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266nm紫外激光与很多物质都可以发生特殊的反应,利用这一特性主要开展的研究主要有:激光诱导荧光光谱、指纹检测、DNA处理等。传统的气体紫外激光器由于高维护成本、转化效率低等原因逐渐被以非线性晶体频率转换为核心技术的固体激光器所取代。本文研究的亚纳秒266nm激光由于兼具特殊的时间尺度和较高的峰值功率,是研究光与物质的强相互作用的理想光源。受激布里渊散射(SBS)技术是获取亚纳秒激光的有效手段,它具有结构简单、转换效率高、输出光参数可调和可集成化等优点;近些年高质量非线性晶体的不断出现成为谐波产生技术发展的基础。本文整合了SBS和晶体的频率转换技术,实现了纳秒量级的1064nm基频光到亚纳秒266nm四倍频光的转换,主要研究内容如下:理论上,以耦合波方程为基础分析了影响倍频效率的主要因素,并结合相位匹配理论,对实验中可能用到的非线性晶体进行了数值模拟,模拟的内容包括相位匹配角及其对应的有效非线性系数、晶体内各光波的走离角等,根据实验中的光参数,确定了晶体的加工参数;针对SBS,通过数值模拟对本实验的条件下单池压缩结构可以产生亚纳秒脉冲的可能性进行了验证。实验上,利用三面共振原理的振荡器输出了脉宽8ns、重频1Hz的1064nm单纵模基频光,单脉冲能量主要分布在3.5~4m J之间。纳秒光被注入到SBS介质池中。采用FC-770作为SBS介质,获得了脉宽580ps、能量0~200m J可调的1064nm亚纳秒光,并获得了能量为高斯分布的光斑;采用10×10×6mm3的KTP晶体XY平面的II类相位匹配(θ=90°,φ=23.5°)获得了能量0~50m J可调的绿光输出,最高转换效率为52.5%;紫外倍频采用8×8×6mm3的BBO晶体I类相位匹配(θ=47.7°,φ=0°),最高实现了48%的532-266nm光光转换效率,输出的266nm紫外激光脉宽为400ps,最高峰值功率可达59.3MW。限制倍频效率增加的主要因素是BBO晶体对266nm光的线性吸收和双光子吸收。