[发明专利]深紫外微腔激光器及其制备方法

说明书

本发明属于激光器技术领域，尤其涉及一种深紫外微腔激光器，包括：微晶玻璃载体和生长在所述微晶玻璃载体内部的稀土纳米晶体，所述稀土纳米晶体包括纳米晶载体和稀土离子，所述稀土离子包括：Ho³⁺、Tm³⁺中的至少一种，以及Yb³⁺。本发明提供的深紫外微腔激光器，以微晶玻璃作为微腔激光器的基体，微晶玻璃具有优异的热稳定性和化学稳定性，为直接均匀生长在微晶玻璃载体内部的稀土纳米晶体提供基体，使深紫外微腔激光器具有优异的热稳定性和化学稳定性，不但适用于高温激发提高了微腔激光器耐激发性和使用寿命，而且适用于高密度激发提高了微腔激光器的深紫外发射效率。

技术领域

本发明属于激光器技术领域，尤其涉及一种深紫外微腔激光器及其制备方法。

背景技术

近年来，低成本深紫外微腔激光器(＜300nm)相比同步辐射、气体放电等非相干光源，具有光子能量高、光谱分辨率高、光子流强且密度大、可低重频至高重频及纳秒多种运转模式等特色，在空气、水、食物杀菌消毒净化、微精细材料加工、光刻、光印刷、高分辨光谱学、微电子学、光生物学、超高密度光驱、紫外固化、医疗和科学研究等领域有广泛的应用前景。通过对深紫外激光光源的选择，可使其聚焦斑点尺寸降低到几十纳米的范围。这不仅有利于提高光学数据存储精密度，还有助于实现非接触光刻系统。此外，较强的紫外信号在地球大气层中的传输距离仅仅为几公里，其在短距离的信息传输上将避免信号的截取及外来信号的干扰，因此便携式深紫外激光器将成为短距离无线通信的理想载体，尤其是在军事上可用于紫外通讯、高能激光武器、激光雷达、高精度激光测距等，极大地提高我国的军事力量，具有非常重要的意义。

目前，由于激光器极低的上转换发光效率和热稳定性差，难以实现通过近红外激光激发小于300nm的深紫外激发发射。

发明内容

本发明的目的在于提供一种深紫外微腔激光器，旨在解决现有深紫外激光器上转换发光效率低，热稳定性差，难以实现小于300nm的深紫外激发发射等技术问题。

本发明的另一目的在于提供一种深紫外微腔激光器的制备方法。

为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

一种深紫外微腔激光器，所述深紫外微腔激光器包括：微晶玻璃载体和生长在所述微晶玻璃载体内部的稀土纳米晶体，所述稀土纳米晶体包括纳米晶载体和稀土离子，所述稀土离子包括：Ho³⁺、Tm³⁺中的至少一种，以及Yb³⁺。

优选地，所述稀土离子还包括Gd³⁺；和/或，

所述纳米晶载体选自：NaYF₄、CaF₂、Ba₂LaF₇、LaF₃、NaGdF₄中的至少一种；和/或，

所述微晶玻璃载体选自：45SiO₂-15Al₂O₃-12Na₂O、45SiO₂-15Al₂O₃-16NaF、30SiO₂-20Al₂O₃-10Bi₂O₃、45SiO₂-15Al₂O₃-12Na₂CO₃中的任意一种。

优选地，所述深紫外微腔激光器中，所述微晶玻璃载体与所述稀土纳米晶体的摩尔比为(1～2)：(1～5)；和/或，