皮秒光纤-固体混合放大紫外激光器

脉冲宽度为皮秒级的紫外激光,拥有极窄的脉冲宽度,可在短时间内破坏物质的分子键,缩短了与物质相互作用的时间,同时具有较强的时间分辨率。为了获得皮秒级脉冲宽度的短波紫外激光,本文设计了一种皮秒光纤-固体混合放大213 nm激光器。采用重复频率为5 MHz、脉冲宽度为52 ps、平均功率为2.5 W的1064 nm光纤激光器作为种子源,经过两级端面泵浦的Nd∶YVO4晶体组成的放大器对种子光进行放大,得到了平均功率为10.5 W的1064 nm基频光输出。再将混合放大后得到的基频光及其四倍频后获得的266 nm激光在BBO晶体内进行和频,最终输出213 nm紫外激光。混合放大后获得的基频光经过多级非线性转换,最终输出脉冲宽度为690 ps、平均功率为61 mW的213 nm紫外激光,非线性转换效率达到0.58%。

紫外皮秒激光刻蚀体硅工艺研究

针对体硅的加工应用,开展皮秒紫外激光三维刻蚀单晶硅工艺研究。通过工艺实验,得出在激光脉冲能量6μJ,固定XY点间距4μm,在单晶硅上刻蚀600μm×600μm方槽,单次去除的深度在1μm,单次加工用时0.5 s,加工的侧壁在14°,可以获得较好的200μm深度的三维结构。皮秒紫外激光体硅加工在工艺流程上更为简洁,加工效率高,对环境污染小,设备成本小。