紫外激光器研究报告进展及其关键技术

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纳秒紫外激光器市场分析报告

纳秒紫外激光器市场分析报告

纳秒紫外激光器市场分析报告1.引言1.1 概述概述: 在当今科技发展的大背景下,纳秒紫外激光器市场正逐步崛起。

纳秒紫外激光器具有高功率、高能量密度、高效率等特点,被广泛应用于医疗、工业加工、科研等领域。

本报告将对纳秒紫外激光器市场进行深入分析,旨在为投资者和行业从业者提供全面的市场信息和发展趋势,以帮助他们做出明智的决策。

1.2 文章结构文章结构部分的内容可以包括对整篇文章的组织结构进行简要介绍,包括各个章节的主要内容和篇章之间的逻辑关系。

同时,还可以简要说明每个章节的重要性和作用,让读者对整篇文章的结构有一个清晰的理解。

1.3 目的:本报告的主要目的是对纳秒紫外激光器市场进行深入分析,了解该市场的概况、发展趋势和竞争格局。

通过对市场前景的展望和对市场现状的总结,为相关投资者和企业提供决策参考。

同时,通过分析市场环境和竞争态势,为企业提供发展建议和展望,以期推动纳秒紫外激光器市场的健康发展。

1.4 总结综上所述,本文对纳秒紫外激光器市场进行了深入的分析和研究。

通过对市场概况、发展趋势和竞争格局进行全面分析,可以得出以下结论:首先,纳秒紫外激光器市场具有巨大的发展潜力,受到了广泛关注和投资。

随着新技术的不断成熟和应用,市场规模将持续扩大。

其次,纳秒紫外激光器市场存在着激烈的竞争,各个厂商纷纷加大研发力度,不断提升产品性能和降低成本,以获取更大的市场份额。

最后,未来纳秒紫外激光器市场将面临新的挑战和机遇,需要各方共同努力,不断创新,提升整体产业水平,开拓新的应用领域,推动市场持续健康发展。

希望通过本报告的分析,能够为相关企业和投资者提供有益参考,推动纳秒紫外激光器市场朝着更加繁荣的方向发展。

2.正文2.1 纳秒紫外激光器市场概况纳秒紫外激光器作为一种高科技产品,具有独特的特性和广泛的应用领域,在市场上受到广泛关注。

纳秒紫外激光器具有波长短、脉冲宽度短、能量高等特点,可广泛应用于医疗美容、工业制造、科研实验等领域。

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

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。

紫外光刻机技术的研究与发展趋势

紫外光刻机技术的研究与发展趋势

紫外光刻机技术的研究与发展趋势一、背景介绍紫外光刻技术是一种高精度、高分辨率的制造微电子器件的重要方法之一。

它利用紫外线对光刻胶进行曝光,通过显影、蚀刻等工艺步骤,将芯片上的图案迁移到硅片上,实现微电子器件的制造。

近年来,紫外光刻机技术在半导体制造、集成电路、显示器件等领域得到了广泛应用。

二、技术发展趋势1. 高分辨率化随着科技的不断进步,对微电子器件的制造要求也越来越高,尤其是对分辨率的要求。

传统的紫外光刻机技术已经无法满足微米级和纳米级的分辨率要求,因此,研究人员纷纷致力于开发更高分辨率的紫外光刻机技术。

包括多光束、电子束和极紫外光刻等新技术应运而生,努力提高分辨率,满足市场需求。

2. 多级曝光技术随着半导体器件尺寸的不断缩小,传统的单级曝光技术已经无法满足需求。

多级曝光技术通过多次曝光和对位,将一个芯片的图案分成多个子图案逐步曝光,最后形成一个完整的图案。

这种技术在提高整体曝光效率的同时,还可以提高分辨率并减小误差。

3. 高速刻蚀技术为了满足大规模集成电路的制造需求,紫外光刻机的刻蚀速度需要得到提高。

高速刻蚀技术通过优化刻蚀气体、调节蚀刻条件等方式,实现更高效的刻蚀过程。

同时,还可以提高刻蚀平坦度和减小副反应,降低产生缺陷的风险。

4. 绿色环保技术随着社会环保意识的增强,绿色环保技术成为紫外光刻机研究的一个重要方向。

研究人员致力于减少化学物品对环境的污染,研发无废水、废气的刻蚀工艺,并引入可持续发展的材料和技术,实现更加环保的制造过程。

5. 智能化与自动化随着人工智能和自动化技术的发展,紫外光刻机技术也逐渐向智能化和自动化方向发展。

通过引入智能控制系统、自动对位对焦技术等,提高生产线的自动化程度,降低人力投入和人为误差,并提高生产效率和产品质量。

三、结论紫外光刻机技术是现代微电子制造领域不可或缺的重要技术。

随着科技的不断进步和应用需求的增加,对紫外光刻技术的要求也越来越高。

未来,紫外光刻机技术还将朝着高分辨率化、多级曝光、高速刻蚀、绿色环保以及智能化和自动化方向进行深入研究和发展,为现代微电子器件的制造提供更好的解决方案。

2023年纳秒紫外激光器行业市场调研报告

2023年纳秒紫外激光器行业市场调研报告

2023年纳秒紫外激光器行业市场调研报告
一、行业概述
纳秒紫外激光器是一种特殊的紫外激光器,其波长通常在200到400纳米之间。

纳秒紫外激光器具有高峰值功率、短脉冲宽度、高单脉冲能量等优点,可以应用于光化学、光谱、生物医学、微加工等领域。

二、市场需求
随着人们对高精度、高效率、无损加工技术的需求越来越高,纳秒紫外激光器得到了广泛的应用。

其中,在微电子加工和生物医学领域的应用最为广泛。

三、市场规模
根据市场调研机构的统计数据显示,全球纳秒紫外激光器市场规模持续保持着较快的增长。

到2025年,全球纳秒紫外激光器市场规模有望达到50亿美元以上。

四、市场主要厂商
目前,国际市场上主要的纳秒紫外激光器厂商有美国Newport、德国Jenoptik、瑞士Leica、日本JDS Uniphase、中国的科技香港、云南九洲电子等。

国内主要的厂商有华星光电、大族激光等。

这些厂商具有较好的产品品质和技术实力,市场占有率较高。

五、市场发展趋势
随着市场需求的增加和技术的进步,纳秒紫外激光器市场的竞争将越来越激烈。

在这样的背景下,厂商需要加大技术研发力度,提升产品品质,提高市场占有率。

同时,
随着技术的发展和成本的降低,纳秒紫外激光器的应用领域将不断扩大,市场前景十分广阔。

总之,随着科技水平的不断提高和市场需求的不断增加,纳秒紫外激光器市场的发展前景十分广阔,值得各厂商重视。

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

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。

2024年纳秒紫外激光器市场发展现状

2024年纳秒紫外激光器市场发展现状

2024年纳秒紫外激光器市场发展现状概述纳秒紫外激光器是一种在纳秒级脉冲宽度下工作的紫外光激光器。

它具有短脉冲宽度、高能量密度和紧凑结构等优势,广泛应用于生物医学、材料加工和科学研究等领域。

本文将探讨纳秒紫外激光器市场的发展现状。

市场规模纳秒紫外激光器市场规模持续增长。

近年来,随着生物医学应用和材料加工领域的不断扩展,纳秒紫外激光器的需求不断增加。

根据市场研究数据显示,纳秒紫外激光器市场在过去几年中保持了稳定的增长趋势。

应用领域生物医学纳秒紫外激光器在生物医学领域具有广泛的应用。

它可以用于光谱分析、荧光成像、细胞切割、癌症治疗等多种生物医学应用。

纳秒紫外激光器的短脉冲宽度和高能量密度使其成为生物样品精确控制和处理的理想工具。

材料加工纳秒紫外激光器在材料加工领域也有重要应用。

它可以用于微细加工、激光刻蚀、激光打孔等过程。

纳秒级的脉冲宽度和紧凑的结构使得纳秒紫外激光器能够实现高精度和高效率的材料加工,满足不同行业对加工质量和速度的需求。

科学研究纳秒紫外激光器在科学研究领域有着广泛的应用。

它可以用于光谱分析、蛋白质结构研究、物质表征等方面。

纳秒级的脉冲宽度和高能量密度能够提供足够的分辨率和信号强度,有助于科学家们做出精确的测量和分析。

市场竞争纳秒紫外激光器市场目前存在着较为激烈的竞争。

主要的竞争者包括多家知名激光器制造商和科研机构。

这些公司和机构通过不断提高产品质量、降低成本和开发新的应用领域来争夺市场份额。

市场前景纳秒紫外激光器市场具有广阔的前景。

随着生物医学、材料加工和科学研究等领域的不断发展,纳秒紫外激光器的需求将进一步增加。

同时,随着技术的不断进步和应用领域的扩展,纳秒紫外激光器将会呈现出更加出色的性能和更低的成本,加速市场的发展。

结论纳秒紫外激光器市场在生物医学、材料加工和科学研究等领域有着广泛的应用。

市场规模持续增长,竞争激烈。

未来,纳秒紫外激光器市场有望展现出更大的发展潜力,为不同行业带来更多的应用和创新。

全固态紫外激光器性能优化的研究的开题报告

全固态紫外激光器性能优化的研究的开题报告

全固态紫外激光器性能优化的研究的开题报告一、选题背景及意义随着人类科学技术的不断进步,激光技术在工业、生物医药、信息科技等领域得到了广泛应用。

其中,紫外激光器是获得高真空和强辐射场的重要手段,对于材料表征、微纳加工、光电子学等领域都具有广泛的应用前景。

而全固态紫外激光器作为一种新型的紫外激光器,具有功耗低、寿命长、体积小等优点,是目前研究热点之一。

然而,现有的全固态紫外激光器在能量转换效率、光学损伤阈值、输出功率、波长调谐范围等方面存在着一定的局限性。

因此,为了更好地满足实际应用需求,需要对全固态紫外激光器的性能进行优化研究。

二、研究目的本课题旨在通过理论分析和实验研究,寻求全固态紫外激光器的性能优化途径,包括以下方面:1. 提高能量转换效率,降低激光器的功耗;2. 提高光学损伤阈值,增强激光器的稳定性;3. 提高输出功率,满足实际应用需求;4. 扩大波长调谐范围,增加激光器的适应性。

三、研究内容本课题主要研究内容包括:1. 紫外激光器的基本原理与性能特点的分析;2. 全固态紫外激光器的结构设计及制备;3. 实验对比分析不同材料对全固态紫外激光器性能的影响;4. 对激光器的能量转化效率、输出功率、光学损伤阈值和波长调谐范围等指标进行优化研究。

四、研究难点及解决方案1.全固态紫外激光器材料的选择问题。

采用不同的材料,制作的激光器具有不同的性能特征。

因此,需要针对性地选择材料,并进行对比分析,确定最优的材料组合。

2.激光器中激光的反馈调制问题。

通过调整反馈机制,可以有效地调节激光器波长和频率。

但是,反馈机制的调整需要对激光器的内部结构和电路进行优化,提高反馈的精度和稳定性。

3.激光器的稳定性问题。

全固态紫外激光器的稳定性对于高功率激光器来说至关重要。

在研究中,需要对激光器各个部分的优化设计,以减小本底噪声和杂散光的影响,提高激光器的稳定性。

五、预期成果及应用前景本课题的预期成果包括:1. 探究全固态紫外激光器的性能优化途径,提高激光器的能量转换效率、光学损伤阈值、输出功率和波长调谐范围等指标;2. 搭建全固态紫外激光器实验平台,对其进行实验验证,并与现有的激光器进行对比分析;3. 发表高水平的学术论文并取得省级以上奖励。

波长短于250纳米的algan基深紫外led、紫外激光材料与器件关键技术

波长短于250纳米的algan基深紫外led、紫外激光材料与器件关键技术

波长短于250纳米的algan基深紫外led、紫外激光材料与器件关键技术AlGaN基深紫外LED(Light Emitting Diode)以及紫外激光器材料与器件的关键技术一直是研究领域中的热点问题之一。

这些技术对于发展光电子器件、生物医学、材料科学等领域具有重要作用。

在本篇文章中,我们将探讨AlGaN基深紫外LED以及紫外激光器材料与器件关键技术的研究和应用。

AlGaN基深紫外LED的制备方法是关键技术之一。

AlGaN材料具有较大的禁带宽度和高的能隙,适合作为深紫外光发射材料。

目前,常用的方法包括金属有机化学气相沉积(MOCVD)和分子束外延(MBE)技术。

其中,MOCVD工艺相对简单,可实现大面积的均匀性生长,但存在材料质量和晶格匹配等问题,导致AlGaN材料中存在较高的缺陷密度。

而MBE技术具有较好的材料质量和晶格匹配性能,但设备成本较高,制备过程相对复杂。

提高AlGaN基深紫外LED的光电转换效率是关键技术之一。

目前,提高深紫外LED的发光效率主要通过改善材料质量和结构设计进行。

一方面,可以通过优化外延生长工艺、封控设备等手段来改善材料质量,减少晶格缺陷。

另一方面,通过引入新的结构设计,如引入光子晶体、晶格衬底等,可以改善光萃取效率和发光效率,进一步提高LED 的发光效率。

提高AlGaN基深紫外LED的长时间稳定性是关键技术之一。

AlGaN材料在深紫外光区域具有较高的反应性,容易发生电离退火、导致材料中的氢相位转变等问题。

这些问题会导致材料性能的退化或高密度缺陷的形成,影响LED的长时间稳定性。

因此,研究如何改善AlGaN材料的长时间稳定性,对于提高LED的使用寿命具有重要意义。

紫外激光器是一种重要的光电子器件,应用于光通信、光刻、生物医学等领域。

然而,由于紫外光的波长较短,制备高质量材料和设计高效的器件是制约紫外激光器发展的关键技术。

高质量AlGaN材料的制备是紫外激光器研究的关键技术之一。

上海深紫外自由电子激光装置实验取得重大进展

上海深紫外自由电子激光装置实验取得重大进展
20 0 6年 ,李 安 安 等人 加 人 研 究 团 虫 、动 物 的胚 胎 、局 部 器 官 、植 行 了高增 益谐 波 产 生 自由电子 激 队 。 经 过 8年 的 潜 心 研 发 ,科 研 物 、甚 至 某些 材 料 等进 行 高 分辨 光 放 大与 饱 和 的实 验 ,这是 上 海 组 建 立 了 可 对 数 厘 米 大 小 样 本 进 率 三维结 构成 像 。 深 紫 外 自 由 电 子 激 光 装 置 成 功 进 行 亚 微米 水平 精 细结 构 三 维成 像 行 了 自放 大 自发 辐 射 实 验 和 外 种
动 平 台 ,及 在 切 片 中 采 用 对 先 采 研 究 所 消息 ,经过 多 年 技术 积 累
取 到 的 信 息 进 行 验 证 分 析 的 方 和 艰 苦 努 力 ,上 海 深 紫 外 自 由 电
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目前 ,我 国 已成 为继 美 国之 后世 界 上第 二个 实现 高增 益 谐 波
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紫外激光器研究进展及其关键技术讲解

紫外激光器研究进展及其关键技术讲解

紫外激光器研究进展及其关键技术黄川摘要:本文详细简介了运用LD泵浦旳紫外激光器产生紫外激光旳非线性原理,并在此基础上简介了在全固态紫外激光器中用到旳倍频晶体旳种类和各自旳应用场景;简介了近年来高功率固体紫外激光器研制旳国内外进展状况,最终展望了高功率全固体紫外激光器研制旳未来。

关键词:紫外激光;非线性光学;相位匹配1、引言由于紫外激光具有旳短波长和高光子旳能量特点,因此紫外激光在工业领域内具有非常广泛旳应用。

在工业微加工领域内,相较于红外激光旳热熔过程,紫外激光加工时旳“冷蚀效应”可以使加工旳尺寸更小,到达提高加工精度旳目旳。

此外,紫外激光器在生物技术,医疗设备加工,大气探测等领域也有广泛旳应用。

一般而言,可以将紫外激光器划分为三类:固体紫外激光器,气体紫外激光器,半导体紫外激光器。

其中固体紫外激光器应用最为广泛旳是激光二极管泵浦全固态激光器。

而运用激光二极管抽运旳固体UV激光器相较于其他类型旳紫外激光器而言,具有效率高,性能可靠,硬件构造简朴旳特点,因此应用最为广泛,基于LD抽运旳全固态UV激光器也得到了迅猛旳发展。

在实际旳应用当中,实现紫外持续激光输出旳措施一般是运用晶体材料旳非线性效应实现变频旳措施来产生。

产生全固态紫外激光旳措施一般有两种:一是直接对全固体激光器进行3倍频或4倍频来得到紫外激光;另一种措施是先运用倍频技术得到二次谐波,然后再运用和频技术得到紫外激光。

相较于前一种措施,后者运用旳是二次非线性极化率,其转换效率要高诸多。

最常见旳是通过三倍频和四倍频技术产生355nm和266nm旳紫外激光。

下文将简朴简介紫外激光产生旳非线性原理。

2、非线性频率转换原理2.1 介质旳非线性极化激光作用在非线性介质上会引起介质旳非线性极化,这是激光频率变换旳非线性基础。

在单色旳电磁波作用下,介质旳内部原子,离子等不会发生本征能级旳跃迁,不过这些离子旳电荷分布以及运动状态都会发生某些变化,引起光感应旳电偶极矩,这个电偶极矩作为新旳辐射源辐射电磁波。

LD泵浦全固态紫外波段激光器技术研究的开题报告

LD泵浦全固态紫外波段激光器技术研究的开题报告

LD泵浦全固态紫外波段激光器技术研究的开题报告一、选题背景和意义:全固态紫外激光器作为一种高效、高功率、高能量密度、高光束质量的新型激光器,已经成为科学研究、工业制造、军事防御等领域必不可少的基础设施。

在全固态紫外激光器中,泵浦源的稳定和可靠性对于整个系统的性能至关重要。

因此,如何提高全固态紫外激光器的泵浦效率、降低泵浦功率、提高系统的可靠性和稳定性,一直是全固态紫外激光器技术研究的热点和难点。

本课题选择LD泵浦全固态紫外波段激光器技术研究作为研究方向,旨在通过对LD泵浦全固态紫外波段激光器的关键技术研究,探究LD泵浦全固态紫外激光器的发展方向,为实现高功率、高效率全固态紫外激光器的工程应用打下坚实基础。

二、研究内容和方案:1、分析国内外LD泵浦全固态紫外波段激光器技术研究现状和发展趋势;2、结合国内外研究进展和发展趋势,设计和搭建LD泵浦全固态紫外波段激光器实验平台,搭建高效、稳定、可靠的泵浦源和本体系统;3、通过对泵浦器的光电特性、腔内特性和热特性等进行分析和优化设计,通过量子阱结构、阵列式LD和混杂技术等,提高泵浦效率、提高运行温度、降低泵浦功率;4、通过对全固态紫外波段激光器激光的输出特性和光束质量等进行分析和优化设计,实现高功率、高效率、高质量的全固态紫外波段激光器的输出;5、对所研究的LD泵浦全固态紫外波段激光器进行性能测试和分析,验证其在工程应用中的可行性和可靠性。

三、拟采取的研究方法和技术路线:1、对LD泵浦全固态紫外波段激光器的发展现状和趋势进行调研,了解国内外相关领域最新研究进展和方向;2、搭建LD泵浦全固态紫外波段激光器实验平台,选择合适的材料、工艺和技术对泵浦器进行设计和制备;3、通过分析泵浦器的光电特性、腔内特性和热特性等进行优化设计;4、将优化后的泵浦器集成到全固态紫外波段激光器中,并对其进行光学、电学和热学性能测试,分析其性能表现和优化空间;5、通过优化设计和整合关键技术实现高功率、高效率、高质量的全固态紫外波段激光器的输出。

高功率皮秒紫外激光器新进展

高功率皮秒紫外激光器新进展

第8卷 第2期2015年4月  中国光学 Chinese Optics Vol.8 No.2 Apr.2015 收稿日期:2014⁃12⁃11;修订日期:2014⁃12⁃15 基金项目:固体激光技术重点实验室基金资助项目(No.2013A10403004)文章编号 2095⁃1531(2015)02⁃0182⁃09高功率皮秒紫外激光器新进展毛小洁1,2(1.固体激光技术重点实验室,北京100015;2.华北光电技术研究所,北京100015)摘要:高功率皮秒紫外激光器在高精密加工、激光医疗、光电对抗和光伏产业等领域有重要应用,近年来成为固体激光新光源研究热点。

本文对国内外基于和频技术的高功率皮秒紫外激光器研究新进展进行了归纳和总结。

首先,阐述了和频工作原理,介绍了和频产生皮秒紫外激光的非线性晶体;然后,介绍了国内外高功率皮秒紫外激光器的新进展,包括:高功率皮秒紫外激光器、高峰值功率皮秒紫外激光器、高功率和高峰值功率皮秒紫外激光器。

最后,展望了高功率皮秒紫外激光器的进一步发展及应用。

归纳和总结表明:高功率皮秒紫外激光器在国外较成熟,国内在该领域的研究刚刚起步。

光子晶体光纤和碟片激光器输出基频光的皮秒紫外激光器有突出的优势,已成为皮秒紫外激光产业的主力军。

关 键 词:激光器;皮秒激光器;和频技术;再生放大技术;紫外激光中图分类号:TN248 文献标识码:A doi:10.3788/CO.20150802.0182New progress in high⁃power picosecond ultraviolet laserMAO Xiao⁃jie 1,2(1.Science and Technology on Solid⁃State Laser Labotatory ,Beijing 100015,China ;2.North China Research Institute of Electro⁃Optics ,Beijing 100015,China )∗Corresponding author ,E⁃mail :maoxiaojie 991220@Abstract :High⁃power picosecond ultraviolet lasers have attracted considerable interests as novel laser source,due to their wide applications in high precision product,laser medical system,optoelectronic countermeasure and structuring of silicon.The research and development on high⁃power picosecond ultraviolet laser based on technology of sum frequency are classified and summarized.First,the mechanism of sum frequency and pico⁃second ultraviolet crystal are discussed.Then the high⁃power picosecond ultraviolet laser,the high⁃peak⁃power picosecond ultraviolet laser,and the high⁃power and high⁃peak⁃power picosecond ultraviolet lasers are dis⁃cussed.Finally,the prospect of further development and applications of high⁃power picosecond ultraviolet la⁃ser sources is put forward.According to the latest development,it is indicated that the high power picosecond ultraviolet lasers developed in abroad is in maturity stage but just in starting stage at.The high⁃power picosec⁃ond ultraviolet lasers based on photonic crystal fiber laser and thin disk laser have some merits,which play im⁃portant roles in laser industry.Key words :lasers;picoseconds laser;sum frequency;regenerative amplifier technology;ultraviolet laser1 引 言 与纳秒激光器相比,皮秒激光器的脉冲宽度更短,特别是小于10ps的激光脉冲,不会对加工材料造成热破坏,被称为“冷加工”,在精密加工领域得到广泛的应用。

激光医疗技术的关键技术与研究进展报告

激光医疗技术的关键技术与研究进展报告

激光医疗技术的关键技术与研究进展报告声明:本文内容信息来源于公开渠道,对文中内容的准确性、完整性、及时性或可靠性不作任何保证。

本文内容仅供参考与学习交流使用,不构成相关领域的建议和依据。

一、激光设备的研发与创新激光医疗技术是一种利用激光器产生的高能量激光光束对人体进行治疗或手术的方法。

激光医疗技术具有精确性、无创伤和可控性等优势,已经在多个医学领域得到广泛应用。

而激光设备的研发与创新是推动激光医疗技术发展的重要因素。

目前,研究人员正在探索如何通过创新的技术手段实现对激光器功率和频率的精确调控,以满足不同治疗需求。

2、激光器的稳定性技术:激光器的稳定性对于激光医疗的安全性和效果至关重要。

通过研发新型材料、优化光学设计和控制技术等手段,可以提高激光器的稳定性,减少能量波动和频率漂移,从而提高治疗效果。

3、激光器的小型化和便携化技术:随着激光医疗技术的广泛应用,对激光器设备的便携化需求越来越高。

研究人员正在努力将激光器设备尺寸缩小,并提高其便携性,以方便在不同临床环境下进行激光治疗。

(一)激光光导技术的创新1、光纤激光器的研发:光纤激光器具有激光束输出稳定、光束质量好、易于集成等优点,被广泛应用于激光医疗领域。

目前,研究人员正致力于开发更高功率、更高效率的光纤激光器,以满足激光医疗的需求。

2、光纤光导技术的改进:光纤光导技术是将激光束通过光纤传输到患者体内进行治疗的关键技术。

研究人员正在改进光纤的材料和结构,提高光纤的传输效率和耐热性,以实现更精确的激光治疗。

3、光纤探针的设计与应用:光纤探针是将激光器输出的激光束引导到患者体内的装置。

研究人员正在设计新型的光纤探针,以适应不同部位和治疗目标的需求,并优化光纤探针的结构和材料,提高其稳定性和治疗效果。

(二)激光治疗参数的优化1、激光治疗参数的个体化:每个患者的情况各不相同,因此激光治疗参数的个体化非常重要。

研究人员正在开展临床研究,探索如何根据患者的病情和生理特征,优化激光治疗的功率、频率、持续时间等参数,以提高治疗效果。

科技成果——全固态纳秒级紫外激光器

科技成果——全固态纳秒级紫外激光器

科技成果——全固态纳秒级紫外激光器项目成熟阶段成熟期项目来源自筹成果简介紫外激光器在激光加工方面体现其独特的优势:紫外激光器的波长短,聚焦小,能实现精细加工;紫外激光器进行激光加工时直接破坏材料的化学键,是“冷”处理过程,热影响区小:大多数材料能有效地吸收紫外光,可加工许多红外和可见光激光器加工不了的材料。

全固态紫外激光器具有体积小、效率高、重复频率高,无需更换气体、无需掩模、易维护等优点。

因此它在生物工程、材料制备、全光光学器件制作,特别是集成电路板及半导体工业等激光加工领域获得了广泛的应用。

全固态纳秒级紫外激光器目前紫外激光器的发展非常迅速,瓦级功率以上高重频全固态激光器不断应用于加工,国内外研究机构和公司不断向更高功率(数十瓦级)、更高重频(几十甚至几百kHz)方向发展。

目前我们已经研制成功了5W、50kHz的紫外355nm激光器,脉宽25ns。

已经做成样机,性能稳定,用于LED蓝宝石晶圆裂片划线,划线深度达到200μm,线宽小于10μm,划痕光滑均匀,几乎无热影响区。

技术特点通过高效率端面泵浦结构方式得到基模红外1064nm激光,再经过多级放大结构,得到高功率的红外高光束质量基频光,再通过高效率变频技术,最后得到5W、50kHz、25ns脉冲紫外355nm激光。

光束质量因子M2<1.3,功率长期稳定性<±2%。

内部光学结构采用紫外胶光固化粘接,结构小巧牢靠,对环境适应程度高。

通过紫外显微物镜的聚焦,聚焦光斑直径在μm级别,加工尺寸小于10μm。

通过紫外激光器的开发,相应的也取得了更高功率的红外和绿光高光束质量激光技术。

专利情况目前国内外并无相关的专利限制,主要是在工艺实现难度比较高。

目前我们已取得专利8项。

市场分析紫外355nm激光器目前国际市场价格约为2万美元/W,中大功率全固态紫外激光器市场均被国外厂商占据。

据行业协会统计,2010年我国全固态紫外激光器市场销售额达到5亿元人民币,比2009年增长了25%。

LD侧面泵浦全固态266nm紫外激光器研究的开题报告

LD侧面泵浦全固态266nm紫外激光器研究的开题报告

LD侧面泵浦全固态266nm紫外激光器研究的开题报告题目:LD侧面泵浦全固态266nm紫外激光器研究的开题报告一、研究背景和意义全固态紫外激光器具有体积小、功耗低、寿命长、维护方便等优点,在生物医学、光催化、涂层加工、化学分析等领域具有广泛应用。

其中,266nm波长的紫外激光器具有独特的应用价值,如直接刻蚀氧化硅、制备微结构、改善生物医学材料表面性质等。

传统的266nm紫外激光器采用KTP非线性晶体作为倍频材料,需要较高的激光功率才能实现较高的倍频效率,同时KTP晶体会吸收能量并导致晶体损坏。

全固态266nm紫外激光器采用氟化氢晶体作为倍频材料,具有更高的倍频效率和更佳的稳定性,是目前发展的一个热点领域。

本研究旨在探索LD侧面泵浦全固态266nm紫外激光器的关键技术,解决其实现高效电光转换、稳定性和可靠性等方面的问题,为实现紫外激光器在更广泛领域的应用提供技术支持。

二、研究方法和内容(1)设计并搭建LD侧面泵浦全固态266nm紫外激光器样机,包括LD侧面泵浦结构、三级谐振腔结构等。

(2)优化谐振腔结构,以提高激光输出功率和单纵模输出。

(3)研究氟化氢晶体的性质和倍频效率,包括制备氟化氢晶体、测量晶体折射率、透过率等参数,并对氟化氢晶体进行倍频效率测试和分析。

(4)对激光器的光电转换效率、波长稳定性和输出功率进行测试并进行分析。

三、预期成果和意义预计在研究过程中,可得到LD侧面泵浦全固态266nm紫外激光器的实验数据,探索出提高紫外激光器光电转换效率、波长稳定性、输出功率等性能的技术途径。

这将为该领域的进一步研究提供技术支持和理论基础。

此外,研究成果还可在生物医学、光催化、涂层加工、化学分析等领域中得到应用。

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

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。

紫外线技术应用研究报告

紫外线技术应用研究报告

紫外线技术应用研究报告一、引言紫外线技术是一种广泛应用于生产和科研领域的高新技术,具有较强的穿透力和杀菌能力,被广泛应用于食品加工、医疗卫生、水处理、环境保护等领域。

本文将介绍紫外线技术的基本原理、应用领域和未来发展方向。

二、紫外线技术的基本原理紫外线是指波长在100~400纳米之间的电磁辐射,分为三个区域:UVA(315~400nm)、UVB(280~315nm)和UVC(100~280nm)。

其中UVC具有最强的杀菌能力,但由于其波长较短,容易被空气和水分子吸收,因此只能在特定环境下使用。

紫外线技术主要通过紫外线灯管将电能转化为紫外线辐射,使其产生杀菌作用。

通过选择不同波长的紫外线灯管可以实现对不同细菌的杀灭作用。

同时,还可以通过控制光照时间和强度来实现对不同细菌的杀灭效果。

三、紫外线技术在食品加工中的应用1. 食品杀菌紫外线技术可以有效地杀灭食品中的细菌、病毒和真菌,避免食品污染和传染疾病。

比如,在饮料生产过程中,使用紫外线技术可以杀灭水中的细菌和病毒,保证饮料的卫生安全。

2. 食品干燥紫外线技术可以使食品表面水分蒸发,从而达到干燥的效果。

这种方法不仅可以减少食品中水分含量,延长保质期,还可以避免传统干燥方法可能带来的营养流失和味道变化。

四、紫外线技术在医疗卫生领域中的应用1. 空气净化紫外线技术可以有效地消灭空气中的细菌、病毒和真菌,净化室内空气。

在医院等公共场所使用紫外线空气净化器可以有效地防止交叉感染。

2. 水处理紫外线技术也可以用于水处理领域。

通过将水通过紫外线反应器中,可以有效地杀灭水中的细菌和病毒。

这种方法不仅可以减少水处理过程中的化学物质使用量,还可以保证水质安全。

五、紫外线技术在环境保护领域中的应用1. 污水处理紫外线技术可以用于污水处理领域。

通过将污水通过紫外线反应器中,可以有效地杀灭污水中的细菌和病毒,达到净化污水的效果。

2. 大气污染治理紫外线技术还可以用于大气污染治理领域。

紫外激光器的发展及应用讲解

紫外激光器的发展及应用讲解

紫外激光器的发展及应用作者姓名:陈跃汉 081011136完成时间:2010年05月摘要:录了随着光电子技术的发展中紫外激光器的革命过程以及最新激光仪器,不同的激光仪器各有千秋,避免了上代仪器的缺点,以高重复率激光器和高功率激光器为例,分别代表了两种不同的脉冲激光器产品。

多年来紫外激光由气体激光器到固体激光器产生了一大飞跃,目前人们广泛使用的对宽禁带半导体进行打标的高重复率紫外激光器对半导体工业市场产生了巨大的影响。

未来科学家将努力把纳米技术运用到微型光电器件的组成中。

关键词:紫外激光器高重复率激光器高功率激光器宽禁带半导体紫外激光器的产生源于光电子技术的产生以及发展,首先从它的原理来说,紫外光波之所以优于红外光波以及可见光波主要是由于紫外激光可以直接破坏连接物质原子组分的化学键加工物质而不会破坏周围环境。

而以准分子激光器和离子激光器为代表的气体激光器是很多年来运用广泛对工业技术具有很大影响的紫外激光。

近十年中用激光二极管抽运的固体激光器技术不仅提高了功率,优化了模式质量而且使方向稳定性更加长期。

在一些工业中符合高重复率的紫外激光器要数对宽禁带半导体进行打标的紫外激光器,它避免了对晶片的微创。

当然激光二极管抽运的固体激光器还有体积小易操作等多种优点。

而科学家们更想在性能和体积上优化电子设备,所以纳米技术无疑成为了最好了选择。

本文主要介绍紫外激光器的原理以及常用的激光器,紫外激光器的优良性能,激光器的发展以及最新的激光器产品。

1 紫外激光器的原理除自由电子激光器外,各种激光器的基本工作原理均相同,产生激光的必不可少的条件就是离子数反转或者增益大于损耗,所以装置中必不可少的组成部分有激励(或抽运源、具有亚稳态能级的工作介质两个部分。

激励是工作介质吸收外来能量后激发到激发态,为实现并维持粒子数反转创造条件。

激励方式有光学激励、电激励、化学激励和核能激励等。

激光工作物质是指用来实现粒子数反转并产生光的受激辐射放大作用的物质体系,有时也称为激光增益媒质,它们可以是固体(晶体、玻璃、气体(原子气体、离子气体、分子气体、半导体和液体等媒质。

2023年纳秒紫外激光器行业市场研究报告

2023年纳秒紫外激光器行业市场研究报告

2023年纳秒紫外激光器行业市场研究报告纳秒紫外激光器是一种高度专业化的激光器,主要应用于科研实验室、医疗器械、精密加工等领域。

本文将从市场规模、行业发展趋势、市场竞争格局和前景展望等方面对纳秒紫外激光器行业进行市场研究。

首先,纳秒紫外激光器市场规模较小。

由于纳秒紫外激光器的技术难度和成本高,目前市场上的纳秒紫外激光器产品价格较高,导致市场需求受限。

根据市场研究数据显示,目前国内纳秒紫外激光器市场规模仅为X亿元,占激光器市场总规模的X%。

其次,纳秒紫外激光器行业发展趋势明显。

随着科研实验技术的不断进步和医疗器械市场的快速发展,对纳秒紫外激光器的需求逐渐增加。

近年来,国内科研实验室和医疗器械企业对纳秒紫外激光器的需求呈现爆发式增长态势。

特别是在生物医学领域,纳秒紫外激光器广泛应用于激光手术、激光化学治疗等方面。

再次,纳秒紫外激光器市场竞争格局较为激烈。

目前国内纳秒紫外激光器市场上主要的竞争企业有A公司、B公司、C公司等。

这些企业在技术研发、生产制造和市场运营等方面具有较大优势,形成了一定的市场份额。

同时,国际知名激光器企业如德国TRUMPF、日本日立也在中国市场占据一定份额。

市场竞争对纳秒紫外激光器的产品品质、技术创新和售后服务提出了更高的要求,促使企业加强研发投入和技术升级,提高产品的竞争力。

最后,纳秒紫外激光器的市场前景广阔。

随着科学技术的不断发展和应用需求的不断增加,纳秒紫外激光器有望在医疗器械、科研实验室、精密加工等领域得到更广泛的应用。

例如,随着激光手术技术的成熟和医疗器械市场的扩大,纳秒紫外激光器有望在激光手术器械中得到更多的应用。

此外,随着国家对科研实验室建设的投入和支持力度的不断增加,纳秒紫外激光器在科学研究、材料分析等方面的应用前景也非常广阔。

综上所述,纳秒紫外激光器市场规模虽然较小,但发展趋势明显。

未来,纳秒紫外激光器有望在医疗器械、科研实验室等领域获得更广泛的应用,市场前景广阔。

2024年纳秒紫外激光器市场调查报告

2024年纳秒紫外激光器市场调查报告

2024年纳秒紫外激光器市场调查报告概述本文档是对纳秒紫外激光器市场进行的调查报告。

纳秒紫外激光器作为一种重要的激光器技术,具有广泛的应用领域及市场潜力。

本报告将对纳秒紫外激光器的市场规模、市场需求、竞争环境等方面进行详细的分析和研究。

市场规模纳秒紫外激光器市场在过去几年呈现出稳定快速增长的趋势。

据市场调查数据显示,2019年纳秒紫外激光器市场规模达到xx亿元,预计2025年市场规模将增长至xx亿元。

市场规模的增长主要源于纳秒紫外激光器在医疗、科研、电子、制造等领域的广泛应用和需求增长。

市场需求在纳秒紫外激光器市场中,需求主要来自医疗领域、科研机构、电子行业和制造业等。

其中,医疗领域是纳秒紫外激光器的主要应用领域之一。

纳秒紫外激光器在皮肤治疗、眼科手术等医疗领域中具有重要的应用价值。

科研机构也是纳秒紫外激光器的重要客户,研究人员需要使用纳秒紫外激光器进行实验和研究。

此外,电子行业和制造业中的激光加工、检测等应用也对纳秒紫外激光器提出了较高的需求。

市场竞争环境纳秒紫外激光器市场竞争激烈,市场上存在众多的竞争对手。

其中,国内外知名激光器厂商纷纷布局纳秒紫外激光器市场,加大产品研发和市场推广力度。

在市场竞争中,产品质量、性能和价格等因素是消费者选择的重要考虑因素。

另外,纳秒紫外激光器市场还存在技术创新、品牌知名度和渠道布局等方面的竞争。

市场前景纳秒紫外激光器市场具有广阔的发展前景。

随着科技的不断进步和应用领域的扩大,纳秒紫外激光器的市场需求将持续增长。

同时,伴随着国内制造业的升级和转型,对纳秒紫外激光器的需求也将进一步增加。

因此,纳秒紫外激光器行业具备较高的发展潜力。

结论本报告对纳秒紫外激光器市场进行了全面的调查和分析。

通过对市场规模、市场需求、竞争环境等方面的研究,可以得出纳秒紫外激光器市场具有巨大的发展潜力,并且市场竞争激烈。

未来,纳秒紫外激光器市场将继续保持快速增长,为相关企业提供广阔的发展机遇。

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紫外激光器研究进展及其关键技术摘要:本文详细介绍了利用LD泵浦的紫外激光器产生紫外激光的非线性原理,并在此基础上介绍了在全固态紫外激光器中用到的倍频晶体的种类和各自的应用场景;介绍了近年来高功率固体紫外激光器研制的国外进展情况,最后展望了高功率全固体紫外激光器研制的未来。

关键词:紫外激光;非线性光学;相位匹配1、引言因为紫外激光具有的短波长和高光子的能量特点,所以紫外激光在工业领域具有非常广泛的应用。

在工业微加工领域,相较于红外激光的热熔过程,紫外激光加工时的“冷蚀效应”可以使加工的尺寸更小,达到提高加工精度的目的。

另外,紫外激光器在生物技术,医疗设备加工,大气探测等领域也有广泛的应用。

一般而言,可以将紫外激光器划分为三类:固体紫外激光器,气体紫外激光器,半导体紫外激光器。

其中固体紫外激光器应用最为广泛的是激光二极管泵浦全固态激光器。

而利用激光二极管抽运的固体UV激光器相较于其他类型的紫外激光器而言,具有效率高,性能可靠,硬件结构简单的特点,因此应用最为广泛,基于LD抽运的全固态UV激光器也得到了迅猛的发展。

在实际的应用当中,实现紫外连续激光输出的方法一般是利用晶体材料的非线性效应实现变频的方法来产生。

产生全固态紫外激光的方法一般有两种:一是直接对全固体激光器进行3倍频或4倍频来得到紫外激光;另一种方法是先利用倍频技术得到二次谐波,然后再利用和频技术得到紫外激光。

相较于前一种方法,后者利用的是二次非线性极化率,其转换效率要高很多。

最常见的是通过三倍频和四倍频技术产生355nm和266nm的紫外激光。

下文将简单介绍紫外激光产生的非线性原理。

2、非线性频率转换原理2.1 介质的非线性极化激光作用在非线性介质上会引起介质的非线性极化,这是激光频率变换的非线性基础。

在单色的电磁波作用下,介质的部原子,离子等不会发生本征能级的跃迁,但是这些离子的电荷分布以及运动状态都会发生一些变化,引起光感应的电偶极矩,这个电偶极矩作为新的辐射源辐射电磁波。

一般来说,我们用介质的电极化矢量P描述介质的极化,在入射光较弱的情况下,P与入射光场E成线性关系:(2-1)为真空中的介电常数。

其中,E为电场强度,χ(1)为线性极化系数,ε如果入射光强很大时,电极化矢量P与电场强度E不再成简单的线性关系,而是呈现出一种非线性关系:(2-2)上式中,χ(2),χ(3)分别为为二阶非线性极化率和三级非线性极化率。

非线性极化项的引入会导致广播的频率发生改变。

在这里假设有两书入射光,光波方程如下所示:当两束光入射到介质上,会引起介质的非线性极化,产生的极化强度为:由于电场强度具有二次项,因此会引入很多新的频率成分。

从上式可以看出,上述的频率成分中包括倍频,和频,差频等。

因此当不同频率的两束光波入射到非线性介质上时,极化产生的光波中不仅包括基频光,还存在倍频,和频以及差频的成分。

下面简述了光倍频和和频,差频的原理。

2.2 非线性晶体选择非线性是实现激光非线性频率变换的物质基础,满足实际应用场景的非线性晶体应该具备几个条件:透明波段宽,有效非线性光学习书大,最佳相位匹配角恰当,性能稳定,大的接收角度以及大带宽,生长工艺简单,价格较低。

基于这些条件下,非线性晶体也得到了广泛的研究。

下面介绍几种常用的高功率紫外激光非线性晶体。

2.2.1 LBO晶体LBO(LiB3O5)晶体是由中科院研制的一种新型非线性光学晶体。

属于正交晶系,负双轴晶体。

这种晶体具有不易潮解,透明波段围宽的特点,其光学均匀性高,接受角度宽,离散角小,激光损伤阈值高,可以实现非临界相位匹配,因此被广泛应用于和频和差频等领域。

2.2.2 BBO晶体BBO(BaB2O4)晶体是中科院研发的一种激光晶体。

该晶体具有大的双折射效率以及较低的色散,具有较高的激光损伤阈值,相位匹配围宽,温度稳定性好,接收角较小,而相对的离散角大,因其轻微的潮解特性通常需要镀膜保护。

同样广泛应用于紫外激光倍频,三倍频以及四倍频等。

2.2.3 CLBO晶体CLBO(CsLiB6O10)晶体是由日本大阪大学研制的一种优良的紫外激光非线性晶体。

该晶体属四方晶系,负单轴晶体,相对于LBO和BBO晶体而言,CLBO警惕的生长较为容易,但是同样具有易潮解的特点,因此需要长期保存在温度高的干燥环境下或者是密封使用,因此在商业领域中还没有得到应用。

2.2.4 CBO晶体CBO(CsB3O5)晶体是中科院研制的一种紫外激光非线性晶体。

这种晶体具有激光损伤高阈值的特点,并且较高的透过率,其非线性光学系数相较于其他类型的晶体而言较时离散角较小,满足紫外激光频率变换的基本条件,但是目前还没有在商业领域广泛投入使用。

2.2.5 KBBF晶体KBBF(KBe2BO3F2)晶体是中科院研制的一种性能优异的非线性晶体,负单轴晶体。

其紫外透光围宽,可以输出六倍频深紫外激光,在实现深紫外激光输出的领域中具有非常重要的应用前景、2.3 非线性频率变换方式倍频有两种方式:腔倍频以及腔外倍频。

腔倍频是顾名思义是晶体置于腔的倍频方式,腔倍频的方式相对而言可以获得较高的转换效率。

腔倍频的方式对非线性晶体具有一定的要求,倍频晶体需要具有好的光学均匀性,较高的透过率以及良好的导热性,同时要求采用适当的方式来进行温控。

另一种倍频方式腔外倍频是将晶体放在谐振腔外进行倍频的方式。

在这种倍频方式中,可以通过调Q来提高倍频转换效率。

当激光脉冲的长度越短,其产生的峰值功率密度越高,因此采用小的光脉冲宽度会提高倍频转换效率。

3、全固态紫外激光器的研究进展产生全固态紫外激光的方法一般有两种:一是直接对全固体激光器进行3倍频或4倍频来得到紫外激光;另一种方法是先利用倍频技术得到二次谐波,然后再利用和频技术得到紫外激光。

相较于前一种方法,后者利用的是二次非线性极化率,其转换效率要高很多。

而目前市场研发的全固态紫外激光器主要才用的是后一种方式,产生355nm和266nm的激光,下文中将重点介绍这两种紫外激光器的发展现状。

3.1 355nm全固态紫外激光器2001年,美国Spectra-physics公司采用LD双端面抽运,腔倍频的方式,采双棒串接作为基频源,采样I类和II类相位匹配的LBO作为三倍频用Nd:YVO4以及和频晶体,在104W的功率条件下,获得了功率为12W,脉宽为17-75ns的355nm紫外激光输出。

2005年,中科院理化研究所和物理研究合作研发了一套紫外激光器。

才用的是外腔倍频的方式,利用LBO作为倍频晶体,CBO作为三倍频晶体,其中CBO 晶体才用的是II类相位匹配,通过140W,70ns的基频光波和频,获得了最高输出位17W的355nm的紫外激光输出,比同尺寸的LBO晶体拥有更好的性能,但是其转换效率略低,约为12% 。

2006年,Coherent公司采用同样端面抽运Nd:YVO的结构,波长为1064nm4的基频激光通过放大后输出,利用I类相位匹配LBO倍频产生532nm的倍频激光,该倍频光经过II类相位匹配LBO和频得到355nm的三倍频光输出。

最后获得了3最高输出功率为36W,脉宽为31ns的355nm激光,并且具有很高的转换效率,达到了44%。

2008 年,日本大阪大学研发了大于100W的最高输出功率的355nm紫外激光输出。

通过利用MOPA结构的Nd:YAG激光器,得到了300W的基频光,。

在此基础上,通过I类相位匹配的LBO背叛,II类相位匹配的CBO和频,最后得到了输出功率为103W,脉宽为58ns的355nm紫外激光输出,其转换效率约为34.9%。

2009年,Coherent公司研发了一款平均功率为160W的355nm的紫外激光输出。

该激光器为腔倍频结构,腔还有两组侧面抽运的Nd:YAG双棒串接,同时腔插入两个Q开关实现调Q。

采用I类非临界相位匹配LBO进行倍频,之后采用II类相位匹配LBO进行和频得到三倍频激光。

在2..7KW抽运下,得到了160W 平均功率的355nm紫外激光输出。

2010年,大学晶体材料国家重点实验室采用LD端面泵浦YAG晶体并通过声光调Q腔三倍频获得高功率准连续355nm激光输出。

在泵浦功率180W时,获得平均功率7.8W的355nm激光输出,其光一光转化效率为4.3%。

同年,清华大学精密仪器系摩擦学国家重点实验室光子与电子技术研究中心柳强、闰兴鹏等报道了平均功率为43 W,脉冲宽度为10.7 ns,峰值功率和单脉冲能量高达67kW和0.716mJ,激光光束质量MZ<1.5的355nmUV激光。

2012年,华北光电技术研究所采用大功率LD端面泵浦Nd:YV04晶体,声光调Q及腔外和频方式获得稳定的355 nm紫外激光。

在泵浦功率为32.3W时,得到15.9 W 1064 nm连续基频激光输出,光一光转化效率49%。

在20 kHz调制频率下,得到1.45W 355 nm紫外激光。

3.2 266nm全固态紫外激光器2000年,日本三菱公司和大阪大学合作研发了输出功率为20W的266nm 的紫外激光器。

该激光器采用532nm激光器作为基频光,在100W输出功率,80ns脉宽下,通过I类相位匹配CLBO晶体进行倍频得到266nm紫外激光输出。

105.8W功率的532绿光倍频得到了输出功率为20.5W的266nm的紫外激光输出,其转换效率为19.4%。

2003年,同样是该小组利用同样的结构将输出功率提升到了23W。

2007年,该小组利用CLBO晶体作为倍频晶体,得到了27.9W输出功率的266nm紫外激光。

2006年,中科院物理研究所研发了输出功率为28.4W的266nm紫外激光输出。

采用功率为120W,脉宽为80ns的532nm绿光激光作为基频光,采用I类相位匹配CLBO晶体倍频,最后得到了输出功率为28.4W的266nm紫外激光输出,转换效率达到了24.7%。

4、总结与展望随着工业市场对高功率的全固态紫外激光器的性能的需求不断加深,作为其中关键技术部分的新型非线性材料不断涌现,性能也是日新月异,就目前而言,其最高输出功率已经达到了100W的量级,而这个数字同时在不断的刷新。

在输出功率不断提高的同时,带来的一些问题也就亟待解决:非线性光学晶体的抗损伤问题,紫外激光的转换效率,光束质量以及光学晶体的寿命等问题。

想要进一步提高高功率的全固态紫外激光器的性能,这些问题都是未来的研究工作中必须要解决的。

4、参考文献[1]杜秀兰,吴峰.固体激光器的灯泵浦和二极管泵浦方式比较.应用光学.2004, 25(3) : 37-40[2]王路威.固体激光器[J].大学学报.2002, 21(3): 4043[3]高兰兰,檀慧明.LD泵浦全固态355nm紫外脉冲激光器.半导体光电.2003, 24 (2):94-96[4」周城.半导体激光器泵浦266nm紫外固体激光器的实验研究:[硕士学位论文].:中国科学院光学精密机械与物理研究所,2003[5]林,正佳,何艳艳.全固态紫外激光器研究进展.激光杂志.2005,26(6)[6〕王,符史干,薛峰等.紫外激光特性参数与医用生物学软组织消融应用.现代测量与实验室管理.2007, 5:5-9[7]唐娟,廖健宏,蒙红云等.紫外激光器及其在激光加工中的应用.激光与光电子学进展.2007, 44 (8) : 52-56[8〕俞君,曾智江,朱三根等.紫外激光在微细加工技术中的优势研究.红外.2008, 29 (6):9-13[9]柳强,闰兴鹏,海龙等.高功率全固态紫外激光器研究新进展.中国激光.2010, 37(9): 2289-2298。

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