[發(fā)明專利]一種222nm深紫外脈沖激光源的產(chǎn)生裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210138571.6
• 申請(qǐng)日: 2022-02-15
• 公開（公告）號(hào): CN114498276A
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭永瑞;張娜娜;陳鑫
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 重慶郵電大學(xué)
• 主分類號(hào): H01S3/109
• 分類號(hào): H01S3/109;H01S3/115
• 代理公司: 成都行之專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51220
• 代理人: 梁田

本發(fā)明公開了一種222nm深紫外脈沖激光源的產(chǎn)生裝置，屬于激光器技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明包括自倍頻Nd:YCOB調(diào)Q激光器、腔外三倍頻激光器兩部分；自倍頻Nd:YCOB調(diào)Q激光器，用于把原始泵浦激光經(jīng)自倍頻處理過程產(chǎn)生666nm紅光脈沖激光；腔外三倍頻激光器，用于把666nm紅光脈沖激光經(jīng)過三倍頻頻率轉(zhuǎn)換，得到222nm深紫外脈沖激光并輸出腔外。本發(fā)明利用激光二極管泵浦Nd:YCOB自倍頻晶體電光調(diào)Q產(chǎn)生666nm脈沖激光，將該666nm脈沖激光作為三倍頻激光器的泵浦激光源，通過三倍頻過程獲得222nm深紫外脈沖激光輸出。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單緊湊、轉(zhuǎn)換效率高、峰值功率高的特點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及激光器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種222nm深紫外脈沖激光源的產(chǎn)生裝置，該激光源在醫(yī)療和日常場所的殺菌消毒方面有重要的應(yīng)用價(jià)值。

背景技術(shù)

目前222nm過濾深紫外技術(shù)在凈化微生物環(huán)境、有效切斷病毒傳播、醫(yī)療和日常場所的殺菌消毒等領(lǐng)域有重要的應(yīng)用價(jià)值，當(dāng)前在全球范圍內(nèi)已被廣泛使用，并為人類的健康作出了巨大貢獻(xiàn)。與一般常用的254nm等波段的深紫外光相比，最新研究表明，222nm深紫外光即使在直接和重復(fù)照射的條件下也不會(huì)對(duì)人體眼睛和皮膚造成傷害，例如222nm深紫外光對(duì)人類角質(zhì)層透過率僅為0.027％，而254nm深紫外激光對(duì)人類脂肪層炎癥反應(yīng)則是222nm的100倍。并且，近期的實(shí)驗(yàn)研究表明222nm深紫外光對(duì)流感等病毒的消殺能力遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)的254nm深紫外光。當(dāng)前采用準(zhǔn)分子燈技術(shù)產(chǎn)生222nm深紫外光的方法存在系統(tǒng)復(fù)雜的問題。此外當(dāng)前中國科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所朱小磊等人基于激光技術(shù)發(fā)明的222nm波長深紫外脈沖激光源：包括激光二極管泵浦Nd:YAG晶體電光調(diào)Q激光器產(chǎn)生的1064nm基頻脈沖激光；腔內(nèi)三倍頻獲得355nm脈沖激光；355nm脈沖激光經(jīng)光學(xué)參量振蕩過程獲得444nm信號(hào)激光；以及444nm激光經(jīng)倍頻產(chǎn)生222nm深紫外脈沖激光等多個(gè)非線性頻率變換過程，極大地增加了222nm激光系統(tǒng)的復(fù)雜性、降低了系統(tǒng)的光-光轉(zhuǎn)換效率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)現(xiàn)有的222nm深紫外光產(chǎn)生系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，尤其涉及多個(gè)非線性頻率變換過程，極大地增加了222nm激光系統(tǒng)的復(fù)雜性、降低了系統(tǒng)的光-光轉(zhuǎn)換效率。本發(fā)明目的在于提供一種222nm深紫外脈沖激光源的產(chǎn)生裝置，本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單緊湊、轉(zhuǎn)換效率高、峰值功率高的特點(diǎn)，獲得了小型化、高功率、高轉(zhuǎn)化效率的222nm深紫外脈沖激光源，該激光源在醫(yī)療和日常場所的殺菌消毒方面有重要的應(yīng)用價(jià)值。

本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種222nm深紫外脈沖激光源的產(chǎn)生裝置，包括自倍頻Nd:YCOB調(diào)Q激光器、腔外三倍頻激光器兩部分，所述自倍頻Nd:YCOB調(diào)Q激光器的輸出端連接所述腔外三倍頻激光器的輸入端；

所述自倍頻Nd:YCOB調(diào)Q激光器，用于把原始泵浦激光經(jīng)自倍頻處理過程產(chǎn)生666nm紅光脈沖激光；

所述腔外三倍頻激光器，用于把所述666nm紅光脈沖激光經(jīng)過三倍頻頻率轉(zhuǎn)換，得到222nm深紫外脈沖激光并輸出腔外。

工作原理是：基于現(xiàn)有的222nm深紫外光產(chǎn)生系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，尤其涉及多個(gè)非線性頻率變換過程，極大地增加了222nm激光系統(tǒng)的復(fù)雜性、降低了系統(tǒng)的光光轉(zhuǎn)換效率。本發(fā)明設(shè)計(jì)了的222nm深紫外脈沖激光源的產(chǎn)生裝置，是利用激光二極管泵浦Nd:YCOB自倍頻晶體電光調(diào)Q產(chǎn)生666nm紅光脈沖激光，將該666nm紅光脈沖激光作為三倍頻激光器的泵浦激光源，通過三倍頻過程獲得222nm深紫外脈沖激光輸出。本發(fā)明基于自倍頻Nd:YCOB調(diào)Q激光器制備和頻產(chǎn)生222nm紫外激光所需的666nm紅光脈沖激光，有利于激光裝置的集成化。本發(fā)明222nm深紫外脈沖激光的產(chǎn)生裝置無需光學(xué)參量振蕩過程，有利于小型化；且222nm深紫外脈沖激光的產(chǎn)生裝置考慮了模式匹配，有利于提高轉(zhuǎn)化效率。另外，腔外三倍頻過程和頻晶體前端面鍍有222nm高反膜避免了倍頻晶體對(duì)深紫外激光的吸收，有利于提高和頻轉(zhuǎn)化效率，延長222nm激光裝置的使用壽命。