Étude sur les caractéristiques thermiques de 266 nm laser ultraviolet profond généré par Bbo Crystal - 06

04 Étude théorique des propriétés thermiques

Comme on peut le voir sur la figure 5 (a), lorsqueBbocristal(www.wisoptic.com)La température de correspondance est de 60 ℃, car la puissance laser ultraviolette de 266 nm profonde augmente progressivement de 0,32 W à 1,24 W, 2,09 W et 2,25 W, le coefficient d'absorption non linéaire ajusté β_NLAaugmente également en continu, de 0 à 0,079, 0,128 et 0,189 cm / GW, respectivement. Cependant, le coefficient d'absorption non linéaire diminue avec l'augmentation de la température de correspondance des cristaux, en particulier lorsque la température de correspondance des cristaux est de 180 ℃ et la puissance laser de 266 nm est de 2,25 W, le coefficient d'absorption non linéaire β_NLAest seulement 0,07 cm / gw. Dans le même temps, la figure 5 (b) montre que plus la puissance laser de 266 nm est élevée, plus la différence de densité centrale de couleur est élevée par des cristaux avec différentes températures correspondantes. Lorsque la puissance laser de 266 nm est de 2,25 W, la densité du centre de couleur interne des cristaux avec des températures correspondantes de 120 ℃ et 180 ℃ est réduite de près de 35% et 57% respectivement par rapport à 60 ℃. Les résultats de cette étude montrent que l'augmentation de la température de correspondance des cristaux pendant le processus de quadruplage de fréquence peut réduire le coefficient d'absorption non linéaire du cristal et la densité du centre de couleur, réduire la génération de chaleur à l'intérieur du cristal, et ainsi améliorer la puissance du laser ultraviolette en profondeur, ce qui vérifie les résultats expérimentaux de ce document.

Fig. 5 (a) Coefficient d'absorption non linéaireβ_NLAet (b) la densité du centre de couleur normalisée varie avec la puissance du laser DUV 266 nm à différentes températures de correspondance de phase

05 Conclusion

Cet article construit un dispositif expérimental pour générer un laser ultraviolet profond 266 nm par la lumière quadruplée de 1064 nm proche infrarouge, et étudie profondément l'élévation de la température du cristal BBO à différentes températures correspondantes pendant le processus quadruplant et son influence sur la puissance de sortie de 266 nm de laser ultraviolet profond. Grâce à l'étude, il est constaté que la génération de chaleur à l'intérieur du cristal BBO est extrêmement grave pendant le processus de quadruplement, et l'augmentation de la température de correspondance des cristaux peut réduire efficacement l'effet thermique à l'intérieur du cristal tout en augmentant la puissance de sortie laser ultraviolette profonde. Enfin, la température de correspondance des cristaux est augmentée à 180℃et un laser à impulsion ultraviolet de 266 nm de profondeur avec une puissance moyenne de 2,56 W, une fréquence de répétition de 20 kHz et une largeur d'impulsion de 4 ns est obtenue, et l'efficacité de conversion verte-ultraviolet est de 16%. En même temps, en analysant le mécanisme de génération de chaleur de BBO Crystal(www.wisoptic.com), la raison fondamentale de l'élévation de la température du cristal dans le processus de quadruplement de fréquence est raisonnablement expliquée. Sur la base de la construction d'un modèle théorique de l'absorption non linéaire pour obtenir la distribution du champ de température cristalline, le coefficient d'absorption non linéaire et la densité du centre de couleur normalisé à différentes températures correspondantes et différentes puissances laser ultraviolets qui affectent la génération de chaleur cristalline sont encore calculées. Les résultats montrent que le coefficient d'absorption non linéaire est positivement corrélé avec l'intensité de puissance laser ultraviolette, et lorsque la puissance laser de 266 nm est de 2,25 W, contre 60℃, le coefficient d'absorption non linéaire du cristal avec une température correspondante de 180℃est réduit de près de 63% et la densité du centre de couleur est également réduite de 57%. Les résultats de la recherche sont d'une grande importance pour atteindre la sortie laser ultraviolette profonde de 266 nm de haute puissance.