采用BBO晶体产生266 nm深紫外激光过程中的热特性研究
摘要
基于近红外波段1064 nm激光的四倍频过程是产生深紫外激光的有效技术手段之一。然而，非线性晶体在产生深紫外激光的过程中，晶体内部严重的非线性吸收带来的热效应会破坏其相位匹配条件，进而制约深紫外激光功率的提升。为此，在利用偏硼酸钡（BBO）晶体作为1064 nm近红外光四倍频过程的非线性转化介质的基础上，通过对不同匹配温度下的晶体内部温升情况进行研究，发现提高晶体匹配温度可以有效减缓晶体内部由非线性吸收引起的热效应，改善深紫外激光功率输出。最终，在晶体匹配温度为180 ℃、绿光输入功率为16 W时，获得了重复频率为20 kHz、单脉冲宽度为4 ns、平均功率为2.56 W的266 nm深紫外激光。通过建立BBO晶体非线性吸收理论模型，进一步计算了不同匹配温度、不同紫外激光功率下的非线性吸收系数和归一化色心密度，结果显示，非线性吸收系数与紫外激光功率强度正相关，并且在紫外激光功率均为2.25 W时，相较于60 ℃，匹配温度为180 ℃的晶体其非线性吸收系数减小了近63%，色心密度也降低了57%，该研究结果对实现高功率的266 nm深紫外激光的输出具有重要意义。
引用本文（GB/T 7714）
王子文 Wang Ziwen, 曹雪辰 Cao Xuechen, 张艳林 Zhang Yanlin, 等. 采用BBO晶体产生266 nm深紫外激光过程中的热特性研究[J]. Chinese Journal of Lasers, 2024.
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