全固态激光器与紫外激光区别

全固态激光器与紫外激光区别固体紫外激光器
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泵浦全固态激光器 。固体紫外激光器光电转换效率一般较低,而LD全固态紫外激光器则具有效率高、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或腔外3倍频或4倍频来得到紫外激光谱线;二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限制,光束可以聚焦在10微毫米量级范围 。
气体紫外激光器
气体激光器包括以脉冲方式工作的准分子激光器、以连续方式工作的离子激光器和氦-镉激光器以及金属蒸气紫外激光器 。气体紫外激光器的波长依赖于所使用的气体混合物类型 。
准分子激光器是一种脉冲激光器,产生的光束呈非矩形,光束截面强度大致均匀且光斑边缘陡,其输出可使用掩膜技术来产生不同几何形状的光斑,也可使用全息术来产生具体的光束能量图样 。准分子激光的产生可分3个过程,即:激光气体的激励过程、准分子生成反应过程和准分子解离过程 。其激励方式有电子束激励、放电激励、光激励、微波激励和质子束激励等 。不同活性物质产生不同波长的准分子激光,一般为紫外、远紫外和真空紫外波段 。准分子激光器是二氧化碳激光器和YAG激光器之后的新一代激光器 。其所发出的紫外短脉冲激光具有波长短、光子能量高等优点 。常用的准分子激光器有ArF、KrCl、KrF等 。激光脉冲频率一般在10~100Hz,有些特殊用途的能够达到1000Hz,平均功率一般在10~100W,脉冲宽度一般在ns量级 。
金属蒸气紫外激光器主要指铜蒸气紫外激光器,它产生波长为511nm和578nm的光,利用混频和倍频则可产生波长为255nm,271nm和289nm的紫外辐射 。激光器光束分布服从高斯分布 。
气体激光器应用中的突出问题是设备占地面积大、可靠性有限、寿命短、高能耗和高费用 。而且,准分子激光光束质量差,掩膜损失大 。离子激光器和氦-镉激光器存在光束方向稳定性差的缺点 。
深紫外激光晶体是什么?我国在该领域已研究多少年?深紫外全固态激光源是指输出波长在200纳米以下的固态激光器 。与同步辐射和气体放电等非相干光源相比,它具有高光子能量、高光谱分辨率、强光子流和高密度、低重复率到高重复率以及在纳秒,皮秒和飞秒模式多次运行的特点 。长期以来,这种实用、精密的激光光源在深紫外波段一直缺乏,制约了深紫外波段科学仪器和前沿研究的发展 。
中国科学院研究
深紫外非线性光学晶体KBBF十多年来,在财政部,专项资金的支持下,它突破了四元相图和局部自发成核生长等技术,在国际上率先生长出大尺寸晶体 。棱镜耦合装置是晶体的一项特殊使用技术(已被中国,美国和日本授予发明专利),它突破了非线性波长调节和光束指向精确补偿技术,成功研制出八个国际上第一个深紫外全固态激光光源,使中国成为世界上唯一掌握精密实用的深紫外激光技术的国家 。深紫外全固态激光光源的成功研制引起了国内外的广泛关注 。几十所国外著名大学和研究机构已经向中科学院提出了购买或合作的要求 。为了发展我国自主的科学仪器设备,促进我国深紫外领域前沿研究的发展,中科学院暂时禁止相关技术出口国外,并组织院内优势力量成功开发出了
深紫外拉曼光谱仪、深紫外光电子发射显微镜、深紫外激光光化学反应仪、深紫外激光光致发光光谱仪、深紫外激光自旋分辨角分辨光电子能谱仪、深紫外激光原位时空分辨隧道电子谱仪、基于飞行时间能量分析器的深紫外激光角分辨光电子能谱仪、光子能量可调深紫外激光光电子能谱仪8种世界上第一台深紫外尖端设备,并在
高温超导、催化反应、石墨烯、拓扑绝缘体和超宽禁带半导体等在前沿科学研究领域,中国不断取得重要的先进成果,在《自然》及其子期刊等国际顶级期刊上发表了近100篇文章论文,不断推动相关科学仪器行业的科技进步,有望开创科技新前沿 。财政部和中科学院在原创重大科研设备开发项目的管理方面进行了大量创新,学科交叉广、跨度大、探索性和工程性强,目前已形成了深紫外