CN104104006A - 一种直接倍频产生高功率真空紫外激光的装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种直接倍频产生高功率真空紫外激光的装置及方法，该装置包括激光泵浦源、直接倍频器件、真空腔和功率测量系统；还包括光束整形系统和四维预调节平转台；其中所述激光泵浦源为窄线宽全固态紫外激光泵浦源；所述光束整形系统位于激光泵浦源和真空腔之间；所述四维预调节平转台固定在真空腔内；所述直接倍频器件固定于所述转接板上；该方法为先实现低功率泵浦条件下相位匹配，在此基础上预先调节直接倍频器件角度，预先实现高功率条件下相位匹配。本发明可实现高功率百毫瓦及瓦级真空紫外激光输出，产生的真空紫外激光具有线宽窄、倍频转换效率高、倍频输出功率高，在高功率下输出功率稳定，可实用化等特点。
Description
技术领域
本发明涉及全固态真空紫外激光领域，特别涉及一种直接倍频产生高功率真空紫外激光装置及方法。
背景技术
真空紫外(VUV)光源，一般指波长介于40nm到185nm之间的电磁辐射波段，由于其波长短、单光子能量高，因而在高分辨率成像、光谱应用、微细加工及激光光刻等诸多领域具有重要的应用价值，是激光领域最重要的发展方向之一。
目前，真空紫外激光源主要有ArF准分子激光器及通过非线性晶体和频产生的全固态激光器(例如Photonic公司TU-L系列产品)。准分子激光源是目前使用最多的真空紫外相干光源，其波长在真空紫外波段为157nm等特定谱线。准分子激光器具有平均功率高、脉冲能量高、结构简单、效率高等优点，但其运转方式少(CW和ns)、光束质量差、调谐范围小、技术复杂、气体有毒、一次充气寿命有限，难以实用化与精密化。全固态激光器具有结构紧凑、体积小、效率高、光束质量好、稳定性好、寿命长，波长连续调谐宽、重复频率可调，容易实用化等优点。但通过和频这一途径产生真空紫外激光，需要两束不同波长激光，其结构复杂、转换效率低，难以实用化。
中国科学院理化技术研究所在真空紫外非线性晶体材料和激光技术领域进行了大量的开创性工作，利用KBBF晶体，在国际上首次采用倍频的方法，实现了184.7nm真空紫外激光输出，突破了全固态激光200nm的壁垒，并发明了KBBF-PCD棱镜耦合技术。基于KBBF-PCD(棱镜耦合器件)二次谐波技术产生的真空紫外激光光源是近年来新发展的一种真空紫外相干光源，具有系统简单，结构紧凑，稳定性好，寿命长等优点，同时其光束质量好，宽调谐，可在ns、ps、fs不同脉冲条件下运转、脉冲重复频率1-GHz大范围可控，是目前唯一能同时满足实用化与精密化要求的真空紫外激光光源。但由于KBBF晶体的层状习性，很难实现大尺寸生长，通过KBBF晶体直接倍频技术产生高功率真空紫外激光仍然比较困难。目前，已经实现了最高120mW真空紫外激光输出，但其倍频效率低，转换效率容易饱和，由于热效应严重，不易长时间运转，难以实现实用化，更难以实现几百毫瓦级乃至瓦级真空紫外激光输出。
发明内容
(一)所要解决的技术问题
本发明提供了一种产生高功率真空紫外激光的装置及方法，可以解决目前无法产生更高功率几百毫瓦乃至瓦级真空紫外激光输出的问题，并解决了在产生较高功率时，倍频转换效率低，输出功率低，功率不稳定，难以实用化等问题。
(二)技术方案
本发明提供一种产生高功率真空紫外激光的装置，该装置包括激光泵浦源(1)、直接倍频器件(3)、真空腔(5)和功率测量系统(6)，所述直接倍频器件和功率测量系统位于真空腔内；所述装置还包括光束整形系统(2)和四维预调节平转台(4)；
其中所述激光泵浦源为窄线宽全固态紫外激光泵浦源；所述光束整形系统位于激光泵浦源和真空腔之间；所述四维预调节平转台固定在真空腔内，包括三维电动平移台、一维电动旋转台及相应的转接板；所述直接倍频器件固定于所述四维预调节平转台的转接板上。
其中，所述窄线宽全固态紫外激光泵浦源光束质量因子：M2≤2，线宽≤10pm，紫外光波长范围为200～370nm。
其中，所述光束整形系统为缩束装置或聚焦装置，将泵浦光整形为直径≤2mm，发散角≤0.5mrad的光束。
其中，所述四维预调节平转台中三维电动平移台调节精度为高于50um，一维电动旋转台调节精度为高于0.01°。
其中，所述直接倍频器件中的晶体为具有真空紫外二次谐波输出能力的KBBF族晶体。
其中，所述真空腔包括：紫外激光入射窗口、真空紫外输出窗口、剩余紫外激光导出窗口和真空腔体；整形后的紫外激光由紫外激光入射窗口进入真空腔体，经过直接倍频器件后，剩余紫外激光由剩余紫外激光导出窗口导出，倍频产生的真空紫外激光由真空紫外输出窗口输出。
其中，所述功率测量系统包括：真空紫外激光功率计、紫外45°高反镜和剩余紫外激光收集器；
所述真空紫外激光功率计和紫外45°高反镜位于真空腔内，真空紫外激光功率计用于测量二次谐波真空紫外激光的功率；紫外45°高反镜用于反射剩余紫外激光，使剩余紫外激光输出到真空腔外部的剩余紫外激光收集器。
本发明还提供了一种采用权利要求1所述装置产生高功率真空紫外激光的方法，所述方法包括：
S1、调节窄线宽全固态紫外激光泵浦源(1)输出低功率窄线宽紫外泵浦光，经过光束整形系统(2)整形后入射进真空腔(5)中的直接倍频器件(3)；
S2、利用功率测量系统(6)监测真空紫外激光功率，同时调节四维预调节平转台(4)的参数，确保泵浦光避开直接倍频器件缺陷部位，实现低功率泵浦条件下基频光与倍频光的相位匹配；
S3、关闭激光泵浦源(1)，调节四维预调节平转台(4)，减小晶体入射角度，预先实现高功率泵浦条件下基频光与倍频光的相位匹配；
S4、保持直接倍频器件(4)不动，调节激光泵浦源(1)输出高功率窄线宽紫外泵浦光，打开泵浦源挡板，获得真空紫外激光。
其中，步骤S4中所述调节四维预调节平转台，减小入射角为：0.1°/5W。
(三)有益效果
本发明采用窄线宽全固态紫外激光泵浦源，紫外激光线宽窄，倍频转换效率高，可以提高真空紫外激光输出功率，减小晶体热效应，提高晶体倍频转换效率的饱和泵浦功率。
采用光束整形系统，在提高泵浦光峰值功率密度的同时，保证入射光束合适的发散角，提高二次谐波转换效率。
采用四维预调节平转台，可以通过数字高精度实时调控晶体具体方位与角度，在高功率泵浦时，先在低功率泵浦条件下，调节倍频器件的入射角度，实现低功率下的相位匹配。在此基础上，再调节倍频器件角度，避免器件的损伤，预先实现高功率泵浦下的相位匹配，实现高功率真空紫外激光的稳定输出。
本发明产生的真空紫外激光具有线宽窄、倍频转换效率高、倍频输出功率高，在高功率下输出功率稳定，可实用化等优点。在前沿科学研究、高分辨率成像、光谱应用、微细加工等领域具有不可替代的作用。
附图说明
图1为本发明提供装置的结构示意图；
图2为采用本发明装置产生高功率真空紫外激光的方法；
图3为本发明装置中光束整形系统采用缩束装置时的结构示意图；
图4为本发明装置中光束整形系统采用聚焦装置时的结构示意图；
图5为本发明激光泵浦源采用其它途径实现的装置结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。
本发明提供了一种直接倍频产生高功率：百毫瓦乃至瓦级的真空紫外激光的装置，该装置如图1所示包括：窄线宽全固态紫外激光泵浦源(1)、直接倍频器件(3)、真空腔(5)和功率测量系统(6)；所述装置还包括光束整形系统(2)和四维预调节平转台(4)；
其中所述光束整形系统位于激光泵浦源和真空腔之间；所述四维预调节平转台固定在真空腔内，包括三维电动平移台、一维电动旋转台及相应的转接板；所述直接倍频器件固定于所述四维预调节平转台的转接板上。
激光泵浦源输出泵浦光，经光束整形系统进入真空腔中的直接倍频器件，通过调节四维预调节平转台调节倍频器件的入射角度，倍频器件产生二次谐波真空紫外激光经功率测量系统测量输出真空腔。
所述四维预调节平转台，为高精度四维电动调控平转台，由三个高精度一维电动平移台和一个高精度一维电动旋转台组合并通过相应转接板转接而成。该平转台具有数字显示功能，在显示面板上，可以实时监控晶体具体的方位(x，y，z)与角度(θ)。四维调控包括x，y，z方向三维高精度调控，我们采用调控精度为10μm，包括旋转角度高精度调控，调控精度为0.005°。
其中，所述窄线宽全固态紫外激光泵浦源为高光束质量窄线宽全固态紫外激光源，光束质量因子M2≤2，线宽≤10pm，紫外光波长范围为200～370nm。
目前全固态真空紫外激光倍频转换效率低，输出功率低，且在较高功率下输出不稳定，而通过实验发现，在窄线宽激光源泵浦条件下，可以大大提高真空紫外激光的倍频转换效率。实验利用窄线宽355nm激光泵浦，我们首次获得了10mW级窄线宽(12.8mW，0.95pm)177.3nm真空紫外输出，通过研究高光谱亮度真空紫外激光产生特性，发现355nm峰功率密度为数MW\cm2时，就可实现较高(～2％)的真空紫外倍频转换效率，而在自然线宽下，对于脉宽为ns或ps量级的355nm激光，峰功率密度为数十或百MW\cm2时，真空紫外倍频效率约为0.5％～1.6％。因此，所述窄线宽全固态紫外激光泵浦源可以提高二次谐波转换效率，较大地提高真空紫外激光输出功率，降低非线性晶体的热负载，减小非线性晶体的损伤，延长非线性晶体的使用寿命。
其中，所述的光束整形系统可采用缩束装置或聚焦装置，将泵浦激光整形为直径≤2mm，发散角≤0.5mrad的光束。应用中缩束后的激光发散角小于θ(z)＝a×10×cos(αdeg)/z mrad；其中a为倍频晶体对泵浦光的倍频接受角，单位mrad·cm，α为倍频晶体对泵浦光的相位匹配角，单位°；z为倍频晶体沿c轴厚度，单位mm。所述晶体倍频接受角较小，在355nm处倍频接受角～0.2mrad·cm。对于厚度z mm晶体，在355nm处倍频接受角度为θ(z)＝2×cos(64.5deg)/z mrad。光束整形系统在提高泵浦光峰值功率密度的同时，保证入射光束合适的发散角，提高二次谐波转换效率。
其中，所述直接倍频器件包括第一耦合棱镜(3-1)-晶体(3-2)-第二耦合棱镜(3-3)，所述第一棱镜为在紫外波段具有较小吸收系数，较高的损伤阈值，折射率与晶体相近的棱镜，棱镜的入射面镀紫外高透膜。所述晶体为具有真空紫外二次谐波输出能力的真空紫外倍频晶体，为KBBF族晶体；所述第二棱镜为在真空紫外波段具有较小吸收系数，较高的损伤阈值，折射率与晶体相近的棱镜。棱镜与晶体之间，通过折射率相近的匹配液，采用光胶方法粘贴耦合，并用铝架或者其他金属架进行固定。
其中，真空腔为具有高密封性，具有紫外激光输入、输出，真空紫外激光输出环境的洁净真空腔系统。包括：紫外激光入射窗口(5-1)、真空紫外输出窗口(5-3)、剩余紫外激光导出窗口(5-2)和真空腔体(5-4)；整形后的紫外激光由紫外激光入射窗口进入真空腔体，经过直接倍频器件倍频后，产生的真空紫外激光由真空紫外激光输出窗口输出，剩余紫外激光由紫外激光导出窗口导出。
其中，所述功率测量系统包括：真空紫外激光功率计(6-1)、紫外45°高反镜(6-2)和剩余紫外激光收集器(6-3)；所述真空紫外激光功率计和紫外45°高反镜位于真空腔内，真空紫外激光功率计用于监测产生的真空紫外激光的功率；紫外45°高反镜用于反射剩余紫外激光，使剩余紫外激光输出到真空腔外部的残余紫外激光收集器。
窄线宽泵浦可以提高倍频转换效率，在高功率泵浦条件下，具有较高的倍频转换效率与较高输出功率能力。但在高功率泵浦条件下，不能直接实时调节真空紫外倍频晶体，这样容易损坏晶体，难以实现高功率高转换效率真空紫外激光输出。为此，本发明还提供了一种采用本发明所提供装置产生高功率真空紫外激光的方法，该方法针对高功率泵浦下，不能实时调节真空紫外倍频晶体以实现高功率泵浦条件下相位匹配这一缺点，提供一种高功率泵浦下实现相位匹配的方法，产生高转换效率，高功率真空紫外激光输出。具体步骤如图2所示：
S1、调节窄线宽全固态紫外激光泵浦源功率，输出低功率窄线宽紫外泵浦光，低功率即泵浦功率≤0.5W，经过光束整形系统整形后入射进真空腔中的直接倍频器件；
S2、利用功率测量系统监测真空紫外激光功率，即直接倍频晶体产生的二次谐波输出功率，调节四维预调节平转台的参数，包括晶体的入射角度和方位，确保泵浦光避开直接倍频器件缺陷部位，实现低功率泵浦条件下基频光与倍频光的相位匹配；
在高功率泵浦时，晶体热效应严重，导致晶体折射率变化，引起泵浦光相对于晶体的入射角度发生改变，由于所述晶体在真空紫外波段倍频允许角较小(在真空紫外波段，约为0.2mrad)，很容易导致二次谐波过程相位失配，因此，在高功率泵浦下，需要在低功率相位匹配基础上再精细调节晶体角度即晶体放置的角度，以实现高功率相位匹配。而且所述的直接倍频器件光胶面损伤阈值低，直接在高功率紫外激光泵浦下调节晶体角度，在耦合棱镜转动过程中容易损坏器件光胶面，难以实现高功率真空紫外激光输出，因此：
S3、关闭激光泵浦源，调节四维预调节平转台，减小晶体入射角度，预先实现高功率泵浦条件下基频光与倍频光的相位匹配；这里根据预定的高泵浦功率，相应根据经验值调节平转台来减小晶体的入射角度；
S4、保持倍频器件不动，调节泵浦源的输出高功率窄线宽紫外泵浦光，高功率为泵浦功率≥5W，打开泵浦源，获得高功率真空紫外激光。
其中实验推算，晶体入射角度减小为0.1°/5W，即泵浦光功率增加5W，晶体入射角度在低功率相位匹配基础上减小0.1°，这样能够实现相位匹配的预调节，实现高功率条件下的相位匹配，结合窄线宽泵浦源，实现高功率高转换效率真空紫外激光输出。
具体的该装置实施为：
如图3所示包括：泵浦源(1)：为窄线宽全固态紫外激光源，本发明采用激光二极管阵列侧面泵浦Nd:YAG晶体棒，通过标准具线宽压窄技术，采用环形腔结构，运用准连续调Q技术，产生高功率高光束质量窄线宽1064nm调Q激光脉冲输出。利用LBO晶体的二次谐波技术及三次谐波技术，产生窄线宽高功率高光束质量355nm紫外激光脉冲输出。355nm激光参数：功率0～10W连续可调，脉冲重复频率1kHz，脉冲宽度～40ns，线宽～2.7pm，光束质量因子M2≤1.5，光斑直径～3mm。
光束整形系统(2)采用缩束装置，具体包括：355nm半波片(2-1)，355nm高透(HT)，355nm55.6°偏振片(2-2)；平凸透镜(2-3)，焦距F＝500mm，355nm HT(T≥99％)，材质为石英；平凹透镜(2-4)，焦距F＝-100mm，355nm HT(T≥99％)，材质为石英；通过平凸透镜(2-3)F＝500mm：平凹透镜(2-4)F＝-100mm的透镜组5∶1的缩束，将355nm激光整形为合适光斑大小，较小发散角的激光光束。激光功率计(2-5)为30W激光功率计，监测355nm激光功率。
直接倍频器件(3)，具体包括：第一耦合棱镜(3-1)为SiO2直角棱镜，一锐角为68.6°，入射面镀紫外高透膜系，SiO2材料在紫外波段具有较小吸收系数，较高的损伤阈值，并具有与非线性晶体相近的折射率，SiO2直角棱镜的镀膜面作为直接倍频器件入射面；第二耦合棱镜(3-2)为CaF2直角棱镜，一锐角为68.6°，CaF2材料在真空紫外波段具有较小吸收系数，合适的损伤阈值，CaF2直角棱镜作为直接倍频器件KBBF-PCD输出棱镜；真空紫外倍频晶体(3-3)为KBBF非线性晶体，晶体尺寸：16×6×1.75(z轴)mm3。直接倍频器件中不同位置光学质量存在差异，可能有瑕疵，会严重影响倍频输出功率，直接倍频器件固定于四维电动平转台，通过四维预调节平转台调节泵浦光在晶体中合适的入射方位，提高倍频转换效率与真空紫外输出功率。
四维预调节平转台(4)采用高精度四维电动调控平转台，由三个高精度一维电动平移台和一个高精度一维电动旋转台以及相应的转接板组成，具有数字显示功能，在显示面板上，可以实时监控晶体的具体方位(x，y，z)与角度(θ)。四维调控包括x，y，z方向三维高精度调控，调控精度10μm，包括旋转角度高精度调控，调控精度0.005°。可以通过数字显示，精确监控晶体角度，实现高功率下相位匹配预调节功能。
真空腔(5)，具体包括：紫外激光入射窗口(5-1)，紫外激光出射窗口(5-3)，为JGS1玻璃窗口，JGS1材料在紫外波段吸收系数小，损伤阈值高，玻璃窗口两端面镀紫外增透膜系，作为紫外激光输入、输出窗口。真空紫外激光出射窗口(5-2)为CaF2玻璃窗口，CaF2材料在真空紫外吸收系数小，损伤阈值较高，玻璃窗口两端面镀真空紫外增透膜系，作为真空紫外激光输出窗口。窗口与真空腔体之间，通过氟氧胶圈压缩密封。腔体(5-4)，腔体采用不锈钢材料，不锈钢材料密度大，不易氧化，可以保证高密封性与高洁净度。腔体配带真空测量装置、观察窗口、功率计连接推拉杆、与外界连接备用航空插头接口。
功率测量系统(6)，具体包括：真空紫外陶瓷热敏激光功率计(6-1)，位于真空腔内，采用真空紫外陶瓷热敏激光功率计，其体积小，灵敏度高，精度高；紫外45°高反镜(6-2)，镀紫外45°高反膜系，反射率为R≥99％，将剩余紫外激光导出腔体，避免剩余紫外激光在腔体内散射；剩余紫外激光收集器(6-3)，收集残余紫外激光。为防止真空紫外激光在传输过程中被吸收，直接倍频器件及测量系统放置在高密封的真空腔中，腔内真空或充1atm N2，N2保持流通状态。
采用该装置产生高功率真空紫外激光的方法：
调节泵浦源输出的0.5W、355nm的紫外激光，经过光束整形系统中的355nm半波片，355nm偏振片，协助调节激光功率至0.5W。经过平凸透镜F＝500：平凹透镜F＝-100透镜组缩束，将激光光斑缩小至直经2mm以下，发散角至0.5rmad以下，整形后的355nm激光入射棱镜耦合器件KBBF-PCD；
调节四维预调节平转台参数，利用测量系统的真空紫外陶瓷热敏激光功率计实时监测真空紫外激光功率，配合四维高精度电动平转台，精密调节KBBF-PCD器件角度，优化真空紫外激光功率，实现低功率泵浦条件下基频光与倍频光的相位匹配；
关闭泵浦源，根据预定的高泵浦功率，调节四维预调节平转台，减小入射角度0.1°/5W，这样预先调节KBBF-PCD的角度，可预先实现高功率条件下基频光与倍频光的相位匹配；
保持倍频器件不动，调节激光泵浦源输出预定高功率的窄线宽紫外泵浦光，打开泵浦源挡板，获得百毫瓦级乃至瓦级真空紫外激光的稳定输出。在实现高功率相位匹配尝试过程中，若紫外激光入射点光胶面被打坏，需要重新调节KBBF-PCD方位。
KBBF在355nm波段的倍频接受角度较小，～0.2mrad·cm，目前KBBF晶体的生产工艺能制作～2mm厚的晶体，倍频允许角～0.025°。高功率紫外激光泵浦时，热效应严重，导致棱镜耦合器件折射率变化，引起基频光入射角度发生改变。由于KBBF晶体倍频允许角较小，致使相位失配。所述的KBBF-PCD棱镜耦合器件的光胶面损伤阈值低，在高功率(＞5W)紫外激光泵浦下直接调节晶体角度，容易损坏棱镜耦合器件光胶面，难以实现高功率真空紫外激光输出。
为此，本发明提出在高功率泵浦时，需要预先调节晶体角度，实现相位匹配。相较于在自然线宽情况下，利用10ns，10KHz7.17W峰值功率密度为135MW/cm2，KBBF1.95mm，获得120.5mW，转换效率1.68％的真空紫外177.3nm输出和在窄线宽情况下，利用40ns，1KHz，5.2W，峰值功率密度～8MW/cm2，KBBF1.75mm无预调节方法时，获得80mW，利用本发明5.2W采用预调节方法时，获得146mW，转换效率2.8％的真空紫外177.3nm输出。可见本发明可实现高功率高转换效率的真空紫外激光输出。
如图4所示装置，该装置与图3所示装置不同之处，在于光束整形系统中，将缩束系统换成聚焦系统，采用F＝600mm透镜(2-3)聚焦，焦点激光功率密度过高，KBBF-PCD放置离焦位置，避免被损伤。采用窄线宽紫外激光泵浦，四维预调节平转台精密调节，实现高功率百毫瓦级以至瓦级真空紫外激光输出。
如图5所示装置，与图4所示装置不同之处在于激光泵浦源：该装置中激光泵浦源为通过各种途径，实现窄线宽高功率，高光束质量的窄线宽全固态紫外激光泵浦源。泵浦光波长范围在200nm～370nm，线宽≤10pm，光束质量M2≤2。紫外激光偏振方向为水平偏振，激光功率连续可调。光束整形系统中，无半波片与偏振片。光学元件所镀膜系对应波长与紫外激光相应。通过窄线宽全固态紫外激光源泵浦，光束整形系统缩束，四维预调节平转台精密调控，实现高功率百毫瓦级乃至瓦级真空紫外激光输出。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种直接倍频产生高功率真空紫外激光的装置，该装置包括激光泵浦源(1)、直接倍频器件(3)、真空腔(5)和功率测量系统(6)，所述直接倍频器件和功率测量系统位于真空腔内；其特征在于，所述装置还包括光束整形系统(2)和四维预调节平转台(4)；
其中所述激光泵浦源为窄线宽全固态紫外激光泵浦源；所述光束整形系统位于激光泵浦源和真空腔之间；所述四维预调节平转台固定在真空腔内，包括三维电动平移台、一维电动旋转台及相应的转接板；所述直接倍频器件固定于所述转接板上。
2.如权利要求1所述装置，其特征在于，所述窄线宽全固态紫外激光泵浦源光束质量因子：M2≤2，线宽≤10pm，紫外光波长范围为200～370nm。
3.如权利要求1所述装置，其特征在于，所述光束整形系统为缩束装置或聚焦装置，将泵浦光整形为直径≤2mm，发散角≤0.5mrad的光束。
4.如权利要求1所述装置，其特征在于，所述四维预调节平转台中三维电动平移台调节精度高于50um，一维电动旋转台调节精度高于0.01°。
5.如权利要求1所述装置，其特征在于，所述直接倍频器件中的晶体为具有真空紫外二次谐波输出能力的KBBF族晶体。
6.如权利要求1所述装置，其特征在于，所述真空腔包括：紫外激光入射窗口、真空紫外激光输出窗口、剩余紫外激光导出窗口和真空腔体；整形后的紫外激光由紫外激光入射窗口进入真空腔体，经过直接倍频器件后，剩余紫外激光由剩余紫外激光导出窗口导出，倍频产生的真空紫外激光由真空紫外输出窗口输出。
7.如权利要求1所述装置，其特征在于，所述功率测量系统包括：真空紫外激光功率计、紫外45°高反镜和剩余紫外激光收集器；
所述真空紫外激光功率计和紫外45°高反镜位于真空腔内，真空紫外激光功率计用于测量二次谐波真空紫外激光的功率；紫外45°高反镜用于反射剩余紫外激光，使剩余紫外激光输出到真空腔外部的剩余紫外激光收集器。
8.采用权利要求1所述装置产生高功率真空紫外激光的方法，其特征在于，所述方法包括：
S1、调节窄线宽全固态紫外激光泵浦源(1)输出低功率窄线宽紫外泵浦光，经过光束整形系统(2)整形后入射进真空腔(5)中的直接倍频器件(3)；
S2、利用功率测量系统(6)监测真空紫外激光功率，同时调节四维预调节平转台(4)的参数，确保泵浦光避开直接倍频器件缺陷部位，实现低功率泵浦条件下基频光与倍频光的相位匹配；
S3、关闭激光泵浦源(1)，调节四维预调节平转台(4)，减小晶体入射角度，预先实现高功率泵浦条件下基频光与倍频光的相位匹配；
S4、保持直接倍频器件(4)不动，调节激光泵浦源(1)输出高功率窄线宽紫外泵浦光，打开泵浦源挡板，获得真空紫外激光。
9.如权利要求8所述方法，其特征在于，步骤S4中所述调节四维预调节平转台，减小入射角为：0.1°/5W。
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