レーザー科学技術

266nm UVレーザー

レーザーダイオード(LD)エンドポンプNd:YAG音響光学Qスイッチ高ピーク出力266 nm UVレーザーが報告されています。 レーザーは、LBOとBBOをそれぞれ2倍周波数と4倍周波数の結晶として持つコンパクトなフラットキャビティ構造を使用します。 実験は、高偏光比LDアレイ(40:1)、低偏光比LDアレイ(5:1)、および低偏光LDアレイキャビティを使用して実行されました。 注入電力が25 W、変調周波数が10 kHzの場合、上記の構造では、それぞれ0.85、0.61、0.72 Wの266 nmのUV出力が得られます。 中でも、高偏光比のLDアレイの出力は最も高く、単一パルスエネルギーは85μJ、パルス幅は5 ns、ピーク出力は最大17 kW、ポンプ光の紫外光への光から光への変換率は3.4%です。

紫外線レーザーは、その高い単一光子エネルギーと小さな回折効果により、蛍光検出、微細加工、リソグラフィーで広く使用されています。現在、産業および科学研究の分野では、紫外線レーザーを得る方法は主に気体紫外線レーザーと固体に分けられます。 レーザーには2つのタイプがあります。 ガス紫外線レーザーには、エキシマレーザー、水素イオンレーザー、窒素分子レーザーが含まれますが、ガスレーザーは、サイズが大きく、寿命が短く、長期メンテナンスのため、レーザーダイオード(LD)で励起される固体紫外線レーザーに置き換えられています。 全固体UVレーザーを取得する最も簡単な方法は、エルビウムをドープした固体レーザーの近赤外波でキャビティ内またはキャビティ外の周波数変換を実行して、3次または4次高調波を生成することです。 高出力エンドポンプUVレーザーは、レーザー結晶としてNd:YVO4を使用します。これは、繰り返し周波数は高くなりますが、ピーク出力は低くなります。 より高いピーク出力を得るために、本論文では、LDエンドポンプNd:YAG音響光学Qスイッチ高ピーク出力UV 266 nmレーザーについて報告します。

コンパクトなフラットキャビティ構造を使用して、高偏光比LDアレイ(40:1)、低偏光比LDアレイ(5:1)、および低偏光LDアレイキャビティを使用して実験を行い、266 nmの出力を得ました。電力は0.85、0.61、0.72 Wです。中でも、高偏光比のLDアレイは、最高出力、単一パルスエネルギー85μJ、パルス幅5 ns、最大出力17.5 kW、ポンプ光から紫外線への光から光への変換率3.4%です。実験では、LDの偏光が基本波の偏光比に大きな影響を与えることが示されています。たとえば、高い偏光比のLDアレイがポンプ光源として使用され、偏光素子がキャビティに追加されていない場合、基本波の偏光は非常に高くなります。レーザーの偏光方向はLDの偏光方向と同じであり、文献でも同様の結果が得られています。この等方性N d:YAGが偏光の励起下で偏光する現象はよく説明されておらず、これはNd:YAGの熱誘起複屈折効果と音響光学Qスイッチの回折に関係していると考えられます。役割に関連して、この現象はさらに議論する必要があります。

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