深紫外全固態激光器具有線寬窄、光子能量高、光子流密度大、光束質量高、方向性好、可靠性強、體積小等特征,可以輸出低重頻至高重頻、納秒、皮秒、飛秒激光。
深紫外全固態激光器,也稱為深紫外全固態激光光源,英文簡稱DUV-DPL,是利用半導體激光器(激光二極管)泵浦深紫外非線性光學晶體發射深紫外激光的裝置。我國在全球深紫外全固態激光器市場中處于領先地位。
全固態激光器(DPL),是核心器件均為固體,沒有液體、氣體的激光器,即泵浦源、激光介質均為固態,其將半導體激光器與傳統固體激光器優點集于一體,是一種新型、高功率、高效率、高可靠性、長壽命激光器,應用領域正在不斷拓寬。全固態激光器可以輸出紅光、綠光、藍光、紫外光等可見光與不可見光。
深紫外光(DUV),是波長小于200nm的光,是不可見光,其研究意義在于,目前已發現的材料中,超過一半的材料難以對其進行特征分析,但這些材料可以吸收深紫外光,基于此可研究材料特性。深紫外全固態激光器利用非線性光學晶體進行波長轉換,可以發射深紫外光。
根據新思界產業研究中心發布的《2024-2029年中國深紫外全固態激光器(DUV-DPL)行業市場深度調研及發展前景預測報告》顯示,深紫外全固態激光器具有線寬窄、光子能量高、光子流密度大、光束質量高、方向性好、可靠性強、體積小等特征,可以輸出低重頻至高重頻、納秒、皮秒、飛秒激光,在半導體(光刻機)、光存儲、光通信、生命科學、醫學、儀器儀表、工業精密加工、環境監測等多個領域均擁有巨大發展潛力。
進入21世紀,我國全固態激光器知識產權體系建設完整,產業鏈布局完善,在全球市場中的競爭力持續增強。深紫外全固態激光器以半導體激光器(激光二極管)為泵浦源,以非線性光學晶體為激光介質,由于研制難度大,一直以來全球缺乏深紫外非線性光學晶體,制約了深紫外全固態激光器技術發展。
20世紀90年代初,我國率先發現一種深紫外非線性光學晶體,即KBBF晶體,2015年,我國又研制出LSBO晶體,目前仍是全球唯一生產國。我國非線性光學晶體研制能力在全球市場中處于領先地位。在此基礎上,我國研制出深紫外全固態激光器。深紫外非線性光學晶體加工難度大、變頻技術難度大,目前我國仍是全球唯一能夠量產深紫外全固態激光器的國家。
新思界行業分析人士表示,以深紫外全固態激光器為光源,我國已經制造出拉曼光譜儀、電子能譜儀、電子顯微鏡、光化學反應儀等多種精密儀器,這些儀器在推動新材料、半導體、催化劑等研究,以及電子信息、通信、生物學、醫學、物理學、化學等技術進步方面發揮重要作用。中國科學院是我國代表性深紫外全固態激光器研究機構。