[发明专利]一种调控213nm激光输出功率的方法及其装置

说明书

本公开提供了一种调控213nm激光输出功率的方法，包括：S1，设置三倍频晶体的温度；S2，利用三倍频晶体输出532nm激光及355nm激光；S3，对532nm激光及355nm激光进行和频得到213nm激光，并记录该213nm激光的输出功率；S4，重复执行S1～S3多次，其中，每次设置三倍频晶体的温度不同，并记录在不同温度下213nm激光的输出功率，进而得到三倍频晶体的温度与213nm激光的输出功率的对应关系；S5，根据该对应关系，调节三倍频晶体的温度，以调控213nm激光的输出功率。本公开还提供了一种调控213nm激光输出功率的装置。

技术领域

本公开涉及激光技术领域，具体涉及一种调控213nm激光输出功率的方法及其装置。

背景技术

控制激光输出功率的方式一般分为两类，一类是在输入端进行调控，例如控制激光泵浦源的电流或电压从而改变激光输出功率；另一类是在输出端进行控制，例如在激光输出端插入声光调制器用于控制激光输出功率。

但是，对于213nm激光器而言，首先，市面上没有可利用的在输出端进行功率控制的光学器件，其次，在输入端进行功率控制即在基频激光器的输出端调控1064nm功率输出，由于产生213nm激光需要进行至少3次频率转换，改变基频1064nm输入功率来调整多次混频后的输出光功率，会改变最终输出光213nm的光束质量，也使得频率转换中的输出功率、功率稳定性及光束质量变得不可控，增加了整个系统不稳定性。总的来说，现有市场上没有可利用的调控五倍频213nm激光输出功率的方法与装置。

发明内容

为了解决现有技术中上述问题，本公开提供了一种调控213nm激光输出功率的方法及其装置，该方法实用可靠且在不需要增加额外光学器件的基础上实现了对213nm激光输出功率的精确控制。

本公开的一个方面提供了一种调控213nm激光输出功率的方法，其特征在于，包括：S1，设置三倍频晶体的温度；S2，利用三倍频晶体输出532nm激光及355nm激光；S3，对532nm激光及355nm激光进行和频得到213nm激光，并记录该213nm激光的输出功率；S4，重复执行S1～S3多次，其中，每次设置三倍频晶体的温度不同，并记录在不同温度下213nm激光的输出功率，进而得到三倍频晶体的温度与213nm激光的输出功率的对应关系；S5，根据该对应关系，调节三倍频晶体的温度，以调控213nm激光的输出功率。

进一步地，S4包括：S41，重复执行S1～S3多次，其中，每次设置三倍频晶体的温度不同，并记录在不同温度下213nm激光的输出功率；S42，通过数据拟合函数处理S41中得到的不同温度下对应的213nm激光的输出功率数据，得到三倍频晶体的温度与213nm激光的输出功率的对应关系，其中，该对应关系为213nm激光的输出功率与三倍频晶体温度的多项式表达式。

进一步地，S3包括：S31，利用五倍频晶体对532nm激光及355nm激光进行和频得到213nm的激光；S32，利用佩林布洛卡棱镜将532nm、355nm及213nm的激光分离处理，并使得213nm激光的出射方向与其进入佩林布洛卡棱镜的入射方向垂直；S33，记录213nm激光的输出功率。

进一步地，该方法还包括：S0，利用二倍频晶体将基频为1064nm激光倍频产生532nm激光，并将1064nm激光及532nm激光输出至三倍频晶体。

进一步地，S31中五倍频晶体放置在第三温控炉内，该五倍频晶体的工作温度为120℃～160℃，并保持一温度锁定。

进一步地，S1中三倍频晶体放置在第二温控炉内，第二温控炉用于根据基频1064nm激光与532nm激光相位匹配温度设置三倍频晶体的温度。