[發明專利]用于脈沖式諧波紫外激光器的方法和裝置

無效

• 申請號: 200880109916.3
• 申請日: 2008-07-31
• 公開（公告）號: CN101933201A
• 公開（公告）日: 2010-12-29
• 發明（設計）人: 大衛·H·福斯特;希爾多·阿勒克爾;大衛·A·杜坦;約瑟夫·G·拉查派爾;邁克爾·J·姆羅
• 申請（專利權）人: 深度光子公司
• 主分類號: H01S3/10
• 分類號: H01S3/10
• 代理公司: 北京東方億思知識產權代理有限責任公司 11258
• 代理人: 李劍;南霆

1.一種用于產生相干的脈沖式紫外光的裝置，所述紫外光具有范圍在1ps到1μs之間的脈沖時間，所述裝置包括：

一個或多個源激光器，其具有可見光的或近紅外的頻率范圍內的光輸出；以及

一個或多個頻率轉換級，所述一個或多個頻率轉換級中的至少之一包括非線性頻率轉換器件以及一個或多個光學元件，所述光學元件包括：反射器、聚焦元件、偏振控制光學器件、波長分離器或光纖光學元件；

其中，所述頻率轉換器件包括構造成產生具有190到350nm之間的波長、經過頻率轉換的光的碳酸鈣鎂石型硼酸鋁復鹽非線性光學材料，所述碳酸鈣鎂石型硼酸鋁復鹽非線性光學材料具有由RAl₃B₄O₁₂給出的組成，并且其特征在于在190到350nm的波長范圍上大于75％的光學透射率，其中R包括元素{Sc、La、Y、Lu}中的一種或多種。

2.根據權利要求1所述的裝置，其中，所述脈沖時間的范圍在1ps到300ps之間。

3.根據權利要求1所述的裝置，其中，所述脈沖時間的范圍在300ps到100ns之間。

4.根據權利要求1所述的裝置，其中，所述脈沖時間的范圍在100ns到1μs之間。

5.根據權利要求1所述的裝置，其中，所述經過頻率轉換的光是所述裝置的輸出光。

6.根據權利要求1所述的裝置，其中，所述脈沖式紫外光的脈沖速率大于或等于10MHz。

7.根據權利要求1所述的裝置，其中，所述組成由Y_(1-x)La_xAl₃B₄O₁₂給出，并且0≤x≤0.4。

8.根據權利要求7所述的裝置，其中，x約為0.25。

9.根據權利要求7所述的裝置，其中，x＝0。

10.根據權利要求1所述的裝置，其中，所述組成由Lu_(1-x)La_xAl₃B₄O₁₂給出，并且0≤x≤0.4。

11.根據權利要求1所述的裝置，其中，所述一個或多個頻率轉換級包括單一的頻率轉換級。

12.根據權利要求1所述的裝置，其中，所述一個或多個頻率轉換級包括兩個進行二次諧波產生的頻率轉換級。

13.根據權利要求1所述的裝置，其中，所述一個或多個頻率轉換級包括單一的二次諧波產生級及其后的單一的和頻產生級，所述和頻產生級包括所述碳酸鈣鎂石型硼酸鋁復鹽非線性光學材料。

14.根據權利要求1所述的裝置，其中，所述一個或多個頻率轉換級包括兩個二次諧波產生級及其后的單一的和頻產生級，所述和頻產生級包括所述碳酸鈣鎂石型硼酸鋁復鹽非線性光學材料。

15.根據權利要求1所述的裝置，其中，所述一個或多個源激光器包括具有名義角頻率ω的單一的源激光器，其中，所述裝置的輸出包括下列名義角頻率中的一項或多項：2ω、3ω、4ω、5ω、6ω、7ω或8ω。

16.根據權利要求1所述的裝置，其中，所述碳酸鈣鎂石型硼酸鋁復鹽非線性光學材料包括單一的晶體，該晶體以布儒斯特角定向并構造成接收名義p偏振光。

17.根據權利要求1所述的裝置，還包括所述碳酸鈣鎂石型硼酸鋁復鹽非線性光學材料的入射小平面或出射小平面中的至少之一上的光學抗反射涂層。

18.根據權利要求1所述的裝置，其中，所述一個或多個源激光器中的至少之一包括光纖激光器。

19.根據權利要求1所述的裝置，其中，所述一個或多個源激光器中的至少之一包括二極管泵浦的固態激光器。

20.根據權利要求1所述的裝置，其中，所述一個或多個源激光器包括主振蕩器功率放大器架構，該架構包含前置功率放大器調制器，所述前置功率放大器調制器對脈沖包進行選通以包絡持續時間在1ps到300ps的多個鎖模振蕩器脈沖，其中，每個所述脈沖包具有1ns到1μs之間的持續時間，從而每秒遞送10萬到1億個脈沖包。