论文部分内容阅读
全固态激光器(DPL)具有体积小、重量轻、效率高、性能稳定、寿命长、光束质量好等优点，在国防军事、医疗卫生、信息处理等领域有着广泛的应用。使用非线性光学晶体进行频率变换可实现全固态激光器从红外波段到深紫外区的激光输出。因此对非线性光学晶体光学性能的研究便成为一个非常重要的课题。本论文对KBe2BO3F2(KBBF)族晶体、CsB3O5(CBO)、YAl3(BO3)4(YAB)晶体等几种新型非线性光学材料进行了变频性能研究和折射率温度系数的测量，取得了一些重要进展。论文主要包括以下几部分内容: 1.对KBBF晶体的Nd∶ YAG激光四倍频和六倍频性能进行了实验研究:用10 kHz，10 ns的激光器实现最高功率7.8 W的266 nm紫外激光输出，同时测量了不同输出功率下的输出稳定性，为KBBF晶体用于四倍频输出研究提供了重要数据;对KBBF晶体进行了皮秒激光器的六倍频(177.3 nm)实验研究，实现了功率高于60 mW的177.3 nm深紫外激光输出;测试了KBBF晶体深度光胶器件的激光损伤阈值(387nm→193.5nm)，为进一步研究KBBF晶体深紫外倍频性能特别是为其用于193nm光刻系统种子光源的可能性提供参考数据。 2.对RBBF晶体Nd∶YAG激光四倍频性能进行了实验研究:实现了最高功率为3.5W的266 nm紫外光输出;并首次测量了RBBF晶体不同温度下的折射率值，拟合得到RBBF晶体折射率温度系数与波长的色散关系。 3.研究了无散射颗粒CBO晶体的倍频性能和其折射率温度系数。实验上获得了高达46.4 W的355 nm紫外光输出，输出功率为22.6 W和31.5 W时，对应的5小时内输出稳定性分别为0.52％和1.4％，测量了无散射颗粒CBO晶体Ⅱ类相位匹配实现三倍频输出时的可接收角和接收温度带宽，实验结果表明该晶体在355 nm紫外激光输出方面具有广泛的应用前景;测定了无散射颗粒CBO晶体在253.7～2325 nm波段不同温度下的折射率，并拟合出与温度和波长相关的折射率色散方程，为CBO用于三倍频激光输出应用研究提供了基础数据。 4.对比研究了不同生长工艺生长的YAB晶体的四倍频性能;测试了无氧环境下生长的YAB晶体不同温度下的折射率，拟合出折射率温度系数与波长的色散关系，为YAB晶体用于四倍频激光输出研究提供了基本数据。 5.测定了La2CaB10O19(LCB)和Na3La9O3(BO3)8(NLBO)晶体不同温度下的折射率，并拟合得到相应的与温度和波长相关的折射率色散方程，为研究这两种晶体激光频率变换特性提供了基础数据。