CN101202405A - 用1342nm激光7倍频获得192nm紫外激光的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用1342nm激光7倍频获得192nm紫外激光的方法，基频光为声光调Q获得的1342nm脉冲激光，有三种方法能获得7倍频，实现192nm深紫外激光输出。分别是：1342nm激光与其6倍频223.7nm激光和频实现192nm激光输出；1342nm激光2倍频671nm与5倍频268.4nm和频实现192nm激光输出；和1342nm激光3倍频447nm与4倍频335.5nm和频实现192nm激光输出。本发明方法结构简单紧凑，且整个装置只需要一个1342nm激光光源，结构易于得到和制备，具有很大的灵活性和实用性，易于调节。
Description
技术领域
本实验发明涉及一种获得192nm紫外激光的方法，尤其涉及一种用波长1342nm激光7倍频获得192nm紫外激光的新方法。
背景技术
193nm波段紫外激光主要是用做微电子光刻产业的光源，此外也是眼科手术中的重要光源。目前能获得193nm紫外激光的除了准分子激光器外，LD泵浦通过频率转化也是获得193nm紫外激光的重要途径。与准分子激光器相比，LD泵浦193nm紫外固体激光器具有重复频率高、峰值功率高、寿命长、相干性好、结构紧凑、体积小、应用范围广的优势，已成为近年来国际上固体激光器领域的一个研究热点。相关的工作如下：
1.1988年1月，W.Mfickenheim等人在Appl.Phys.B上发表了“利用BBO和频获得189-197nm的波长范围激光(Attaining the Wavelength Range 189-197nm by FrequencyMixing in β-BaB2O4)”的文章，报导了利用染料激光器495nm的倍频光与780nm-950nm可调谐染料激光器用BBO和频获得189-197nm紫外激光。
2.1997年11月，G.C.Bhar等人在Opt.Lett上发表了“用BBO产生187.9-196nm的可调谐激光(Generation of tunable 187.9-196nm radiation in β-Ba2BO4)”的文章，报导了用BBO做非线性晶体，将Nd:YAG晶体产生的1064nm激光与可调谐染料激光器456480nm的倍频光(228-240nm)和频，获得187.9-196nm的激光输出。
3.1997年9月，Nobuhiro Umemura等人在App Opt上发表了“用CLBO获得了185nm可调谐紫外激光(Ultraviolet generation tunable to 0.185nm in CsLiB6O10)”的文章，报导了利用KTP倍频1064nm Nd:YAG激光器产生的532nm激光抽运KTP(θ＝68.2°，φ＝45°)参量振荡器产生1400nm左右的激光，再经过CLBO与1064nm的五倍频212.8nm和频产生185nm激光输出。
4.1999年9月，Hikaru Kouta等人在Opt Lett上发表了“用冷却BBO获得186nm激光(Attaining 186-nm light generation in cooled β-BaB2O4 crystal)”的文章，报导了利用被动调Q Nd:YAG激光器输出1064nm激光，经过KTP倍频后产生532nm泵浦钛宝石(Ti：sapphire)激光器产生波长730-800nm激光输出，然后经过KDP倍频产生370nm激光，再经过BBO II类和频产生247nm激光，最后经过BBO I类和频产生730-800nm激光的四倍频，从而可以得到193nm的激光输出。
5.2000年，Jun Sakuma等人在SPIE上发表了“用CLBO和频法获得高功率窄脉冲深紫外激光光源(High power，narrowband，DUV laser source by frequency mixing in CLBO)”的文章，报导了四种用CLBO作为非线性晶体，产生深紫外激光的方法。第一种方法是：用Nd:YAG产生的1064nm的5倍频213nm与用1064nm的二倍频532nm泵浦opo获得的2μm激光和频，获得了平均功率为210mw、重复频率为100kHz的193nm的脉冲深紫外激光。第二种方法是：用Nd:YAG产生的1064nm的4倍频266nm与用1064nm的二倍频532nm泵浦钛宝石激光器产生的707nm激光和频，获得了193nm的脉冲深紫外激光。第三种方法是：用两台1047nm的Nd:YLF激光器，一台用于进行三倍频产生349nm激光，一台用于倍频产生523nm泵浦钛宝石(Ti:Al2O3)产生740nm激光，然后740nm与349nm和频产生237nm输出，最后237nm与1047nm和频产生193nm输出.第四种方法是：利用三台Nd:YLF MOPA(Nd:YLFmaster oscillator，power amplifier(MOPA)system)系统，简称为A，B，C.其中一台A用于产生高功率的1047nm激光，然后三倍频产生349nm激光，此外，剩余的1047nm还用于最后的和频.B用于倍频产生523nm泵浦钛宝石(Ti:Al2O3)，使其产生离子数反转而形成放大器，C用于泵浦钛宝石(Ti:Al2O3)产生740-800nm的激光振荡，产生的激光振荡再通过B产生的放大器放大，产生大功率的740-800nm激光，然后与349nm和频产生237-243nm激光输出，最后再与A剩余1047nm和频从而产生193-196nm可调谐深紫外激光输出。
6.2000年，T.Ohtsuki等人在Conference on Lasers and Electro-Optics上发表了“掺铒光纤放大器的8倍频获得高效193nm激光输出(Efficient 193nm generation byeighth harmonics of Er3+-doped fiber amplifier)”的文章，报导了利用掺Er光纤放大器产生的1547nm激光八倍频产生193nm的激光输出。
7.2000年12月，Jun Sakuma等人在App Opt上发表了“用CLBO多次和频产生高功率深紫外全固态激光(All-solid-state，high-power，deep-UV laser system based oncascaded sum frequency mixing in CsLiB6O10 crystals)”的文章，报导了通过1047nmNd:YLF激光器三倍频产生349nm激光，再与可调谐钛宝石激光器在CLBO当中和频产生242nm激光，然后242nm激光再与1047nm和频产生1.5W的196.3nm激光输出。
8.2002年4月，柳强等人在《激光与红外》中发表了“新型非线性晶体CsLiB6O10的频率变换特性”的文章，指出可以利用1064nm抽运的II类相位匹配的KTP-OPO实现2000nm左右调谐输出，然后经I类相位匹配的CLBO晶体(θ＝50.3°、φ＝45°)与Nd:YAG五次谐波213nm和频.，获得193nm深紫外激光。
9.2003年5月，Nobuhiro Umemura等人在Applied Optics上发表了“用KABO获得0.193μm平均功率为200mW的深紫外激光(200-mW-average power ultraviolet generation at0.193μm in K2Al2B2O7)”的文章，报导了用KABO做为非线性晶体，用1064nm的倍频光532nm泵浦opo获得423.5nm的激光，然后与532nm和频产生235.8nm激光，将1064nm与235.8nm的光和频获得了平均功率为200mw，重复频率为10kHz的193nm的紫外激光。10.2006年，Sheng Wu等人在SPIE上发表了“脉冲能量为5mJ的全固态193光源(Allsolid-state 193nm source with 5mJ pulse energy)”的文章，用CBO，BBO和LBO作为非线性晶体，利用1064nm的5倍频213nm与用1064nm的二倍频532nm泵浦opo获得的2μm激光和频，产生了脉宽为4ns，重复频率为10Hz，脉冲能量为5mJ的193nm的紫外激光。
综上所述，这些研究与技术途径均不涉及直接用波长1342nm激光7倍频获得192nm附近紫外激光的方法，到目前为止，尚未发现有着这方面的报道。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种利用Nd:YVO4激光器发射的1342nm激光7倍频获得192nm紫外激光的方法。特别是激发Nd:YVO4晶体的1342nm激光波长通过7倍频获得192nm紫外激光。
本发明所述用波长1342nm激光7倍频获得192nm紫外激光的方法，其特征在于：基频光光源为一个声光调Q 1342nm的Nd:YVO4激光器；泵浦源为半导体激光器，最大输出功率为45W，泵浦波长为808nm；激光晶体为Nd:YVO4，晶体前后面镀有808nm和1342nm的增透膜；1342nm激光器谐振腔为两镜腔，该谐振腔必须很好的抑制1064nm波长起振；整个装置只有一个谐振腔，声光开关置于腔内；其它非线性晶体都置于腔外。从1342nm全固态激光器输出的1342nm的激光，以如下方式实现192nm深紫外激光输出：
(1)1342nm激光与其6倍频223.7nm激光和频实现192nm激光输出；
(2)1342nm激光2倍频671nm与其5倍频268.4nm和频实现192nm激光输出；
(3)1342nm激光3倍频447nm与其4倍频335.5nm和频实现192nm激光输出。
上述用波长1342nm激光7倍频获得192nm紫外激光的方法中：方式(1)所述方案共有四种方法能实现192nm激光输出；其分别是：
第一种方法(命名为实施方法1)：
(1)、对Nd:YVO4激光器输出的1342nm激光通过非线性晶体实现有效倍频得到671nm红光输出；
(2)、671nm红光与1342nm激光通过非线性晶体和频，得到447.3nm的紫光输出；
(3)、447.3nm的紫光通过非线性晶体倍频得到223.7nm的紫外光；
(4)、223.7nm的紫外光与剩余的1342nm基频光通过最后的非线性晶体和频最终实现1342nm的7倍频，获得192nm的深紫外激光输出；见附图1。
第二种方法(命名为实施方法2)：
(1)、对Nd:YVO4激光器输出的1342nm激光通过非线性晶体实现有效倍频得到671nm红光输出；
(2)、产生的671nm红光再通过非线性晶体倍频得到335.5nm的紫外光输出；
(3)、剩余的671nm红光再与335.5nm紫外光通过非线性晶体和频实现1342nm的6倍频得到223.7nm紫外光输出；
(4)、223.7nm的紫外光与剩余的1342nm基频光通过最后的非线性晶体和频最终实现1342nm的7倍频，获得192nm的深紫外激光输出；见附图2。
第三种方法(命名为实施方法3)：
(1)、对Nd:YVO4激光器输出的1342nm激光通过非线性晶体实现有效倍频得到671nm红光输出；
(2)、671nm红光与1342nm激光通过非线性晶体和频，得到447.3nm的紫光输出；
(3)、剩余的671nm红光再与产生的447.3nm紫光通过非线性晶体和频得到268.4nm的紫外光输出；
(4)、剩余的1342nm基频光再与产生的268.4nm的紫外光通过非线性晶体和频实现1342nm的6倍频，获得了223.7nm的紫外光输出；
(5)、223.7nm的紫外光与剩余的1342nm基频光通过最后的非线性晶体和频最终实现1342nm的7倍频，获得192nm的深紫外激光输出；见附图3。
第四种方法(命名为实施方法4)：
(1)、对Nd:YVO4激光器输出的1342nm激光通过非线性晶体实现有效倍频得到671nm红光输出；
(2)、产生的671nm红光再通过非线性晶体倍频得到335.5nm的紫外光输出；
(3)、剩余的1342nm基频光和产生的335.5nm紫外光通过非线性晶体和频得到268.4nm的紫外光输出；
(4)、剩余的1342nm基频光再与产生的268.4nm紫外光通过非线性晶体和频实现1342nm的6倍频，获得了223.7nm的紫外光输出；
(5)、223.7nm的紫外光与剩余的基频光1342nm通过最后的非线性晶体和频最终实现1342nm的7倍频，获得192nm的深紫外激光输出；见附图4。
上述用波长1342nm激光7倍频获得192nm紫外激光的方法中：方式(2)所述方案共有两种方法能实现192nm激光输出；其分别是：
第一种方法(命名为实施方法5)：
(1)、对Nd:YVO4激光器输出的1342nm激光通过非线性晶体实现有效倍频得到671nm红光输出；
(2)、产生的671nm红光再通过非线性晶体倍频得到335.5nm的紫外光输出；
(3)、剩余的1342nm基频光和产生的335.5nm紫外光通过非线性晶体和频得到268.4nm的紫外光输出；
(4)、产生的268.4nm的紫外光再和剩余的671nm的红光通过非线性晶体和频最终实现1342nm的7倍频，获得192nm的深紫外激光输出；见附图5。
第二种方法(命名为实施方法6)：
(1)、对Nd:YVO4激光器输出的1342nm激光通过非线性晶体实现有效倍频得到671nm红光输出；
(2)、671nm红光与1342nm激光通过非线性晶体和频，得到447.3nm的紫光输出；
(3)、剩余的671nm红光再与产生的447.3nm紫光通过非线性晶体和频得到268.4nm的紫外光输出；
(4)、产生的268.4nm的紫外光再和剩余的671nm的红光通过非线性晶体和频最终实现1342nm的7倍频，获得192nm的深紫外激光输出；见附图6。
上述用波长1342nm激光7倍频获得192nm紫外激光的方法中：方式(3)所述方案共有两种方法能实现192nm激光输出；其分别是：
第一种方法(命名为实施方法7)：
(1)、对Nd:YVO4激光器输出的1342nm激光通过非线性晶体实现有效倍频得到671nm红光输出；
(2)、671nm红光与1342nm激光通过非线性晶体和频，得到447.3nm的紫光输出；
(3)、剩余的671nm红光再通过非线性晶体倍频得到335.5nm的紫外光输出；
(4)、产生的447nm和335.5nm通过非线性晶体和频最终实现1342nm的7倍频，获得192nm的深紫外激光输出；见附图7。
第二种方法(命名为实施方法8)：
(1)、对Nd:YVO4激光器输出的1342nm激光通过非线性晶体实现有双倍频得到671nm红光输出；
(2)、671nm红光与1342nm激光通过非线性晶体和频，得到447.3nm的紫光输出；
(3)、447.3nm的紫光与1342nm激光通过非线性晶体和频，得到335.5nm的紫外光输出；
(4)、产尘的447nm和335.5nm通过非线性晶体和频最终实现1342nm的7倍频，获得192nm的深紫外激光输出；见附图8。
上述用波长1342nm激光7倍频获得192nm紫外激光的方法中：所述非线性晶体是：BBO、LBO、CBO、CLBO、KABO、KBBF或KTP。此外，倍频过程中的倍频晶体可以用光学超晶格代替。
其中：所述非线性晶体的选择要考虑该晶体在此频率转化的时候，是否存在相位匹配，以及是哪种相位匹配，光的偏振方向是否满足条件，并使其走离角尽量小，同时使晶体的有效非线性系数尽量的大。此外，上述方法中1342nm的二倍频、三倍频甚至四倍频均可用一块光学超晶格实现。
本发明的优越性体现在：
1.首次提出用Nd:YVO4发射的1342nm激光直接7倍频获得192nm深紫外激光输出，整个结构简单紧凑。
2.整个装置只需要一个1342nm激光光源，且输出为线偏振。其结构易于得到和制备，具有很大的灵活性和实用性，易于调节。
3.直接泵浦193nm紫外固体激光器具有重复频率高、峰值功率高、寿命长、相干性好、结构紧凑、体积小、应用范围广等优点。
附图说明
图1～图8是本发明所述实施方法的示意图。
具体实施方式
图1是本发明实施方法1的示意图。
其中
1.LD
2.光纤
3.聚焦准直系统
4.输入镜
5.增益介质Nd:YVO4两面镀膜AR@1342nm&1064nm(R＜0.1％)
6.AO S1，S2：AR@1342nm
7.OC输出镜
8.聚焦透镜(石英)
9.1342nm倍频晶体
10.1342nm和671nm和频晶体
11.聚焦透镜(石英)
12.447.3nm倍频晶体
13.1342nm和223.7nm和频晶体
14.棱镜(石英)
下面参照图1对本发明作进一步说明
对Nd:YVO4激光器输出的1342nm激光通过非线性晶体(9)实现有效倍频得到671nm红光输出；671nm红光与1342nm激光通过非线性晶体(10)和频，得到447.3nm的紫光输出；此时输出的光是1342nm、671nm、和447.3nm的混合光，经(11)聚焦透镜聚焦后，447.3nm经过非线性晶体(12)倍频，得到223.7nm的紫外光，该紫外光与剩余的1342nm基频光非线性晶体(13)和频最终实现1342nm的7倍频获得192nm的深紫外激光输出。
图2是本发明实施方法2的示意图
其中
1.LD
2.光纤
3.聚焦准直系统
4.输入镜
5.增益介质Nd:YVO4两面镀膜AR@1342nm&1064nm(R＜0.1％)
6.AO S1，S2：AR@1342nm
7.OC输出镜
8.聚焦透镜(石英)
9.1342nm倍频晶体
10.1342nm和671nm和频晶体
11.聚焦透镜(石英)
12.447.3nm倍频晶体
13.1342nm和223.7nm和频晶体
14.棱镜(石英)
下面参照图2对本发明作进一步说明：
对Nd:YVO4激光器输出的1342nm激光通过非线性晶体(9)实现有效倍频得到671nm红光输出；671nm红光通过非线性晶体(10)倍频，得到335.5nm的紫外光输出；此时输出的光是1342nm、671nm、和335.5nm的混合光，经(11)聚焦透镜聚焦后，335.5nm紫外光和671nm红光经过非线性晶体(12)和频，得到223.7nm的紫外光，该紫外光与剩余的1342nm基频光非线性晶体(13)和频最终实现1342nm的7倍频获得192nm的深紫外激光输出。
图3是本发明实施方法3的示意图
其中
1.LD
2.光纤
3.聚焦准直系统
4.输入镜
5.增益介质Nd:YVO4两面镀膜AR@1342nm&1064nm(R＜0.1％)
6.AO S1，S2：AR@1342nm
7.OC输出镜
8.聚焦透镜(石英)
9.1342nm倍频晶体
10.1342nm和671nm和频晶体
11.聚焦透镜(石英)
12.447.3nm和671nm和频晶体
13.268.4nm和1342nm和频晶体
14.聚焦透镜(石英)
15.223.7nm和1342nm和频晶体
16.棱镜(石英)
下面参照图3对本发明作进一步说明：
对Nd:YVO4激光器输出的1342nm激光通过非线性晶体(9)实现有效倍频得到671nm红光输出；671nm红光和剩余的1342nm基频光通过非线性晶体(10)和频，得到447.3nm的紫外光输出；此时输出的光是1342nm、671nm、和447.3nm的混合光，经(11)聚焦透镜聚焦后，447.3nm紫外光和671nm红光经过非线性晶体(12)和频，得到268.4nm的紫外光，该紫外光与剩余的1342nm基频光非线性晶体(13)和频得到223.7nm紫外光，经聚焦透镜(14)聚焦后，223.7nm紫外光与剩余的1342nm基频光非线性晶体(15)和频最后最终实现1342nm的7倍频获得192nm的深紫外激光输出。
图4是本发明实施方法4的示意图
其中
1.LD
2.光纤
3.聚焦准直系统
4.输入镜
5.增益介质Nd:YVO4两面镀膜AR@1342nm&1064nm(R＜0.1％)
6.AO S1，S2：AR@1342nm
7.OC输出镜
8.聚焦透镜(石英)
9.1342nm倍频晶体
10.671nm倍频晶体
11.聚焦透镜(石英)
12.335.5nm和1342nm和频晶体
13.268.4nm和1342nm和频晶体
14.聚焦透镜(石英)
15.223.7nm和1342nm和频晶体
16.棱镜(石英)
下面参照图4对本发明作进一步说明：
对Nd:YVO4激光器输出的1342nm激光通过非线性晶体(9)实现有效倍频得到671nm红光输出；671nm红光通过非线性晶体(10)倍频，得到335.5nm的紫光输出；此时输出的光是1342nm、671nm、和335.5nm的混合光，经(11)聚焦透镜聚焦后，335.5nm紫外光和剩余的1342nm基频光经过非线性晶体(12)和频，得到268.4nm的紫外光，该紫外光与剩余的1342nm基频光非线性晶体(13)和频得到223.7nm紫外光，经聚焦透镜(14)聚焦后，223.7nm紫外光与剩余的1342nm基频光非线性晶体(15)和频最后最终实现1342nm的7倍频分光获得192nm的深紫外激光输出。
图5是本发明实施方法5的示意图
其中
1.LD
2.光纤
3.聚焦准直系统
4.输入镜
5.增益介质Nd:YVO4两面镀膜AR@1342nm&1064nm(R＜0.1％)
6.AO S1，S2：AR@1342nm
7.OC输出镜
8.聚焦透镜(石英)
9.1342nm倍频晶体
10.671nm倍频晶体
11.聚焦透镜(石英)
12.335.5nm和1342nm和频晶体
13.268.4nm和671nm和频晶体
14.棱镜(石英)
下面参照图5对本发明作进一步说明：
对Nd:YVO4激光器输出的1342nm激光通过非线性晶体(9)实现有效倍频得到671nm红光输出；671nm红光通过非线性晶体(10)倍频，得到335.5nm的紫外光输出；此时输出的光是1342nm、671nm、和335.5nm的混合光，经(11)聚焦透镜聚焦后，335.5nm紫外光和剩余的1342nm基频光经过非线性晶体(12)和频，得到268.4nm的紫外光，该紫外光与剩余的671nm红光非线性晶体(13)和频最终实现1342nm的7倍频获得192nm的深紫外激光输出。
图6是本发明实施方法6的示意图
其中
1.LD
2.光纤
3.聚焦准直系统
4.输入镜
5.增益介质Nd:YVO4两面镀膜AR@1342nm&1064nm(R＜0.1％)
6.AO S1，S2：AR@1342nm
7.OC输出镜
8.聚焦透镜(石英)
9.1342nm倍频晶体
10.671nm和1342nm和频晶体
11.聚焦透镜(石英)
12.447.3nm和671nm和频晶体
13.268.4nm和671nm和频晶体
14.棱镜(石英)
下面参照图6对本发明作进一步说明：
对Nd:YVO4激光器输出的1342nm激光通过非线性晶体(9)实现有效倍频得到671nm红光输出；671nm红光和剩余的1342nm基频光通过非线性晶体(10)和频，得到447.3nm的紫光输出；此时输出的光是1342nm、671nm、和447.3nm的混合光，经(11)聚焦透镜聚焦后，447.3nm紫光和671nm红光经过非线性晶体(12)和频，得到268.4nm的紫外光，该紫外光与剩余的671nm红光非线性晶体(13)和频最终实现1342nm的7倍频分光获得192nm的深紫外激光输出。
图7是本发明实施方法7的示意图
其中
1.LD
2.光纤
3.聚焦准直系统
4.输入镜
5.增益介质Nd:YVO4两面镀膜AR@1342nm&1064nm(R＜0.1％)
6.AO S1，S2：AR@1342nm
7.OC输出镜
8.聚焦透镜(石英)
9.1342nm倍频晶体
10.671nm和1342nm和频晶体
11.聚焦透镜(石英)
12.671nm倍频晶体
13.335.5nm和447.3nm和频晶体
14.棱镜(石英)
下面参照图7对本发明作进一步说明：
对Nd:YVO4激光器输出的1342nm激光通过非线性晶体(9)实现有效倍频得到671nm红光输出；671nm红光和剩余的1342nm基频光通过非线性晶体(10)和频，得到447.3nm的紫光输出；此时输出的光是1342nm、671nm、和447.3nm的混合光，经(11)聚焦透镜聚焦后，671nm红光经过非线性晶体(12)倍频，得到335.5nm的紫外光，该紫外光与447.3nm紫光经非线性晶体(13)和频最终实现1342nm的7倍频获得192nm的深紫外激光输出。
图8是本发明实施方法8的示意图
其中
1.LD
2.光纤
3.聚焦准直系统
4.输入镜
5.增益介质Nd:YVO4两面镀膜AR@1342nm&1064nm(R＜0.1％)
6.AO S1，S2：AR@1342nm
7.OC输出镜
8.聚焦透镜(石英)
9.1342nm倍频晶体
10.671nm和1342nm和频晶体
11.聚焦透镜(石英)
12.447.3nm和1342nm和频晶体
13.335.5nm和447.3nm和频晶体
14.棱镜(石英)
下面参照图7对本发明作进一步说明：
对Nd:YVO4激光器输出的1342nm激光通过非线性晶体(9)实现有效倍频得到671nm红光输出；671nm红光和剩余的1342nm基频光通过非线性晶体(10)和频，得到447.3nm的紫光输出；此时输出的光是1342nm、671nm、和447.3nm的混合光，经(11)聚焦透镜聚焦后，447.3nm紫光和剩余的1342nm基频光经过非线性晶体(12)和频，得到335.5nm的紫外光，该紫外光与447.3nm紫光经非线性晶体(13)和频最终实现1342nm的7倍频获得192nm的深紫外激光输出。
Claims (7)
1.一种用波长1342nm激光7倍频获得192nm紫外激光的方法，其特征在于：基频光光源为一个声光调Q 1342nm的Nd:YVO4激光器，泵浦源为半导体激光器，最大输出功率为45W，泵浦波长为808nm，激光晶体Nd:YVO4前后镀有808nm和1342nm的增透膜，1342nm激光器谐振腔为两镜腔；整个装置只有一个谐振腔，声光开关置于腔内，其它非线性晶体都置于腔外；从1342nm全固态激光器输出的1342nm的激光，以如下方式实现192nm深紫外激光输出：
(1)1342nm激光与其6倍频223.7nm激光和频实现192nm激光输出；
(2)1342nm激光2倍频671nm与5倍频268.4nm和频实现192nm激光输出；
(3)1342nm激光3倍频447nm与4倍频335.5nm和频实现192nm激光输出。
2.根据权利要求1所述用波长1342nm激光7倍频获得192nm紫外激光的方法，其特征在于：方式(1)所述方案共有四种方法能实现192nm激光输出；其分别是：
第一种方法：
(1)、对Nd:YVO4激光器输出的1342nm激光通过非线性晶体实现有效倍频得到671nm红光输出；
(2)、671nm红光与1342nm激光通过非线性晶体和频，得到447.3nm的紫光输出；
(3)、447.3nm的紫光通过非线性晶体倍频得到223.7nm的紫外光；
(4)、223.7nm的紫外光与剩余的基频光1342nm通过最后的非线性晶体和频最终实现1342nm的7倍频，获得192nm的深紫外激光输出；
第二种方法：
(1)、对Nd:YVO4激光器输出的1342nm激光通过非线性晶体实现有效倍频得到671nm红光输出；
(2)、产生的671nm红光再通过非线性晶体倍频得到335.5nm的紫外光输出；
(3)、剩余的671nm红光再与335.5nm紫外光通过非线性晶体和频实现1342nm的6倍频得到223.7nm紫外光输出；
(4)、223.7nm的紫外光与剩余的基频光1342nm通过最后的非线性晶体和频最终实现1342nm的7倍频，获得192nm的深紫外激光输出；
第三种方法：
(1)、对Nd:YVO4激光器输出的1342nm激光通过非线性晶体实现有效倍频得到671nm红光输出；
(2)、671nm红光与1342nm激光通过非线性晶体和频，得到447.3nm的紫光输出；
(3)、剩余的671nm红光再与产生的447.3nm紫光通过非线性晶体和频得到268.4nm的紫外光输出；
(4)、剩余的基频光1342nm再与产生的268.4nm的紫外光通过非线性晶体和频实现1342nm的6倍频，获得了223.7nm的紫外光输出；
(5)、223.7nm的紫外光与剩余的基频光1342nm通过最后的非线性晶体和频最终实现1342nm的7倍频，获得192nm的深紫外激光输出；
第四种方法：
(1)、对Nd:YVO4激光器输出的1342nm激光通过非线性晶体实现有效倍频得到671nm红光输出；
(2)、产生的671nm红光再通过非线性晶体倍频得到335.5nm的紫外光输出；
(3)、剩余的1342nm基频光和产生的335.5nm紫外光通过非线性晶体和频得到268.4nm的紫外光输出；
(4)、剩余的1342nm基频光再与产生的268.4nm紫外光通过非线性晶体和频实现1342nm的6倍频，获得了223.7nm的紫外光输出；
(5)、223.7nm的紫外光与剩余的基频光1342nm通过最后的非线性晶体和频最终实现1342nm的7倍频，获得192nm的深紫外激光输出。
3.根据权利要求1所述用波长1342nm激光7倍频获得192nm紫外激光的方法，其特征在于：方式(2)所述方案共有两种方法能实现192nm激光输出；其分别是：
第一种方法：
(1)、对Nd:YVO4激光器输出的1342nm激光通过非线性晶体实现有效倍频得到671nm红光输出；
(2)、产生的671nm红光再通过非线性晶体倍频得到335.5nm的紫外光输出；
(3)、剩余的1342nm基频光和产生的335.5nm紫外光通过非线性晶体和频得到268.4nm的紫外光输出；
(4)、产生的268.4nm的紫外光再和剩余的671nm的红光通过非线性晶体和频最终实现1342nm的7倍频，获得192nm的深紫外激光输出；
第二种方法：
(1)、对Nd:YVO4激光器输出的1342nm激光通过非线性晶体实现有效倍频得到671nm红光输出；
(2)、671nm红光与1342nm激光通过非线性晶体和频，得到447.3nm的紫光输出；
(3)、剩余的671nm红光再与产生的447.3nm紫光通过非线性晶体和频得到268.4nm的紫外光输出；
(4)、产生的268.4nm的紫外光再和剩余的671nm的红光通过非线性晶体和频最终实现1342nm的7倍频，获得192nm的深紫外激光输出。
4.根据权利要求1所述用波长1342nm激光7倍频获得192nm紫外激光的方法，其特征在于：方式(3)所述方案共有两种方法能实现192nm激光输出；其分别是：
第一种方法：
(1)、对Nd:YVO4激光器输出的1342nm激光通过非线性晶体实现有效倍频得到671nm红光输出；
(2)、671nm红光与1342nm激光通过非线性晶体和频，得到447.3nm的紫光输出；
(3)、剩余的671nm红光再通过非线性晶体倍频得到335.5nm的紫外光输出；
(4)、产生的447nm和335.5nm通过非线性晶体和频最终实现1342nm的7倍频，获得192nm的深紫外激光输出；
第二种方法：
(1)、对Nd:YVO4激光器输出的1342nm激光通过非线性晶体实现有效倍频得到671nm红光输出；
(2)、671nm红光与1342nm激光通过非线性晶体和频，得到447.3nm的紫光输出；
(3)、447.3nm的紫光与1342nm激光通过非线性晶体和频，得到335.5nm的紫外光输出；
(4)、产生的447nm和335.5nm通过非线性晶体和频最终实现1342nm的7倍频，获得192nm的深紫外激光输出。
5.根据权利要求1、2、3或4所述用波长1342nm激光7倍频获得192nm紫外激光的方法，其特征在于：所述非线性晶体是：BBO、LBO、CBO、CLBO、KABO、KBBF或KTP。
6.根据权利要求5所述用波长1342nm激光7倍频获得192nm紫外激光的方法，其特征在于：所述非线性晶体的选择要考虑该晶体在此频率转化的时候，是否存在相位匹配，以及是哪种相位匹配，光的偏振方向是否满足条件，并使其走离角尽量小，同时使晶体的有效非线性系数尽量的大。
7.根据权利要求1、2、3或4所述用波长1342nm激光7倍频获得192nm紫外激光的方法，其特征在于：所述倍频过程中的倍频晶体可以用光学超晶格代替。
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2007
- 2007-12-05 CN CNA2007101150468A patent/CN101202405A/zh active Pending
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| PB01 | Publication | ||
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