国内皮秒深紫外激光光源实现超GW水平的峰值功率输出

近日，上海光机所高功率激光物理联合实验室在高峰值功率皮秒深紫外激光光源研究方面取得新进展。

深紫外激光源在激光物理、工业制造、光谱学以及生物医学等众多领域有着广泛应用。如在非线性光学领域，深紫外脉冲可以产生强非线性展宽、多光子电离、光化学分解等丰富的物理机制。在光谱学方面，深紫外激光器是环境监测、测量的重要工具之一。然而，目前深紫外激光光源的产生一直面临着高效、高峰值功率等方面的挑战。

在这项工作中，研究人员基于1 μm波段激光的高效四次谐波和五次谐波产生，同时展示了260 nm和210 nm两个波段的高峰值功率皮秒深紫外激光源。在263.2 nm和210.5 nm均实现了超过GW水平的峰值功率输出，峰值功率最高分别达到2.13 GW和1.38 GW，转换效率分别达到42.9%和28.8%。

同时，基于这一深紫外光源，研究人员还系统地表征了典型双折射和非线性硼酸盐晶体（包括α-BBO、β-BBO、LBO和CLBO）的深紫外光学性质。实验结果从三方面分别代表了目前ps重频深紫激光最高输出峰值功率、最高转换效率、及最综合的硼酸盐晶体深紫外光学特性表征。本项工作将有助于进一步实现超高峰值功率深紫外及真空紫外激光光源的产生，并在科学和工业领域中发挥关键应用。