圖1 實驗光路圖與激光光譜

近期，中國科學院上海光學精密機械研究所高功率激光物理聯合實驗室在高功率紫外和深紫外皮秒光源方面取得研究進展。相關成果以“High-power picosecond UV and deep-UV laser sources delivering powers of 30 W at 355 nm, 10 W at 266 nm, and 5 W at 213 nm”為題發表于Optics Letters。

高功率皮秒激光具有短時間尺度、高重復頻率的優勢，在工業加工、精密制造等系列領域得到了廣泛應用。特別是具有高光子能量的深紫外激光，其在許多材料中呈現出更強的雙光子吸收效應，因而對于寬帶隙材料精密加工具有顯著的優勢，并已逐漸成為工業界的重要設備。目前，紫外激光產生的主要方式是基于二次諧波產生、和頻產生等非線性光學效應，但高重復頻率的紫外激光仍然面臨著低轉換效率和平均功率的難題，特別是以210 nm為代表的深紫外波段。

研究人員在系統表征硼酸鹽晶體特性基礎上，基于1064 nm高重頻、高功率Nd:YVO4激光，在355 nm、266 nm、213 nm波段分別實現了30 W、10 W、5 W水平的功率輸出。這項工作獲得的結果將有助于深紫外激光在科研和工業領域中進一步廣泛應用。同時，研究團隊基于在深紫外激光領域的技術積累和經驗[Optics Letters47 (2022)、Optics Express30 (2022)、AIP Advances12 (2022)、CrystEngComm25 (2023)、Optics Letters 49 (2024)、Optics Letters 50 (2025)]，目前在高能量和高功率方面均已取得關鍵進展，進一步開發了波長更短的真空紫外激光，后續將在前沿科學研究和先進工業制造中發揮關鍵應用。

圖2 355、266、213 nm激光功率與近遠場光斑

相關工作得到了國家自然科學基金、上海市重大專項、上海市揚帆計劃、中國科學院青年創新促進會、中國科學院先導專項課題的支持。

審核編輯 黃宇