1 中国科学院理化技术研究所 固体激光重点实验室, 北京 100190
2 中国科学院理化技术研究所 功能晶体与激光技术重点实验室, 北京 100190
3 中国科学院理化技术研究所 光化学转换和功能材料重点实验室, 北京 100190
4 中国科学院大学, 北京 100049
激光防护材料在保护人眼和光学器件免受强激光破坏方面具有重要意义，其中基于非线性光学原理工作的固态光限幅材料有望成为未来激光防护的主体。本文介绍了光限幅材料的研究背景、工作机理、参数指标以及测试技术，综述了目前具有实用前景的多类光限幅材料的研究进展，对无机半导体材料、共轭有机高分子、无机金属团簇、碳纳米材料、二维材料等5类材料做了重点介绍，探讨这些光限幅材料的发展前景，并介绍了相关材料在固态基质中器件化的研究现状。
光限幅 非线性光学 激光防护 optical limiting nonlinear optics laser protection
1 中国科学院理化技术研究所功能晶体与激光技术重点实验室，北京 100190
2 中国科学院理化技术研究所固体激光重点实验室，北京 100190
3 中国科学院大学，北京 100190
4 中国科学院半导体研究所全固态光源实验室，北京 100083
中国激光
2022, 49(11): 1116002
1 中国科学院固体激光重点实验室, 中国科学院理化技术研究所, 北京100190
2 中国科学院功能晶体与激光技术重点实验室, 中国科学院理化技术研究所, 北京 100190
3 中国科学院大学, 北京100049
半导体产业是高科技、信息化时代的支柱。光刻技术, 作为半导体产业的核心技术之一, 已成为世界各国科研人员的重点研究对象。本文综述了激光等离子体13.5 nm极紫外光刻的原理和国内外研究发展概况, 重点介绍了其激光源、辐射靶材和多层膜反射镜等关键系统组成部分。同时, 指出了在提高激光等离子体13.5 nm极紫外光源输出功率的研究进程中所存在的主要问题, 包括提高转换效率和减少光源碎屑。特别分析了目前已实现百瓦级输出的日本Gigaphoton公司和荷兰的ASML公司的极紫外光源装置。最后对该项技术的发展前景进行了总结与展望。
13.5 nm极紫外光刻技术 激光等离子体 极紫外光源 转换效率 光源碎屑 预脉冲激光 13.5 nm Extreme Ultraviolet Lithography (13.5 nm-E Laser-Produced Plasma (LPP) extreme ultraviolet source Conversion Efficiency (CE) light debris pre-pulse laser
1 中国科学院理化技术研究所固体激光重点实验室, 北京 100190
2 中国科学院理化技术研究所功能晶体与激光技术重点实验室, 北京 100190
3 中国科学院大学, 北京 100049
自行研制出钛宝石晶体抽运的波长为532 nm的全固态高功率激光器,实现了高功率、高转换效率的可调谐钛宝石激光输出。使用3列重复频率为1 kHz的激光二极管阵列对称式抽运Nd∶YAG晶体,通过调Q及腔内倍频,获得功率为37.8 W、波长为532 nm的抽运光,每个激光二极管的抽运脉冲包络内包含5个调Q脉冲,单脉冲宽度为90 ns,重复频率为5 kHz。采用该绿光抽运钛宝石晶体,获得733.5~871.1 nm波长范围内的连续调谐激光,在771 nm处获得的输出功率最大,为8.26 W,光-光转换效率高达42%,脉冲宽度为14 ns,30 min内输出功率稳定性优于±4.4%。
非线性光学 激光技术 钛宝石激光器 准连续 全固态 高效率
设计了高功率固体热容激光器实验装置.采用二极管阵列泵浦Nd:GGG晶体腔内串联的方式,对激光器的输出特性进行了实验研究,得到输出平均功率8.7 kW,光先效率20%.获得了增益介质内的荧光分布,利用干涉测量法测量干涉条纹表征增益介质受热后折射率变化造成的畸变.
固体热容激光器 二极管泵浦 干涉条纹 荧光分布 Nd GGG
1 西安电子科技大学技术物理学院, 陕西 西安 710071
2 固体激光技术国家级重点实验室, 北京 100015
3 国防科学技术大学理学院, 湖南 长沙 410073
对激光二极管(LD)阵列5向侧面对称抽运Nd:YAG薄片激光器进行了实验和模拟研究。薄片激光器的耦合系统由消像差透镜组和空心光波导组成,采用15 mm×1.5 mm的Nd:YAG薄片进行初步实验,实验得到薄片激光器的激光输出平均功率为65.7 W,光-光转换效率为10.5%,同时增益介质内具有较理想的荧光分布。同时考虑激光二极管在快轴和慢轴方向的发散特性及增益介质侧面的散射特性,采用光线追迹法,模拟并分析了增益介质内抽运光分布,模拟结果表明耦合系统具有88.3%的耦合效率,同时增益介质内具有较理想的抽运光分布,且与实验结果相吻合。
激光器 薄片激光器 激光二极管侧面抽运 光线追迹法 耦合系统 荧光分布
1 西安电子科技大学,技术物理学院,陕西,西安,710071
2 固体激光技术国家级重点实验室,北京,100015
设计了二极管侧面对称泵浦Nd:YAG圆片激光器实验装置,耦合系统采用简单且有效的柱透镜组,分别对二极管快轴和慢轴方向的泵浦光进行压缩准直.模拟得到并分析了二极管的发散特性对增益介质内泵浦光分布的影响,模拟采用光线追迹法,且同时考虑了二极管在快轴和慢轴方向的发散特性.实验得到增益介质内的荧光分布与模拟得到的泵浦光分布相吻合.
圆片激光器 二极管侧面泵浦 泵浦光分布 荧光分布
Author Affiliations
Abstract
1 School of Technical Physics, Xidian University, Xi'an 710071
2 National Key Laboratory of Solid-State Laser, North China Research Institute of Electro-Optics, Beijing 100015
The three-dimensional (3D) pump intensity distribution in medium of the laser diode (LD) pumped high average power heat capacity laser is simulated by the ray tracing method, and the divergence characteristics of fast axis and slow axis of LD are simultaneously considered. The transient 3D temperature and stress distributions are also simulated by the finite element method (FEM) with considering the uneven heat source distribution in medium. A LD face-pumped Nd:GGG heat capacity laser is designed. The average output power is 1.49 kW with an optical-optical efficiency of 24.1%.
热容激光器 二极管端面抽运 Nd:GGG 抽运光分布 热结构分布 140.3480 Lasers, diode-pumped 140.6810 Thermal effects 120.6810 Thermal effects 000.4430 Numerical approximation and analysis Chinese Optics Letters
2006, 4(11): 658
华北光电技术研究所固体激光技术国家重点实验室, 北京 100015
比较了固体激光器实现高平均功率输出的几种可行方案,介绍了热容激光技术的发展历史及现状及固体激光器热容方式工作的基本原理,分析了固体激光器以热容方式工作的优缺点,提出了一种新型的快速交换增益介质的激光系统设计方案,并通过模拟试验加以检验。
激光技术 固体热容激光器 传导冷却 交换增益介质
