of the lasers for semiconductor detection.Key words: deep ultraviolet picosecond laser;high repetition frequency;photonic crystal fiber amplifier;fourth harmonic generation1 引 言高重频深紫外皮秒激光器,因具有分辨率高、加工速率快、热损伤低等特性,被广泛应用于半导体检测、光刻以及精密材料加工等工业领域[1-6]。
全固态激光器原理

全固态激光器原理嘿,朋友,你有没有想过,有一种神奇的光,它不是像手电筒那样简单地发光,而是有着强大的能量和独特的产生方式呢?这就是全固态激光器发出的光。
今天呀,我就来给你讲讲全固态激光器的原理,这可真是个超级有趣的事儿呢!咱先得知道啥是全固态激光器。
简单来说,它就是一种产生激光的设备,和那些老早的、体积庞大又复杂的激光器不太一样。
全固态激光器最大的特点就是它里面的主要部件都是固态的,就像我们生活里常见的固体东西一样实实在在。
这可比那些有气体或者液体参与的激光器要稳定得多呢!你想啊,气体和液体总是跑来跑去、晃来晃去的,固态的东西就安安稳稳地待在那儿,多靠谱呀。
那全固态激光器到底是怎么把光变成那种超级厉害的激光的呢?这就得从它的几个关键部分说起啦。
首先就是增益介质。
这就像是一场光的“强化训练营”。
增益介质是一种特殊的固体材料,常见的有晶体材料,比如说钇铝石榴石(YAG)。
你可以把增益介质想象成一群听话又有潜力的小士兵,光在经过这个增益介质的时候,就像是小士兵们在接受严格的训练。
在这个过程中,光会得到能量的补充,变得越来越强。
怎么补充能量的呢?这就涉及到粒子数反转啦。
正常情况下,原子里的电子就像住在不同楼层的居民,低楼层的居民多,高楼层的居民少。
但是在增益介质里,通过一些特殊的方法,就像给这些居民发了个通知,让高楼层的居民一下子多了起来,这种情况就叫粒子数反转。
这时候,光经过,就像是得到了高楼层居民扔下来的能量包,变得越来越强壮。
然后呢,就轮到泵浦源上场啦。
泵浦源就像是一个超级能量提供者,是个大力士呢。
它的任务就是给增益介质提供能量,让增益介质能够实现粒子数反转。
你可以把泵浦源想象成一个不断往“强化训练营”里送食物的大厨,只有食物充足,小士兵们才能变得强大呀。
泵浦源提供能量的方式有很多种,比如说用闪光灯或者激光二极管来提供能量。
要是没有泵浦源,增益介质就没办法让光得到强化,那全固态激光器也就没法产生激光啦,这就像没有大厨,小士兵们就得饿肚子,还怎么训练呢?有了增益介质和泵浦源还不够呢,还得有光学谐振腔。
激光二极管侧面泵浦高功率266nm紫外激光器

激 光二 极 管 ( D) L 泵浦 的全 固态 紫 外 激 光器 具 有结 构 紧 凑 、 率 高 、 命 长 、 束 质 量 好 、 积 小 、 护 方 效 寿 光 体 维 便、 可靠 性 高等 优点 , 为准 分子 激光 器 的有 力竞 争者 ,是 紫 外激 光 器 发 展 的主 要 趋 势口 ]在 光数 据 存储 、 成 一, 光 刻、 材料 加 工 、 医疗 及光 化 学 等 领 域 有 着 广 泛 的 应 用 前 景 。2 6n 紫 外 激 光 获 得 的最 直 接 的方 法 是通 过 对 6 m Nd 的 10 4n 谱线 进行 四倍 频 。l 9 6 m 9 9年 , 国夫 等 首 次 采 用 B O 晶 体 获 得 2 6 r 紫 外 激 光 输 出E ] 陈 B 6 m i 4 。 - s 20 0 0年 , 京 良等 获得 平均 功率 为 6 何 3mW 的紫外 激光 , 转换 效 率达 1 1 率 为 1 6mW 的紫外 激 光 , 换效 率 为 3 . 9 转 O1 。2 0 0 5年 , 范秀 伟 等人 获得 平 均 功 。同年 , 谭成 桥等 人采 用被 动调 Q 激光 器 四倍 频 , 得到 平均 功
第 2 卷 第 8期 3
21 0 1年 8月
强 激 光 与 粒 子 束
HI GH POW ER LASER A N D PA R TI CLE BEA M S
Vo. 1 23, N O 8 . A ug .,2 01l
文章 编 号 : l O 一3 2 2 1 ) 82 6 4 O l4 2 (0 1 0 0 50
固体紫外激光器原理

固体紫外激光器原理固体紫外激光器是一种利用固体物质产生紫外激光的装置。
它具有很高的能量密度、较窄的波长范围和较高的空间相干性,在生物医学、科学研究和工业领域有着广泛的应用。
固体紫外激光器的工作原理基于光的增强效应和能级跃迁原理。
首先,我们需要一个能够发射激光的激光介质。
常见的材料包括Nd:YAG(钇铝石榴石)、Nd:YVO4(钇钒矿石)、Nd:YLF(钇锂钼石)、Ti:Sapphire(蓝宝石)等。
这些固体材料加工成激光棒或薄片状,然后通过外部的光源(如闪光灯或半导体激光器)进行泵浦。
泵浦光通过能级跃迁,将固体材料中的电子激发至高能级。
然后,在光学腔中,高能级的激发态电子会发生自发辐射,从而产生光子,光子穿过输出窗口逃逸出来。
这就是激光的产生过程。
光学腔由两个反射镜构成,一个是高反射镜(HR镜),另一个是输出镜(OC镜)。
HR镜起到反射光子的作用,而OC镜则允许部分光子通过,形成激光输出。
光学腔的设计与用于特定波长范围的激光器密切相关。
要实现紫外激光输出,我们通常使用二次谐波产生方法。
这种方法利用非线性光学效应,在高能量激光束通过非线性晶体时产生频率加倍,从而将激光转换为更短的紫外波长。
常见的非线性晶体材料包括KDP(磷酸二氢钾)和BBO(磷酸钡钙晶体)。
通过调整晶体的温度和角度,可以实现不同波长范围的紫外激光输出。
固体紫外激光器具有广泛的应用前景。
在科学研究领域,它可以用于超快激光光谱学、表面等离子体共振、薄膜沉积等实验。
在生物医学领域,固体紫外激光器被广泛应用于激光手术、皮肤美容和白内障治疗等。
在工业领域,它可以用于精细加工、标记、材料检测等。
此外,固体紫外激光器还能被应用于大气科学、光通信和防务等领域。
不过,固体紫外激光器在使用时需要特别注意安全。
紫外光具有较强的能量和较高的光子能量,如果不正确使用或直接暴露于人体,可能会对眼睛和皮肤造成伤害。
因此,使用固体紫外激光器时需要佩戴适当的防护眼镜和防护服,同时要遵循相关的操作规程。
全固态355nm连续紫外激光器的优化设计

本 专 栏 的 四 篇 文 章 属 于半 导 体 激 光 泵 浦 全 固体 激 光 技 术 的 内容 , 包括 了半 导 体 激 光 驱 动 电 源 的 设 计 , 固 体 基 频 激 全 光 的腔 内非 线性 频 率 变换 和 谐 振 腔 装调 过程 中的 装 调 对 准 技 术 。
工 作 的 半 导 体 激 光 泵 浦 全 固体 激 光 器基 频 光 的 输 出功 率 较 低 , 半 导 体 激 光 泵 浦 全 固 体 激 光 器 中普 遍 采 用 激 光 谐 振 腔 在 内高 功 率 密 度 来 获 得 高转 换 效 率 的腔 内非 线 性 频 率 变换 技 术 。 随 着 半 导 体 激 光 泵 浦 全 固体 激 光技 术 的 研 究 发 展 , 用 全 固体 激 光 技 术 的 产 品 也 逐 渐 地 取 代 了其 它 类 型 的 激 光 器 , 采 获 得 了广 泛 的应 用 。 但 结 构 紧凑 的 全 固体 激 光谐 振 腔 不 能 采 用传 统 的 调 节 架 方 式 , 而是 需 要 不 同 的腔 镜 装 调 对 准 工 艺
(.中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所, 1 吉林 长春 103 ; 303
2 .中国科学院 研 究生院, 北京 10 3 ; .长春理工大学, 0 09 3 吉林 长春 10 2 ) 30 2
固体 激 光 器 泵 浦 源 的 半 导 体 激 光 器 工 作 的 安 全 性 。
文章编号
1 0 — 2 X( 0 6 0 7 10 0 4 9 4 2 0 ) 50 3 5
全 固态 3 5a 连续 紫 外激 光 器 的优 化 设 计 5 m
申 高 , 。檀慧明 , 飞。 刘
LD泵浦全固态355nm紫外皮秒脉冲激光器

p we s5 W .The t id h r n c r p t 0 3 c nv r in t 3 n a d 1 . o rwa h r a mo iswe e u o 6 . o e so o 5 2 m n 6 6 a h igl u s n r l c u to sls h n 0 5 nd t e sn e p le e e gy fu t ai n wa e st a . 8 i h o e ai n n 3 p r to .
用功率计测得单路输出的锁模激光平均功率为180mw22再生放大器实验结果选择从m5输出的一路锁模光作为种子光经图所示的再生放大器放大得到波长为1064nm1hz单脉冲能量平均值为780可以得到24070717ps23倍频实验结果如图所示将放大后的1064nm脉冲激光通过第一块lbo晶体进行二倍频得到532nm激光输出测得其单脉冲能量平均值为470然后通过第二块lbo晶体进行和频得到三倍频355nm外激光输出测得其输出能量平均值为1296计算得出从1064nm532nm激光转换效率为603355nm激光转换效率为166
t 5 n o 3 5 m
Ke r s u t a i lt ls r y wo d : l v o e a e ;LD p m p d;p c — e o d h r a m o i g n r to TH G) L r u e io s c n ;t id h r n c e e a i n( ; BO
Ab ta t A ae id L sr c : ls rdo e( D)e dp mp dNd: n- u e YVO4al oi-tt l a il io eo d PS us l s l saeut voe pc sc n ( )p le - d r t
大功率固体激光器的原理及应用

大功率固体激光器的原理及应用大功率固体激光器的原理基于激光的原理。
激光的产生需要两个条件:能级反转和受激辐射。
固体激光器中的固体材料通常是一些晶体或陶瓷形式,其中掺杂了一定的活性离子(如Nd3+、Yb3+等)。
这些活性离子通过光泵浦过程被激发到较高的能级,而后通过过程传递能量至基态能级,最终通过受激辐射产生激光。
具体而言,大功率固体激光器的主要原理如下:1.光泵浦:通过外部光源(如二极管激光器、闪光灯等)对固体材料进行光学激发,将活性离子从低能级激发到高能级,形成能级反转。
2.刺激辐射:由于能级反转,活性离子从高能级经过自发辐射或受到外界的辐射而返回到低能级。
在特定的波长和能级结构条件下,活性离子的辐射将受到受激辐射的促进,使得更多的光子被放大,并由此产生激光。
1.材料加工:由于其高能量、高亮度和可调谐的特点,大功率固体激光器广泛用于材料加工领域。
特别是在切割、焊接、打孔等高精度、高速度和高稳定性的加工过程中,固体激光器通常能够提供卓越的性能。
2.激光器打标:大功率固体激光器被广泛应用于激光打标领域。
通过调整激光的功率、频率和模式,可以实现对各类物品进行标记、雕刻和刻印。
这种非接触式的打标方式可以适用于各种材料,包括金属、塑料、陶瓷等。
3.军事应用:大功率固体激光器在军事领域也有重要应用。
例如,将固体激光器用于激光导引器、激光制导器、激光通信等系统。
其高功率和高能量密度可以实现远程目标识别、精确制导和激光防御等任务。
4.医疗领域:大功率固体激光器在医疗领域有广泛的应用。
例如,用于激光手术、激光激发和激光诊断等领域。
固体激光器可以提供高能量、高强度的激光束,以进行手术切割、封闭血管、清除肿瘤等。
综上所述,大功率固体激光器作为一种重要的光学器件,在多个领域都有广泛的应用。
通过光泵浦和受激辐射的原理,固体激光器能够产生高能量、高亮度和可调谐的激光。
未来随着科技的发展,固体激光器将继续发挥重要作用,并在更多领域创造更多的应用价值。
大功率全固态355nm紫外激光器研究

大功率全固态355nm紫外激光器研究一、本文概述随着科学技术的飞速发展,紫外激光器在科研、工业、医疗等领域的应用日益广泛,其中355nm波长的紫外激光器因其独特的物理特性在诸多领域表现出显著的优势。
特别是在高精度材料加工、生物医学研究、光电子器件制造等领域,大功率全固态355nm紫外激光器的需求日益迫切。
因此,开展大功率全固态355nm紫外激光器的研究,不仅具有重要的理论意义,也具有巨大的实际应用价值。
本文旨在深入研究大功率全固态355nm紫外激光器的设计、制造、性能测试等关键技术,并探讨其在实际应用中的可能性和挑战。
我们将首先回顾紫外激光器的发展历程,分析当前国内外在该领域的研究现状,并指出存在的问题和面临的挑战。
然后,我们将详细介绍大功率全固态355nm紫外激光器的设计原理和制造工艺,包括激光介质的选择、谐振腔的设计、泵浦方式的选择、热管理策略等关键技术。
在此基础上,我们将通过实验验证和优化激光器的性能,包括输出功率、光束质量、稳定性等关键指标。
我们将探讨大功率全固态355nm紫外激光器在各个领域的应用前景,以及未来研究方向和可能的技术突破。
本文的研究结果将为大功率全固态355nm紫外激光器的设计、制造和应用提供重要的理论支撑和实践指导,有望推动紫外激光器技术的发展和应用领域的拓展。
二、全固态355nm紫外激光器的基本原理与结构全固态355nm紫外激光器是一种基于固体增益介质和非线性光学晶体的高功率激光源。
其基本原理和结构涉及多个关键组成部分,包括泵浦源、增益介质、非线性光学晶体和谐振腔等。
泵浦源是全固态紫外激光器的能量来源,通常采用高功率的半导体激光器或光纤激光器。
泵浦光通过特定的光学系统被引入增益介质,以激发介质中的粒子跃迁至高能级,为后续的激光产生提供能量。
增益介质是激光器的核心部分,通常采用掺有稀土离子的晶体或玻璃材料。
在泵浦光的激发下,增益介质中的稀土离子发生受激辐射,产生与泵浦光波长不同的激光。
LD泵浦全固态紫外激光器

LD泵浦全固态紫外激光器张昕;杨军;吴国锋;鞠涛;李沼云【摘要】研究总结了激光二极管泵浦全固态紫外激光器的最新进展,为紫外激光器的研究提供了参考依据.主要从工作物质,非线性频率变换晶体和腔型结构等三个方面对激光二极管泵浦全固态紫外激光产生的关键技术进行了讨论,并简述其发展历史、现状及未来发展方向.%This paper realized the latest development of all-solid-state ultraviolet laser and provide guidance for the research. That discussed the key technology of LD-pumped all-solid-state ultraviolet laser, such as material crystals, nonlinear frequency-doubling crystal and configurations of resonator. And outlines the historyof it's development, current situation, and future development direction.【期刊名称】《光通信技术》【年(卷),期】2011(000)007【总页数】4页(P7-10)【关键词】激光二极管泵浦;全固态紫外激光器;倍频;增益介质【作者】张昕;杨军;吴国锋;鞠涛;李沼云【作者单位】中国电子科技集团公司,第三十四研究所,广西,桂林,541004;中国电子科技集团公司,第三十四研究所,广西,桂林,541004;中国电子科技集团公司,第三十四研究所,广西,桂林,541004;中国电子科技集团公司,第三十四研究所,广西,桂林,541004;中国电子科技集团公司,第三十四研究所,广西,桂林,541004【正文语种】中文【中图分类】TN248.40 引言1960年第一台全固态激光器诞生不久,由激光二极管泵浦的全固态激光器便在林肯实验室问世了。
固体紫外激光器原理

固体紫外激光器原理一、概述固体紫外激光器是利用固体材料产生紫外激光的一种激光器。
其原理是通过激发固体材料中的活性离子或分子,使其跃迁到高能级,然后在受激辐射的作用下发射出紫外激光。
固体紫外激光器具有紫外光束质量好、光束稳定性高、脉冲宽度短等特点,广泛应用于光谱分析、材料加工、生物医学等领域。
二、固体材料选择固体紫外激光器的关键是选择适合的固体材料。
通常选择具有高能级跃迁能级的材料,如三氧化二铼、氟化氢钠、溴化锌等。
这些材料的能级跃迁能量与所需的紫外光能量匹配较好,能够有效地产生紫外激光。
三、能级跃迁过程固体紫外激光器的工作原理是通过能级跃迁过程来实现。
在固体材料中,活性离子或分子处于基态能级时,通过外界激发能量,使其跃迁到激发态能级。
然后,在受激辐射的作用下,激发态能级的活性离子或分子会发射出紫外激光,返回到基态能级。
这一过程是通过固体材料中的能级结构和激发源的作用来实现的。
四、激发源固体紫外激光器的激发源通常采用脉冲激光器。
脉冲激光器可以提供足够的能量,将固体材料中的活性离子或分子激发到激发态能级,从而产生紫外激光。
常用的脉冲激光器有Nd:YAG激光器、二极管激光器等。
这些激光器具有高能量、高功率、短脉冲宽度等优点,适合用于固体紫外激光器的激发源。
五、激光输出固体紫外激光器的激光输出通常是通过光学谐振腔来实现的。
光学谐振腔由输出镜和反射镜构成,能够将激发态能级发射的紫外激光进行反射和放大,形成激光输出。
输出镜通常具有高反射率,反射镜具有一定的透射率。
输出镜的反射率和反射镜的透射率可以根据需要进行调节,以控制激光的输出功率和波长。
六、应用领域固体紫外激光器具有紫外光束质量好、光束稳定性高、脉冲宽度短等特点,被广泛应用于光谱分析、材料加工、生物医学等领域。
在光谱分析中,固体紫外激光器可以用于荧光光谱、紫外吸收光谱等的检测。
在材料加工中,固体紫外激光器可以用于微细加工、激光打标等。
在生物医学中,固体紫外激光器可以用于细胞检测、组织成像等。
固体紫外激光器简介
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固体紫外激光器简介随着对小型电子产品和微电子元器件需求的日益增长,聚合物材料的精密处理日渐成为激光在工业应用中发展最快的应用领域之一。
紫外激光是处理广泛应用于微电子元器件工业中的塑料(如聚酰亚胺)和金属(如铜)等材料的理想工具。
固态激光器的最新技术推动了新一代结构紧凑,全固态的紫外激光器的发展,从而使之成为这个领域中更加经济有效的加工手段。
布线,钻孔和裁剪电路在绝缘体和铜材料的层布式电路板的生产过程中,要求对小型功能性部件进行精细加工,例如在柔性电路板上加工微形通孔、槽和通路辅助孔,以及成型电路板的最终裁剪。
在以往的大批量生产中,许多小部件都使用机械硬冲压成型的模具压制成型。
但是,硬冲模法大的损耗和长的交付周期对小部件的加工和成型而言显得不实用且成本高。
类似的加工手段,如,使用程控机械钻孔机进行钻孔和布线,或采用较低成本的钢尺或乔木模冲孔处理等法等,也各有局限性;而在矩形,三角形或D 形孔的钻孔以及复杂曲线的精细加工中,这些传统的方法更显得无能为力;同时,工具的磨损,粘胶的溢出以及钻孔造成的材料破碎等也限制了部件的尺寸,精度和合格率。
用于互连多层的微通道技术对于今天的高密度互连电路(HDI)越来越重要,但是它们对小尺寸的要求格外严格。
通道的直径范围通常为1到10密尔(25-250微米),而传统的机械钻孔和冲孔不适合用于大批量生产直径在6-8密尔(150-250微米)以下的通孔,因为精细钻头和模具的价格非常昂贵,同时寿命却非常短暂。
此外,使用这些方法几乎不可能进行盲通道孔的生产和切开填埋的导电垫片等工作。
激光微处理激光独一无二的特性使得它成为微处理的理想工具. 激光是非接触性零磨损工具,能够通过聚焦将非常大的能量密度传递到精确的加工位置进行钻孔、切割和焊接。
两者间的相互作用的类型取决于待处理的材料的特征和激光的波长和能量。
脉冲式CO2激光器和红外YAG 激光器是在材料处理中较为常用的红外激光光源。
大族3瓦紫外激光器参数表
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大族3瓦紫外激光器参数表一、概述大族3瓦紫外激光器是一种高性能的激光器产品,广泛应用于医疗美容、科研、工业制造等领域。
其独特的设计和卓越的性能使其成为行业的翘楚。
下面将详细介绍大族3瓦紫外激光器的参数表,以帮助读者更好地了解该产品。
二、参数表1. 激光器类型:紫外激光器2. 激光器功率:3瓦3. 波长范围:355纳米4. 激光器工作模式:连续波5. 激光器光束质量:TEM006. 激光器脉冲重复频率:1-100千赫兹7. 激光器光束发散角:小于1.5毫弧度8. 激光器光束直径:最小1.0毫米9. 激光器光束偏振:线偏振10. 激光器光束稳定性:小于5% rms11. 激光器寿命:大于10000小时12. 激光器冷却方式:风冷13. 激光器尺寸:400毫米×300毫米×150毫米14. 激光器重量:小于10千克三、产品特点大族3瓦紫外激光器具有以下几个显著特点:1. 高功率输出:3瓦的大功率输出,可满足多种应用需求,提高工作效率。
2. 紫外波长:355纳米的紫外波长,能够实现更精细的加工和更高的精度。
3. TEM00模式:激光器采用TEM00模式,光束质量优异,光斑清晰。
4. 宽频率范围:1-100千赫兹的脉冲重复频率范围,可根据需求进行调整。
5. 高光束质量:光束发散角小于1.5毫弧度,光束直径最小可达1.0毫米,保证了较高的光束质量。
6. 高稳定性:激光器的光束稳定性小于5% rms,能够稳定输出高质量的激光。
7. 长寿命:激光器寿命超过10000小时,长时间稳定工作,减少维护成本。
8. 便捷冷却:激光器采用风冷方式,无需额外冷却设备,使用更加便捷。
9. 尺寸轻巧:激光器尺寸小巧,重量轻,方便携带和安装。
四、应用领域大族3瓦紫外激光器广泛应用于以下领域:1. 医疗美容:用于皮肤病治疗、纹身去除、毛发移植等美容医疗项目。
2. 科研:用于光谱分析、生物荧光、激光显微镜等科研实验室研究。
固体紫外激光器原理
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固体紫外激光器原理引言:固体紫外激光器是一种基于固体材料的紫外激光器,具有较短的波长和高能量密度,被广泛应用于生物医学、材料加工、光谱分析等领域。
本文将介绍固体紫外激光器的工作原理及其相关技术。
一、固体紫外激光器的基本原理固体紫外激光器采用固体材料作为激光介质,其工作原理基于激光的受激辐射效应。
当固体介质受到外界能量激发时,处于基态的固体分子将吸收能量,其中的电子被激发到激发态。
然后,这些激发态的电子通过非辐射跃迁或受激辐射跃迁回到基态,释放出辐射能量。
这种辐射能量就是激光光子。
二、固体紫外激光器的结构和组成固体紫外激光器一般由激光介质、泵浦源、谐振腔和输出耦合器等部分组成。
1. 激光介质固体紫外激光器的激光介质通常采用具有较高激发态寿命和宽放大带宽的固体材料,如Nd:YAG、Nd:YVO4等。
这些固体材料具有优异的光学性能和较高的热导率,能够实现高效能量转换和热量散射。
2. 泵浦源固体紫外激光器的泵浦源一般采用强泵浦光源,如激光二极管、氙灯等。
这些泵浦光源能够提供足够的能量,将固体介质激发到激发态。
3. 谐振腔谐振腔是固体紫外激光器中的一个重要组成部分,用于增强激光的放大和反射。
谐振腔通常由两个反射镜构成,其中一个镜子具有较高的反射率,另一个镜子具有较低的反射率。
4. 输出耦合器输出耦合器用于从谐振腔中耦合出激光输出。
输出耦合器通常由一个半透明镜组成,能够将一部分光线透过,而反射一部分光线。
三、固体紫外激光器的工作过程固体紫外激光器的工作过程通常包括泵浦、激光放大和激光输出三个阶段。
1. 泵浦泵浦阶段是通过外界能量激发固体介质的过程。
泵浦光源产生的泵浦光通过输入端进入激光介质,将固体介质中的电子激发到激发态。
2. 激光放大激光放大阶段是指激发态的电子通过受激辐射跃迁或非辐射跃迁回到基态的过程。
在这个过程中,激发态的电子释放出辐射能量,并引起固体介质中的其他电子跃迁,形成激光放大。
3. 激光输出激光输出阶段是指经过谐振腔增强和输出耦合器耦合后,激光从激光器中输出的过程。
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/
1中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林长春130033
、
\2中国科学院研究生院,北京100039;3北京国科世纪激光技术有限公司,北京100085/
摘要报道了采用大功率国产光纤束模块端面抽运Nd:YVO。激光晶体的腔外三倍频紫外激光器,用声光调Q技
术实现了高功率高光束质量基频光输出。采用LBO I类相位匹配和LBO II类相位匹配的腔外倍频方法,并利用
Co.,Ltd,Beijing
100085,China
Abstract A high power and-pumped Nd:YV04 all—solid—state ultraviolet(UV)laser was demonstrated under acousto—optic Q-switched operation,using type I phase-matched LiBa 05(LB0)as second harmonic generation (SHG)crystal and type II phase-matched LBO as third harmonic generation(THG)crystal.To improve the optical to optical(0—0)efficiency of fundamental wave to THG UV laser.a concave reflection mirror iS used to focus the
30
中
国
外及可见波段的激光器已经在很多行业取得了大量 的应用,例如激光调阻、存储芯片维修、太阳能电池 划线、激光标刻等。与传统的红外和可见波段的激 光器相比,紫外激光器具有更短的波长,不仅可以获 得更小的聚焦光斑,而且在一些特殊的材料上具有 更高的吸收系数,因此紫外激光可应用于硅和陶瓷 材料的加工、蓝宝石晶体划线、多层PCB电路板铜 层的打孔等。除此之外,紫外激光器也可广泛应用 于医疗、光化学、光生物学等科研领域。与传统的准 分子紫外激光器相比,全固态紫外激光器具有光束 质量好、功率稳定性好、可靠性高、使用方便、体积小 等诸多优点。近年来利用非线性频率变换技术获得 高功率紫外激光输出的研究已成为激光技术领域的 一个研究热点[1 ̄9]。文中采用激光二极管(LD)光 纤束模块端面抽运Nd:YVO。激光晶体,腔内插入 声光调Q器件,实现高功率准连续1064 nm基频激 光输出,腔外分别采用I类相位匹配LBO作为倍频 和Ⅱ类相位匹配的LBO作为三倍频晶体,采用凹面 反射镜将倍频后的绿光和未倍频的基频光进行聚 焦,有效地避免了普通单透镜聚焦时产生的色差效 应,最终实现了高功率、高效率的准连续355 nm紫 外激光输出。
1期
石朝辉等:高效率高功率全固态紫外激光器
抽运光功率为23.3 W时,紫外激光输出功率最大, 达到1.86 w。注入抽运光功率继续增加,基频光和 二倍频光功率也随之增大,但是紫外激光输出功率 反而减小。其原因是高功率抽运下,虽然基频光和 二倍频光的功率增大了,但其光束质量急剧恶化,导 致三倍频晶体中的合频效率下降使紫外光输出功率 降低。
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图3 355 nm激光平均输出功率和光一光转换效率 随基频光功率的变化曲线
2 实验装置
实验装置如图1所示,抽运源为北京国科世纪 激光公司生产的大功率半导体激光器光纤束模块 (型号为GKFM-30),该模块的最大输出功率为 30 w,出口光纤束直径为1.1 mm,数值孔径(NA) 为0.11。输出激光中心波长为807~810 nm (25℃),通过调节制冷系统的工作温度,使其工作 波长接近808.7 nm,与Nd:YVO。晶体的吸收峰相 匹配。通过采用自行研制的非球面光学耦合系统将 抽运光整形为直径750,um左右的圆形光斑,系统的 传输透过率为92%。Nd:YVO。激光晶体中Nd3+ 的原子数分数为0.3%[Io,11],晶体尺寸为3 mm×
1064 nm。平面镜M。和MS是1064 rim的单点全反
镜(R>99.8%),入射角为45。。,。是焦距为50 mm 的平凸薄透镜,两个端面分别镀1064 nm和532 nrn 增透膜(R。。。。。。<o.2%,R眦。。<o.2%)。f,透镜 的焦平面处放置一类临界相位匹配LBO二倍频晶 体,晶体尺寸为3 minx 3 illm×10 mm,晶体的两个 端面镀1064 nm和532 nm的双增透膜(R,。6。。。< 0.2%,R。。。。<o.2%)。M5为平凹反射镜,凹面曲 率半径为100 mm,凹面镀1064 nm和532 nm高反膜 (T。。。。。。<o.2%,T5。:。。<o.2%)。在凹面反射镜的 焦平面处放置二类临界相位匹配LBO三倍频晶体, 晶体尺寸为3 mm×3 mm×10 mm,晶体的两个端 面镀1064 nm,532 nm和355 nm的三色增透膜。^ 为焦距50 mm的平凸薄透镜,镀膜与三倍频激光晶 体一致,其作用是对输出的紫外激光进行准直,压缩 紫外光的发散角。Ms和M6为入射角45。的平面镜 分光镜,反射面镀膜为对1064 nm和532 nm高反,对 355 nm高透,不仅起到折转紫外激光输出方向的功 能,同时可以滤掉1064 nIIl和532 nm激光。基频激 光器中采用的声光Q开关为美国Neos公司生产的 熔石英Q开关,通光方向长度为10 mm;由中心频 率为27 MHz,射频功率为50 W的声光驱动电源驱 动,在调制重复频率为1~100 kHz的范围内连续可 调‘1引。
The Chinese Academy of Sciences,Changchun,Jilin 130033,China
2 Graduate School of the Chinese Academy of Sciences,Beijing 100039,China
3
Beijing
GK
Laser Technology
凹面反射镜的方式进行聚焦,避免了1064 nm和532 nm激光聚焦时由于波长的不同而产生的色差效应,有效地提高
了三倍频的倍频效率。最终在注入抽运光功率为23.3 W,声光调Q激光器的调制频率为20 kHz的工作条件下,基 频光输出功率为7.28 w时,得到紫外激光输出功率为1.86 W,1064 nm基频光到355 nm紫外激光的光一光转换效率
第34卷第1期 2007年1月
中 国激光 CHINESE JOURNAL OF LASERS
文章编号:0258—7025(2007)01—0029—04
V01.34,No.1 January,2007
高效率高功率全固态紫外激光器
石朝辉1’2…,樊仲维3,张 瑛3,张 晶1’2…,牛 岗1’2”,王培峰1’2”,崔建丰1’2…,裴 博3
SHI Zhao—huil'2“,FAN Zhong—wei3,ZHANG Yin93,ZHANG Jin91’2…,
NIU Gan91'2…,WANG Pei—fen91’2“,CUI Jian—fen91’2…,PEI B03
1 Changchun Institute of Optics,Fine Mechanics and Physics,
laser into THG LBO crystal,which avoids the chromatic aberration of traditional focusing lens effectively.Finally,
the output power of 355 nm UV laser reaches to 1.86 W at the incident pump power of 23.3 W。and the output power of fundamental wave iS about 7.28 W at 20 kHz repetition rate。and O-O conversion efficiency iS about 25.5%accordingly.The test results of UV laser beam quality indicate that the laser can still work at a good beam quality even at the maximum output。which means that the UV laser can have a very good beam quality even at the
8 7 6 5 4 3 2 1 、芋\矗事04苫Pjo。∞暑。≯《 O
图4紫外激光的单脉冲波形 Fig.4 Pulse shape of Q-switched UV laser with
the maximum output power
图2平均激光输出功率随抽运功率的变化曲线
Fig.2 Average output power versus incident pump power
1引 言
随着半导体激光产业的迅猛发展,以半导体激
光器作为抽运源的全固态激光器(DPSSL)的研究 取得了巨大的进展。半导体激光器抽运收到修改稿日期:2006—06—14 作者简介:石朝辉(1980一),男,博士研究生,现在北京国科世纪激光技术有限公司从事高功率全固态激光器及其频率变 换技术研究。E-mail:shizh@126.com 导师简介:樊仲维(1965一),男,吉林人,研究员,博士生导师,主要从事衍射光学理论与器件、光学仪器设计与研制、大功 率全固态激光技术与谐波产生技术、全色激光显示技术、高亮度半导体激光耦合技术等方面的研究。 E—mail:fanzw@coscentral.org
high power output.
Key words laser technique;ultraviolet laser;all solid—state;acousto—optic Qswitching;end—pumped;second harmonic generation;third harmonic generation;chromatic aberration