熊伟国,朱元成,2

(1.深圳市酷凌时代科技有限公司,广东 深圳 518000;2.清华大学深圳国际研究生院,广东 深圳 518000)

1 全固态紫外激光器及其发展

自1961年梅曼[1]发明第一台红宝石激光器以来,经过半个多世纪的研究和探索,激光技术取得了迅猛发展并广泛应用于工业、农业、测量、通信、医学、军事以及科学研究等各个领域。根据输出波长的不同,激光器可分为红外激光器、可见光激光器、紫外激光器等[2]。

其中,紫外激光器是指输出波长不大于400 nm的激光器,其波长短、能量集中、分辨率高,根据泵浦方式不同可分为以下几种:气体激光器、准分子激光器、半导体激光器、灯泵浦的固体激光器和LD泵浦的固体激光器等。其中,LD泵浦的固体激光器也叫全固态激光器。二十世纪主要使用的紫外激光器为气体激光器和准分子激光器,都存在体积大、效率低、可靠性有限、寿命短、成本高等问题[3]。

全固态紫外激光器采用激光二极管(LD)作为泵浦,利用激光晶体产生1 μm左右的红外光,然后经非线性光学晶体的倍频或和频效应得到紫外激光。国外关于全固态紫外激光器的应用始于20世纪90年代。1995年,日本Sony公司的Oka M[4]等人通过KTP倍频和BBO四倍频得到了1.5 W的266 nm连续Nd∶YAG紫外激光。随后,各国都进行了大量研究,先后制造出了功率为12 W[5]至160 W[6]全固态紫外激光器。国内关于全固态紫外激光器的研究起步较晚,水平相对落后。1999年,西安光机所的陈国夫[7]等人利用BBO晶体获得了266 nm的紫外激光输出,这是国内首次报道的全固态紫外激光器。……