Estudio sobre características térmicas de láser ultravioleta de profundidad de 266 nm generado por BBO Crystal - 06

04 Estudio teórico de propiedades térmicas

Como se puede ver en la Figura 5 (a), cuando elBbocristal(www.wisoptic.com)La temperatura de coincidencia es de 60 ℃, ya que la potencia láser ultravioleta de profundidad de 266 nm aumenta gradualmente de 0.32 W a 1.24 W, 2.09 W y 2.25 W, el coeficiente de absorción no lineal ajustado β β_NLATambién aumenta continuamente, de 0 a 0.079, 0.128 y 0.189 cm/gw, respectivamente. Sin embargo, el coeficiente de absorción no lineal disminuye con el aumento de la temperatura de coincidencia de cristal, especialmente cuando la temperatura de coincidencia de cristal es de 180 ℃ y la potencia láser de 266 nm es de 2.25 W, el coeficiente de absorción no lineal β_NLAes solo 0.07 cm/gw. Al mismo tiempo, la Figura 5 (b) muestra que cuanto mayor es la potencia láser de 266 nm, mayor es la diferencia en la densidad del centro de color generado por los cristales con diferentes temperaturas coincidentes. Cuando la potencia láser de 266 nm es de 2.25 W, la densidad del centro de color interno de los cristales con temperaturas correspondientes de 120 ℃ y 180 ℃ se reduce en casi un 35% y un 57% respectivamente en comparación con 60 ℃. Los resultados de este estudio muestran que aumentar la temperatura de coincidencia de cristal durante el proceso de cuadruplicación de frecuencia puede reducir el coeficiente de absorción no lineal del cristal y la densidad del centro de color, reducir la generación de calor dentro del cristal y, por lo tanto, mejorar la potencia del láser ultravioleta profundo, lo que verifica los resultados experimentales de este artículo.

Fig. 5 (a) Coeficiente de absorción no linealβ_NLAy (b) la densidad del centro de color normalizado varía con la potencia del láser DUV de 266 nm a diferentes temperaturas de coincidencia de fase

05 Conclusión

Este documento construye un dispositivo experimental para generar láser ultravioleta de profundidad de 266 nm de profundidad mediante la cuadruplica de 1064 nm de luz infrarroja cercana, y estudia profundamente el aumento de la temperatura del cristal BBO a diferentes temperaturas coincidentes durante el proceso de cuadruplicación y su influencia en la potencia de salida del láser ultravioleta de profundidad de 266 nm de profundidad. A través del estudio, se encuentra que la generación de calor dentro del cristal de BBO es extremadamente grave durante el proceso de cuadruplicación, y aumentar la temperatura de coincidencia de cristal puede reducir efectivamente el efecto térmico dentro del cristal al tiempo que aumenta la potencia láser ultravioleta profunda. Finalmente, la temperatura de coincidencia del cristal se incrementa a 180℃, y un láser de pulso ultravioleta de 266 nm de profundidad con una potencia promedio de 2.56 W, se obtiene una frecuencia de repetición de 20 kHz y un ancho de pulso de 4 ns, y la eficiencia de conversión verde a ultravioleta es del 16%. Al mismo tiempo, analizando el mecanismo de generación de calor de BBO Crystal(www.wisoptic.com), La razón fundamental del aumento de la temperatura del cristal en el proceso de cuadruplicación de frecuencia se explica razonablemente. Sobre la base de la construcción de un modelo teórico de absorción no lineal para obtener la distribución del campo de temperatura cristalina, el coeficiente de absorción no lineal y la densidad de centro de color normalizado a diferentes temperaturas coincidentes y diferentes potencias láser ultravioleta que afectan la generación de calor cristalino. Los resultados muestran que el coeficiente de absorción no lineal se correlaciona positivamente con la intensidad de potencia del láser ultravioleta, y cuando la potencia láser de 266 nm es de 2.25 W, en comparación con 60℃, el coeficiente de absorción no lineal del cristal con una temperatura de coincidencia de 180℃se reduce en casi el 63%, y la densidad del centro de color también se reduce en un 57%. Los resultados de la investigación son de gran importancia para lograr la producción láser ultravioleta de alta potencia de 266 nm de profundidad.