深紫外全固态激光器具有线宽窄、光子能量高、光子流密度大、光束质量高、方向性好、可靠性强、体积小等特征,可以输出低重频至高重频、纳秒、皮秒、飞秒激光。
深紫外全固态激光器,也称为深紫外全固态激光光源,英文简称DUV-DPL,是利用半导体激光器(激光二极管)泵浦深紫外非线性光学晶体发射深紫外激光的装置。我国在全球深紫外全固态激光器市场中处于领先地位。
全固态激光器(DPL),是核心器件均为固体,没有液体、气体的激光器,即泵浦源、激光介质均为固态,其将半导体激光器与传统固体激光器优点集于一体,是一种新型、高功率、高效率、高可靠性、长寿命激光器,应用领域正在不断拓宽。全固态激光器可以输出红光、绿光、蓝光、紫外光等可见光与不可见光。
深紫外光(DUV),是波长小于200nm的光,是不可见光,其研究意义在于,目前已发现的材料中,超过一半的材料难以对其进行特征分析,但这些材料可以吸收深紫外光,基于此可研究材料特性。深紫外全固态激光器利用非线性光学晶体进行波长转换,可以发射深紫外光。
根据新思界产业研究中心发布的《2024-2029年中国深紫外全固态激光器(DUV-DPL)行业市场深度调研及发展前景预测报告》显示,深紫外全固态激光器具有线宽窄、光子能量高、光子流密度大、光束质量高、方向性好、可靠性强、体积小等特征,可以输出低重频至高重频、纳秒、皮秒、飞秒激光,在半导体(光刻机)、光存储、光通信、生命科学、医学、仪器仪表、工业精密加工、环境监测等多个领域均拥有巨大发展潜力。
进入21世纪,我国全固态激光器知识产权体系建设完整,产业链布局完善,在全球市场中的竞争力持续增强。深紫外全固态激光器以半导体激光器(激光二极管)为泵浦源,以非线性光学晶体为激光介质,由于研制难度大,一直以来全球缺乏深紫外非线性光学晶体,制约了深紫外全固态激光器技术发展。
20世纪90年代初,我国率先发现一种深紫外非线性光学晶体,即KBBF晶体,2015年,我国又研制出LSBO晶体,目前仍是全球唯一生产国。我国非线性光学晶体研制能力在全球市场中处于领先地位。在此基础上,我国研制出深紫外全固态激光器。深紫外非线性光学晶体加工难度大、变频技术难度大,目前我国仍是全球唯一能够量产深紫外全固态激光器的国家。
新思界行业分析人士表示,以深紫外全固态激光器为光源,我国已经制造出拉曼光谱仪、电子能谱仪、电子显微镜、光化学反应仪等多种精密仪器,这些仪器在推动新材料、半导体、催化剂等研究,以及电子信息、通信、生物学、医学、物理学、化学等技术进步方面发挥重要作用。中国科学院是我国代表性深紫外全固态激光器研究机构。