[发明专利]一种波长为343nm的全固态脉冲紫外激光器

说明书

技术领域

本发明涉及脉冲型紫外固体激光器，尤其涉及一种一种波长为343nm的全固态脉冲紫外激光器。

背景技术

作为一种高端的分析仪器，质谱仪在生物医学和材料分析领域具有极为重要的应用价值。基于激光解析离子源的质谱仪主要采用短波长的紫外脉冲激光器作为离子解析用激光源。

目前用于人体疾病预防检测的蛋白质飞行质谱仪的生产和研究常采用波长为337nm的氮气激光器作为解析激光源。在蛋白质飞行质谱仪的使用过程中，各大医院及研究院所的使用者发现使用氮气激光器的过程中不可避免的会发生氮气泄露，由此造成氮气激光器的输出功率逐渐降低，因此，该激光器的使用寿命仅仅约为3年左右。当氮气激光器不能达到使用的功率要求以后，就不得不对激光器进行充氮，这极大的影响了该仪器的实际使用。此外，氮气激光的光束质量相对较差，难以聚焦到一个很小的体积，使得质谱仪的分辨率进一步提高比较困难。

由于气体紫外激光器存在使用稳定性、光束质量、寿命等不足，使得全固态紫外激光器成为紫外激光器件研究的主流。研究、生产波长接近337nm、具有良好光学质量和长期光学稳定性的新型全固态紫外激光器对于高性能质谱仪的研制和生产具有重要价值。此外，为了使全固态脉冲紫外激光器能够顺利地在质谱仪生产中得到应用，全固态紫外脉冲激光器的性价比也是值得考虑的重要参数。

为了获得一个波长接近340nm，同时满足低重频、大能量和窄脉宽的紫外激光输出要求，一般采用的技术路线是将1微米波段的红外脉冲激光器三倍频，或者通过将1.3微米波段的红外脉冲激光四倍频。例如，利用非线性光学频率变换技术和非线性光学晶体，对Nd:YLF激光器产生的近红外1047nm波长激光进行三倍频，可以产生三次谐波的波长为349nm的紫外激光，取代目前常用的氮气激光。再例如，通过研制波长为1342nm的Nd:YVO4脉冲激光，再利用四倍频手段可以获得波长为336nm的高重频脉冲紫外激光。

但是，上述的技术手段中，利用Nd:YLF激光器产生的近红外1047nm波长激光进行三倍频获得的紫外脉冲激光波长为349nm，与337nm的氮气激光相距较远，其实际应用效果值得进一步研究；采用Nd:YVO4激光器四倍频的系统虽然可以得到波长为336nm的紫外脉冲激光，其波长与337nm相近，但激光系统本质上更适合于输出高重频、低脉冲能量的紫外激光，对于低重频、高脉冲能量的紫外激光器制作不合适。

发明内容

本发明的目的是克服其他脉冲型全固态紫外激光器的不足，提供一种波长为343nm的全固态脉冲紫外激光器。该激光器具有结构简单、紧凑，系统激光性能稳定，制作成本较低的特点。由于其工作波长接近340nm，单脉冲能量大于100μJ，可望成为新一代高性能质谱仪的理想激光解析源。