近日,中國科學院上海光機所高功率激光物理聯(lián)合實驗室在高峰值功率皮秒深紫外激光光源研究方面取得新進展,相關研究成果以High-peak-power picosecond deep-UV laser sources為題發(fā)表于Optics Express?! ?section>深紫外激光源在激光物理、工業(yè)制造、光譜學以及生物醫(yī)學等眾多領域有著廣泛應用。如在非線性光學領域,深紫外脈沖可以產(chǎn)生強非線性展寬、多光子電離、光化學分解等豐富的物理機制。在光譜學方面,深紫外激光器是環(huán)境監(jiān)測、測量的重要工具之一。然而,目前深紫外激光光源的產(chǎn)生一直面臨著高效、高峰值功率等方面的挑戰(zhàn)?! ?/section>在這項工作中,研究人員基于1 μm波段激光的高效四次諧波和五次諧波產(chǎn)生,同時展示了260和210 nm兩個波段的高峰值功率皮秒深紫外激光源。在263.2和210.5 nm均實現(xiàn)了超過GW水平的峰值功率輸出,峰值功率最高分別達到2.13 GW和1.38 GW,轉(zhuǎn)換效率分別達到42.9%和28.8%。同時,基于這一深紫外光源,研究人員還系統(tǒng)地表征了典型雙折射和非線性硼酸鹽晶體(包括α-BBO、β-BBO、LBO和CLBO)的深紫外光學性質(zhì)。實驗結果從三方面分別代表了目前ps重頻深紫激光最高輸出峰值功率、最高轉(zhuǎn)換效率、及最綜合的硼酸鹽晶體深紫外光學特性表征。本項工作將有助于進一步實現(xiàn)超高峰值功率深紫外及真空紫外激光光源的產(chǎn)生,并在科學和工業(yè)領域中發(fā)揮關鍵應用?! ?/section>相關工作得到了國家自然科學基金、中科院青年創(chuàng)新促進會、中科院先導專項課題等項目的支持?! ?/section>圖1 近二十年ns、ps和fs時間尺度下(a) 260和(b) 200nm波段重頻深紫外激光源輸出峰值功率圖2 (a)實驗示意圖,(b)光譜測量,(c)深紫外脈寬測量圖3 (a)-(c)轉(zhuǎn)換效率隨入射能量的變化曲線。(d)-(h)近場光斑。(g)-(i)遠場光斑。