Author Affiliations
Abstract
1 School of Physics and Optoelectronics; State Key Laboratory of Luminescent Materials and Devices, Guangdong Engineering Technology Research and Development Center of Special Optical Fiber Materials and Devices, Guangdong Provincial Key Laboratory of Fiber Laser Materials and Applied Techniques, South China University of Technology, Guangzhou 510640, China
2 Research Institute of Future Technology, South China Normal University, Guangzhou 510006, China
We report a high-stability ultrafast ultraviolet (UV) laser source at 352 nm by exploring an all-fiber, all-polarization-maintaining (all-PM), Yb-doped femtosecond fiber laser at 1060 nm. The output power, pulse width, and optical spectrum width of the fiber laser are 6 W, 244 fs, and 17.5 nm, respectively. The UV ultrashort pulses at a repetition rate of 28.9 MHz are generated by leveraging single-pass second-harmonic generation in a 1.3-mm-long BiB3O6 (BIBO) and sum frequency generation in a 5.1-mm-long BIBO. The maximum UV output power is 596 mW. The root mean square error of the output power of UV pulses is 0.54%. This laser, with promising stability, is expected to be a nice source for frontier applications in the UV wavelength window.
all-polarization-maintaining fiber ultrafast fiber laser UV laser Chinese Optics Letters
2024, 22(3): 031404
1 厦门大学材料学院，厦门市电子陶瓷材料与元器件重点实验室，福建 厦门 361005
2 厦门爱谱生电子科技有限公司，福建 厦门 361101
针对紫外激光切割柔性覆铜板时出现焦黑碳化、过熔及过多能量损耗等问题，采用355 nm紫外纳秒激光切割机对49 μm厚聚酰亚胺双面无胶柔性覆铜板进行激光切割实验，通过预切割遍历参数以验证切割覆铜板的最小能量——临界切割能量。在此基础上，研究了切割参数对柔性覆铜板表面形貌、截面形貌、碳化程度、刻缝宽度以及表面和截面成分变化的影响。实验结果表明：激光切割速度、切割功率和重复切割次数对柔性覆铜板的切割质量具有重要影响，提升切割速度、保持适中的切割功率、降低重复切割次数能够获得切口光滑且无积碳的高质量、低功耗切割效果。由以上结果可得出本实验条件下的最佳工艺参数：切割速度为2000 mm/s，切割功率为12 W，重复切割次数为70次。本实验研究结果为实现柔性覆铜板的高质量、低能耗激光切割提供了工艺依据，而且该切割工艺可适用于柔性电路板、聚酰亚胺覆盖膜及补强板等通过激光切割成形的材料。
激光技术 紫外激光切割 柔性覆铜板（FCCL） 临界切割能量 工艺参数
Author Affiliations
Abstract
1 State Key Laboratory of Quantum Optics and Quantum Optics Devices, Institute of Opto-Electronics, Shanxi University, Taiyuan 030006, China
2 Collaborative Innovation Center of Extreme Optics, Shanxi University, Taiyuan 030006, China
Multi-beam laser processing is a very popular method to improve processing efficiency. For this purpose, a compact and stable multi-beam pulsed 355 nm ultraviolet (UV) laser based on a micro-lens array (MLA) is presented in this Letter. It is worth noting that the MLA is employed to act as the spatial splitter as well as the coupling lens. With assistance of the MLA, the 1064 nm laser and 532 nm laser are divided into four sub-beams and focused at different areas of the third-harmonic generation (THG) crystal. As a result, the multi-beam pulsed 355 nm UV laser is successfully generated inside the THG crystal. The measured pulse widths of four sub-beams are shorter than 9 ns. Especially, the generated four sub-beams have good long-term power stability benefitting from the employed MLA. We believe that the generated stable multi-beam 355 nm UV laser can meet the requirement of high-efficiency laser processing, and the presented method can also pave the way to generate stable and long-lived multi-beam UV lasers.
micro-lens array third-harmonic generation direct generation pulsed UV laser Chinese Optics Letters
2022, 20(4): 041405
1 无锡科技职业学院, 江苏 无锡 214028
2 内蒙古工业大学, 内蒙古 呼和浩特 010051
紫外激光刻蚀单晶硅片时, 热传导作用和等离子热效应等多种作用机理共同决定刻蚀效果, 热传导作用导致材料的熔化和气化, 等离子体热效应导致材料破碎和抛出。从理论上分析各种作用机理中相关工艺参数的作用, 并针对不同的工艺参数进行测试, 综合分析各个工艺参数在刻蚀过程中对刻蚀质量的影响, 在此基础上, 为寻找最优刻蚀工艺参数和最佳刻蚀效果提供指导原则, 通过试验验证指导原则的合理性,并得到刻蚀硅片的最优刻蚀工艺参数。试验可知, 单个激光脉冲的功率密度和频率对槽深和槽宽影响最大, 单个激光脉冲的功率密度和扫描速度对槽的成形质量影响最大。
紫外激光 单晶硅硅片 刻蚀 工艺参数 UV laser monocrystalline silicon etching process parameters
1 西大学光电研究所 量子光学与光量子器件国家重点实验室,山西 太原 030006
2 山西大学 极端光学协同创新中心,山西 太原 030006
采用Ⅰ类角度匹配的BBO晶体外腔倍频全固态连续单频532 nm绿光激光器,设计了紧凑稳定的四镜环形倍频腔结构,利用腔外偏振锁腔的方式,实现了高光束质量、高转换效率的全固态连续单频266 nm深紫外激光器。泵浦功率为3 W、输出镜在532 nm处定点透射率为2.5％时,获得了最大输出功率810 mW的紫外激光输出,当输出功率稳定在730 mW时,长期功率稳定性3 h内优于±1.5％,光束质量因子M2<1.5。
全固态 266 nm深紫外激光器 单频 连续波 all-solid-state 266 nm deep UV laser single-frequency continuous-wave
红外与激光工程
2020, 49(12): 20201070
1 长春新产业光电技术有限公司, 吉林 长春 130103
2 中国科学院大学, 北京 100049
3 中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所, 吉林 长春 130033
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1 064 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1 064 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%。
紫外激光 皮秒激光器 混合放大技术 五倍频技术 UV laser picoseconds laser hybrid amplification technology fifth harmonic technology 光学 精密工程
2020, 28(10): 2122
1 西安理工大学 自动化与信息工程学院，陕西 西安 710048
2 陕西省智能协同网络军民共建重点实验室，陕西 西安 710000
3 湖北航天技术研究院总体设计所，湖北 武汉 430040
为了研究紫外激光探测灰霾的后向散射特性，基于Mie散射理论和蒙特卡洛方法，建立紫外激光后向散射探测灰霾模型，仿真灰霾条件下紫外激光的后向散射过程，并分析了不同宽度紫外激光脉冲后向散射回波的峰值功率、波峰时延和半高全宽等特征。研究结果表明，在一定灰霾浓度范围内，灰霾浓度越低，发射脉冲越窄时，激光回波畸变越明显，当发射脉冲宽度大于10 ns，激光回波近似呈高斯分布；在发射脉冲宽度相同的条件下，激光回波峰值功率和回波波峰时延随着灰霾浓度的增大而增大，回波半高全宽随着灰霾浓度的增大而减小，当发射脉冲宽度大于32 ns，回波峰值功率趋于平缓。文中研究成果可为紫外激光探测灰霾浓度及分析灰霾后向散射激光回波特性提供依据
紫外激光 灰霾 后向散射 脉冲宽度 UV laser haze backscattering pulse width 红外与激光工程
2020, 49(6): 20190414
