中国科学院上海光学精密机械研究所(简称:上海光机所)成立于1964年5月,是我国建立最早、规模最大的激光科学技术专业研究所。发展至今,已形成以探索现代光学重大基础及应用基础前沿、发展大型激光工程技术并开拓激光与光电子高技术应用为重点的综合性研究所。研究...
中国科学院上海光学精密机械研究所(简称:上海光机所)是我国建立最早、规模最大的激光专业研究所,成立于1964年,现已发展成为以探索现代光学重大基础及应用基础前沿研究、发展大型激光工程技术并开拓激光与光电子高技术应用为重点的综合性研究所。重...
上海光机所国际合作工作始终围绕上海光机所的主责主业,以服务重大任务和国家需求为牵引,强化目标导向,注重内外集成协同,加强重大国际合作任务的谋划。坚持“战略布局,需求牵引,技术引领,合作共赢”的原则,基于科技部授予的国家国际科技合作基地及本单位学科技术优势,围绕“一带一路”国家倡议,深化拓展与发达国家实质性合作,夯实海外机构建设,积极培育和发起国际大科学计划,加强国际组织任职推荐,组织相关国际会议等,汇聚各类国际人才,建立以“平台-人才-项目-组织”合作模式,融入全球创新合作网络,助力上海光机所成为国际一流科研机构。上海光机所国际合作一直得到所领导的高度重视,历届所长亲自主管国际合作。1972年,上海光机所接待诺贝尔奖的美籍华裔科学家杨振宁,标志着我所第一次对外开放。2007年,被科技部首批授予“科技部国际科技合作基地”。2016年,科技部首次对全国2006-2008年间认定的113家国际合作基地进行了评估,上海光机所获评“优秀”。2021年,科技部首次对全国719家国际合作基地进行了评估,上海光机所持续获评“ 优秀”。王岐山副主席到上海光机所视察时,对上海光机所近几年取得的系列科技成果,以及重大国际合作项目“中以高功...
作为我国建立最早、规模最大的激光科学技术专业研究所,和首批上海市科普教育基地之一,中国科学院上海光学精密机械研究所(简称:上海光机所)在致力于科技创新的同时,十分重视科普工作。多年来,上海光机所借助科研院所强大的科普资源优势,围绕光学与激光科学技术,积极开展公众开放日、科普讲座、科技课堂、科普作品创...
超强激光科学卓越创新简报
(第二百七十九期)
2022年6月17日
上海光机所在KDP家族晶体产生深紫外激光方面取得新进展
中国科学院上海光学精密机械研究所高功率激光物理联合实验室前沿部在基于KDP家族晶体产生深紫外激光方面取得研究进展。相关成果以“Noncritical phase-matching fourth- and fifth-harmonic generation of 1077 nm laser using KDP-family crystals”为题发表于Optics Letters。
深紫外激光因具有波长短、时空分辨率高等显著优势,在许多领域都有重要的应用,如精密加工,等离子体诊断,以及物理和化学过程的探测。目前最常用的获得深紫外激光器的方法之一是基于非线性光学技术,利用非线性晶体通过1微米波段激光的五次谐波产生获深紫外激光。由于光学材料在高强度激光条件下面临严重的激光损伤,因此单位面积上可获得的激光脉冲能量和功率有不可逾越的上限,尤其是在深紫外光谱区域。要产生高通量的激光辐射,使用大口径晶体几乎是唯一有效的方法。KDP家族晶体是目前唯一可以实现米级生长尺寸的晶体,但由于相位匹配的限制,KDP家族晶体五次谐波产生实验通常只能在低温下进行,它们的应用和输出能量的提升受到了极大的限制。
针对上述难题,通过理论计算不同波长下KDP家族晶体中四次和五次谐波产生所需的相位匹配温度,利用光参量放大产生1077 nm新频率激光,研究人员系统地实验演示了在ADP、KDP和DKDP晶体中非低温条件下可以实现1077 nm激光的非临界相位匹配四次和五次谐波产生。对于ADP和DKDP晶体,分别在74.0 ℃和132.5 ℃下实现了1077 nm激光的非临界相位匹配四次谐波产生。对于五次谐波产生,在KDP晶体中48.5 ℃下实现了非临界相位匹配。这一结果为在非低温条件下利用KDP家族晶体产生高能、高功率深紫外激光奠定了基础。
相关工作得到了国家自然科学基金、上海市扬帆计划、中科院青年创新促进会、中科院先导专项课题等项目的支持。
图1 实验装置示意图
图2 KDP晶体中1077 nm激光五次谐波产生特性
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