近日，中國科學院上海光學精密機械研究所強場激光物理國家重點實驗室研究團隊獲得了脈衝(chong) 能量91mJ、脈寬470ps的355nm激光脈衝(chong) ，三倍頻轉換效率高達76%，這是目前已知的重頻皮秒固態激光器中實現的最高三倍頻轉換效率。相關(guan) 研究成果發表在《高功率激光科學與(yu) 工程》（High Power Laser Science and Engineering）上。

　　高功率紫外激光在激光預處理、微納加工、量子光學和非線性光學測量等領域有廣泛應用需求。重頻亞(ya) 納秒和皮秒紫外激光器由於(yu) 缺乏精確的時空調製，三倍頻轉換效率通常低於(yu) 50%。提高激光脈衝(chong) 的時空填充係數，使激光脈衝(chong) 在時間和空間上各點的功率密度保持一致，可提高三倍頻轉換效率。

　　該研究中，紫外激光器由前端可編程種子源、光隔離係統、再生放大器（RA）、光束整形器、主放大係統（MA）、諧波轉換單元等部分組成。研究人員通過精確調控Nd:YAG激光器放大後基頻激光脈衝(chong) 的時間波形和空間分布，以提高其時空填充係數。120mJ、100Hz的1064nm激光脈衝(chong) 通過兩(liang) 塊LBO晶體(ti) 進行三倍頻後獲得了脈衝(chong) 能量為(wei) 91mJ、脈寬470ps的355nm激光脈衝(chong) ，三倍頻轉換效率高達76%，脈衝(chong) 能量穩定性在3小時優(you) 於(yu) 1.07%（RMS），實現了重頻皮秒固態激光器中最高三倍頻轉換效率。

　　研究工作得到國家自然科學基金、國家重點研發計劃、中科院戰略性先導科技專(zhuan) 項、上海市優(you) 秀學術/技術帶頭人計劃、上海市市級科技重大專(zhuan) 項、中科院青年創新促進會(hui) 的支持。

　　論文鏈接 ：https://doi.org/10.1017/hpl.2021.23

時域可編程紫外激光器光路原理圖以及輸出光束近場光斑