張艷琳,游利兵,王宏偉,王琪胡澤雄,2,范軍,2,方曉東,2

(1中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院安徽光學(xué)精密機(jī)械研究所,安徽省光子器件與材料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,安徽 合肥 230031;2中國科學(xué)技術(shù)大學(xué),安徽 合肥 230026;3深圳技術(shù)大學(xué)新材料與新能源學(xué)院,廣東 深圳 518118;4合肥工業(yè)大學(xué)電子科學(xué)與應(yīng)用物理學(xué)院,安徽 合肥 230009;5深圳盛方科技有限公司,廣東 深圳 518173)

0 引言

20世紀(jì)80年代,鎖模技術(shù)的出現(xiàn)標(biāo)志著脈沖激光進(jìn)入飛秒時(shí)代。飛秒激光具有超快時(shí)間分辨和高峰值功率的特征,在自然科學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域都發(fā)揮著非常重要的作用,因此研究超短脈沖激光的產(chǎn)生和超短脈沖與物質(zhì)之間的相互作用逐漸成為超快激光領(lǐng)域的兩個(gè)主要研究方向。隨后,脈沖啁啾放大(CPA)技術(shù)使脈沖激光的峰值功率得到極大提高,實(shí)現(xiàn)了超短到超強(qiáng)的突破。目前超短脈沖激光的峰值功率已經(jīng)達(dá)到10 PW量級(jí),聚焦功率密度已經(jīng)達(dá)到1021W/cm2以上[1],激光功率的提高為強(qiáng)場物理的研究提供了新的可能性。紫外超短脈沖由于具有光子能量高、聚焦特性好等特點(diǎn),在超快光譜學(xué)、激光等離子體、高次諧波產(chǎn)生、軟X射線源[2]等領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用價(jià)值,因此獲得大能量或高功率紫外超短脈沖激光的輸出也是一項(xiàng)很重要的工作。紫外超短脈沖的準(zhǔn)分子激光放大技術(shù)提供了一種有效的直接放大紫外超短脈沖的手段,該技術(shù)的基本原理是將紫外超短脈沖注入準(zhǔn)分子激光放大器中,利用準(zhǔn)分子激光的增益特性實(shí)現(xiàn)紫外超短脈沖的直接放大輸出。

準(zhǔn)分子激光輸出主要集中在紫外波段,其寬頻帶和工作介質(zhì)密度低等特性使其在放大超短脈沖方面表現(xiàn)出獨(dú)特的優(yōu)勢。1977年,Tomov等[3]首次使用該技術(shù)通過向雙通Xe準(zhǔn)分子放大器內(nèi)入射一個(gè)脈寬小于200 ps的脈沖,實(shí)現(xiàn)了高功率紫外超短脈沖激光的輸出。之后,國內(nèi)外多家科研單位先后對(duì)紫外超短準(zhǔn)分子脈沖激光系統(tǒng)的建立進(jìn)行了研究。常見的用于紫外超短脈沖放大的準(zhǔn)分子激光有XeCl、KrF、ArF,中心波長分別為308、248、193 nm[4]。本文基于以上三種波長的準(zhǔn)分子激光,從準(zhǔn)分子激光的放大優(yōu)勢出發(fā),分單元介紹了紫外超短脈沖準(zhǔn)分子激光放大技術(shù),并對(duì)深紫外超短脈沖的脈寬測量進(jìn)行了闡述。

1 準(zhǔn)分子激光放大的特點(diǎn)

隨著鎖模、CPA等技術(shù)的發(fā)展,固體激光和光纖超短脈沖技術(shù)[5]已經(jīng)發(fā)展成熟,其中固體激光系統(tǒng)的峰值功率可以達(dá)到百TW。但飛秒激光直接輸出的波長多位于紅外波段,要想獲得紫外波段的輸出,必須在固體激光后端添加倍頻模塊或者光參量放大器。由于頻率轉(zhuǎn)換的效率低,獲得的紫外波段的飛秒激光能量一般在μJ量級(jí)。輸出激光的低能量值限制了紫外激光在材料科學(xué)、強(qiáng)場物理等領(lǐng)域的深入研究。因此,紫外超短脈沖的準(zhǔn)分子激光放大技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。與固體激光相比,準(zhǔn)分子激光因其增益介質(zhì)為氣體,在超短脈沖放大應(yīng)用中具備某些與固體激光不同的優(yōu)勢,表1給出了準(zhǔn)分子和固體激光系統(tǒng)之間的性能比較[6]。

表1 固體和準(zhǔn)分子激光系統(tǒng)的比較[6]Table 1 Comparison of solid-state and excimer-based laser systems[6]

首先,準(zhǔn)分子寬頻帶[7,8]和低飽和能量的性質(zhì)可以使其實(shí)現(xiàn)百飛秒脈沖甚至幾十飛秒脈沖的直接放大。而在固體激光系統(tǒng)中,較強(qiáng)的非線性效應(yīng)以及元件損傷問題的限制,使得系統(tǒng)必須通過脈沖的展寬與壓縮實(shí)現(xiàn)亞皮秒脈沖的放大。其次,準(zhǔn)分子是一種在基態(tài)解離而在激發(fā)態(tài)復(fù)合的不穩(wěn)定締合物,它作為準(zhǔn)分子激光器的工作介質(zhì)具有密度低、非線性效應(yīng)小的特性[9],因此在放大傳播過程中可以有效避免自聚焦、自相位調(diào)制等非線性效應(yīng)的出現(xiàn)。此外,準(zhǔn)分子激光波長短、聚焦性能好的優(yōu)點(diǎn)使準(zhǔn)分子超短脈沖激光系統(tǒng)聚焦后的功率密度幾乎接近固體激光系統(tǒng)。另外,紫外超短脈沖經(jīng)過準(zhǔn)分子放大器后可以獲得一個(gè)信噪比很高的脈沖,這是不同于固體激光的另一個(gè)優(yōu)勢。

相較于固體激光增益介質(zhì)的上能級(jí)粒子壽命(μs量級(jí)),準(zhǔn)分子的上能級(jí)粒子壽命很短(ns量級(jí),即儲(chǔ)能時(shí)間短)[10],較短的儲(chǔ)能時(shí)間使得種子光經(jīng)過介質(zhì)時(shí)無法有效提取能量,限制了激光的提取效率。為了充分利用介質(zhì)上能級(jí)的儲(chǔ)能,可采用多脈沖放大技術(shù)、光學(xué)角多路組束等技術(shù)。其中多脈沖放大技術(shù)是將激光脈沖組成固定時(shí)間間隔的脈沖串,以便充分利用增益介質(zhì)的泵浦時(shí)間。這種方法可以有效提高激光的提取效率,同時(shí)有利于提高輸出激光脈沖對(duì)比度和抑制放大的自發(fā)輻射(ASE)輸出的能量[11]。

2 紫外超短脈沖的準(zhǔn)分子激光放大技術(shù)

紫外超短脈沖的產(chǎn)生是準(zhǔn)分子激光超快放大技術(shù)的前提。按種子源的產(chǎn)生方式對(duì)紫外超短脈沖系統(tǒng)進(jìn)行分類,最先發(fā)展起來的有兩類[12]:一種是通過直接倍頻染料激光器產(chǎn)生紫外超短脈沖,然后利用準(zhǔn)分子激光放大器實(shí)現(xiàn)放大。另一種是將固態(tài)鈦藍(lán)寶石激光器輸出的紅外飛秒脈沖作為種子源,然后對(duì)種子源進(jìn)行頻率轉(zhuǎn)換或者對(duì)其進(jìn)行放大之后再利用頻率轉(zhuǎn)換技術(shù)得到紫外脈沖激光的輸出,最后通過準(zhǔn)分子激光實(shí)現(xiàn)放大。因此如果利用頻率轉(zhuǎn)換技術(shù)實(shí)現(xiàn)紫外超短脈沖的輸出,種子脈沖的產(chǎn)生是實(shí)現(xiàn)放大的前提,換言之種子的產(chǎn)生對(duì)能否利用準(zhǔn)分子激光器實(shí)現(xiàn)放大有著直接的影響,所以XeCl、KrF準(zhǔn)分子放大系統(tǒng)最先發(fā)展起來。當(dāng)波長減小到193 nm時(shí),尋找合適的倍頻晶體變得十分困難,并且隨著波長的減小,光學(xué)材料的強(qiáng)度損耗大幅度增強(qiáng)。但是隨著技術(shù)的不斷發(fā)展,發(fā)現(xiàn)了多種產(chǎn)生193 nm種子源的方法,ArF準(zhǔn)分子激光放大技術(shù)也逐漸發(fā)展起來[13]。下面將通過分單元介紹紫外超短脈沖準(zhǔn)分子激光放大系統(tǒng)。

2.1 紫外超短種子脈沖的產(chǎn)生

自發(fā)輻射的幾率與頻率的三次方成正比,因此利用自發(fā)輻射直接產(chǎn)生紫外激光是十分困難的,頻率轉(zhuǎn)換技術(shù)成為產(chǎn)生紫外激光的常用關(guān)鍵技術(shù)[14]。對(duì)于XeCl激光系統(tǒng),Glownia等[15]通過倍頻波長為616 nm的染料激光器實(shí)現(xiàn)了308 nm激光脈沖的輸出,并通過單模光纖和光柵對(duì)的壓縮在放大之前獲得脈寬為600 fs的飛秒脈沖。隨后Szatm′ari等[16]通過分布反饋染料激光器(DFDL)獲得了616 nm的飛秒脈沖,拓寬了飛秒脈沖光的獲得方式。摻鈦藍(lán)寶石激光器的出現(xiàn)為紫外超短脈沖激光的獲得提供了新的方向,鈦藍(lán)寶石具有很寬的波長調(diào)諧范圍,且隨著自鎖模技術(shù)、CPA技術(shù)的發(fā)展,利用頻率轉(zhuǎn)換技術(shù)獲得紫外超短脈沖成為新的趨勢,且鈦藍(lán)寶石激光器結(jié)構(gòu)簡單、工作穩(wěn)定。

當(dāng)所需紫外超短脈沖波長變的更短時(shí),通過倍頻方式獲得光脈沖的方案就會(huì)更加復(fù)雜和困難。248 nm波長可通過直接倍頻和混頻達(dá)到,但193 nm波長的獲得則多為混頻。ArF的波長短,想要獲得該波長的輸出,必須以更復(fù)雜的頻率轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)、犧牲更多能量作為代價(jià)。1992、1993年,Mossavi研究組[17,18]使用266 nm的ND:YAG和707 nm的染料激光器,通過色散補(bǔ)償和頻的方法產(chǎn)生了脈寬為300 fs、能量為12 μJ的193 nm激光。1995年,Stamm等[19]在研究ArF的放大特性時(shí)對(duì)中心波長為774 nm的Ti:Sapphire激光器進(jìn)行四倍頻,得到了脈寬為170 fs、能量為0.8 μJ、中心波長為193.4 nm的激光輸出。1996年,Nabekawa等[20]對(duì)中心波長為745 nm的鈦藍(lán)寶石激光器進(jìn)行三倍頻,獲得了248 nm的激光輸出,脈寬在140～200 ps可調(diào)。2001年,中國原子能科學(xué)研究院建立了紫外超短脈沖激光系統(tǒng),前端紫外飛秒脈沖是由美國光譜物理公司的Tsunami激光器產(chǎn)生波長737 nm附近的光脈沖,然后經(jīng)放大、壓縮再通過三倍頻之后得到的,能量為1 mJ、脈寬為280 fs[12]。2014年,Sadovskii等[21]設(shè)計(jì)了如圖1所示的頻率轉(zhuǎn)換方案,成功利用Nd:YAG激光作為種子輸出了波長為193.4 nm、能量為7 μJ的光脈沖,以便進(jìn)行下一步的放大研究。

圖1 ND:YAG激光轉(zhuǎn)換為193 nm輻射的方案[21]Fig.1 Scheme of transformation of the Nd:YAG laser radiation to the radiation with a wavelength of 193 nm[21]

2.2 準(zhǔn)分子激光放大

2.2.1 增益特性

放大器是實(shí)現(xiàn)能量放大的重要器件,其增益特性是表征放大器放大能力的重要參數(shù),決定著放大系統(tǒng)的輸出性能,因此利用準(zhǔn)分子進(jìn)行紫外超短脈沖的放大時(shí),激光介質(zhì)的飽和能量、放大器的增益系數(shù)等都是十分關(guān)鍵的參數(shù)。

假設(shè)初始脈沖寬度大于系統(tǒng)的失相時(shí)間,即不考慮相干效應(yīng)時(shí),激光在放大介質(zhì)中單位距離上獲得的增益為[9]

式中:E為脈沖激光能量;g0為小信號(hào)增益;α為吸收損耗;Es為飽和能量密度,定義為脈沖能量減少到不飽和情況下的1/e時(shí)的能量值,可表示為

當(dāng)忽略吸收時(shí),(1)式積分后可以得到著名的Frantz-Nodvik方程

式中:Ei、E0分別為輸入與輸出激光能量密度,l為增益介質(zhì)長度。通過F-N方程擬合實(shí)際得到的實(shí)驗(yàn)值,可以更好地優(yōu)化g0和Es。

對(duì)于XeCl,Corkum和Taylor[22]測得脈寬為2 ps時(shí)其飽和能量密度為Es≈1 mJ/cm2,并預(yù)測脈寬大于200 ps時(shí)Es將增加到2.5 mJ/cm2。隨后Kannari和Obara[23]在假設(shè)增益損耗比g0/α=14、增益長度g0l=11的前提下,通過擬合F-N方程獲得了3 ps脈沖的飽和能量Es=0.92 mJ/cm2,160 fs脈沖的飽和能量Es=1.19 mJ/cm2,如圖2所示,可以看到增益介質(zhì)的飽和能量受到脈沖寬度的影響。KrF和ArF也遵循同樣的規(guī)律。脈沖寬度大于200 ps時(shí),KrF激光介質(zhì)的飽和能量Es≈2.7 mJ/cm2;脈寬大于100 fs而小于5 ps時(shí),Es≈2.0 mJ/cm2。對(duì)于ArF,飽和能量Es=(1.9±0.19)mJ/cm2[24],不修正窗口傳輸效應(yīng)的情況下Es=2.3 mJ/cm2,修正之后Es=3.6 mJ/cm2,與KrF的性質(zhì)相似[18]。由于KrF的飽和能量相對(duì)較高,且KrF對(duì)ASE和超短脈沖有相似的放大性能[6],這對(duì)抑制ASE有著重要的意義,因此在某種程度上KrF更適合作為紫外超短脈沖的放大介質(zhì)。

圖2 初始脈寬為0.16 ps、3 ps時(shí)的放大曲線[23]Fig.2 Calculated amplification curves for initial pulse width of 0.16 ps and 3 ps[23]

2.2.2 紫外超短脈沖的放大

通常在用準(zhǔn)分子激光器進(jìn)行超短脈沖放大時(shí)都要經(jīng)過雙程或多程放大。1993年,Mossavi等[18]利用和頻產(chǎn)生的300 fs、12 μJ的超短脈沖對(duì)放電泵浦的ArF準(zhǔn)分子激光的增益特性進(jìn)行測量。脈沖能量經(jīng)單程放大后達(dá)到500 μJ,為了避免光束不均勻性帶來的增益測量困難并抑制ASE,測量過程中采用直徑為3 mm的光闌進(jìn)行了光束截取。實(shí)驗(yàn)最終獲得了脈寬約700 fs、能量為8 mJ、ASE小于3%的激光輸出,同時(shí)該實(shí)驗(yàn)表明種子脈沖能量足夠高時(shí),ArF準(zhǔn)分子激光有望表現(xiàn)出與飛秒高亮度KrF準(zhǔn)分子激光系統(tǒng)相似的性能,增益測量裝置如圖3所示。同年,Mossavi等[25]在此基礎(chǔ)上增加電子束泵浦的準(zhǔn)分子放大器,建立了超高亮度飛秒ArF準(zhǔn)分子激光系統(tǒng),該系統(tǒng)能夠產(chǎn)生輸出約700 fs、60 mJ的激光輸出,ASE小于10%。

圖3 ArF增益特性測量裝置圖[18]Fig.3 Experimental arrangement for measurements of the femtosecond gain characteristics of ArF[18]

2001年,Nabekawa等[26]利用門控增益放大(GGA)對(duì)Ti:Sapphire三倍頻產(chǎn)生的0.7 mJ種子脈沖進(jìn)行放大,研制了高平均功率飛秒KrF準(zhǔn)分子激光系統(tǒng),如圖4所示,可在200 Hz重復(fù)頻率下輸出平均功率為50 W、脈寬為480 fs的超短脈沖。同年,中國原子能科學(xué)研究院采用離軸雙通放大結(jié)構(gòu),利用LLG50放電泵浦KrF激光放大器,建立了一套固體Ti:Sappire/準(zhǔn)分子混合型的超短脈沖激光系統(tǒng),將1 mJ、280 fs的248 nm的脈沖激光放大到了50 mJ,聚焦功率密度達(dá)到了1017W/cm2[12]。

圖4 50 W、200 Hz Ti:sapphire/KrF激光系統(tǒng)[26]Fig.4 50 W,200 Hz Ti:sapphire/KrF laser system[26]

紫外超短脈沖經(jīng)過準(zhǔn)分子激光放大之后能量得到了不同程度的提升,這取決于種子脈沖的初始能量和放大器的類型及參數(shù)。電子束泵浦的準(zhǔn)分子激光放大器口徑大、泵浦效率高,能獲得大能量的激光輸出。同時(shí),輸出脈沖重復(fù)頻率的增加也為紫外超短脈沖準(zhǔn)分子激光放大技術(shù)指明了發(fā)展方向。高功率高重頻激光的輸出極大地拓展了激光光譜、強(qiáng)場物理等領(lǐng)域[27,28]的研究條件,為進(jìn)一步深入探索激光與物質(zhì)的相互作用奠定了基礎(chǔ)。此外,輸出的紫外脈沖脈寬變大,這是因?yàn)榉糯筮^程中不可避免地產(chǎn)生了色散或其他非線性效應(yīng),因此抑制脈沖展寬或發(fā)展激光脈寬壓縮技術(shù)也是十分必要的。

2.3 紫外超短脈沖的脈寬測量

飛秒激光的產(chǎn)生推動(dòng)著超快科學(xué)的迅速發(fā)展,脈寬是超短脈沖的一項(xiàng)重要特性,因此飛秒激光的發(fā)展也對(duì)脈寬測量技術(shù)提出了新的要求。就準(zhǔn)分子激光放大技術(shù)而言,放大過程中不可避免地會(huì)造成脈沖展寬,因此測量放大前后紫外超短脈沖的脈寬信息至關(guān)重要。由于紫外波段缺乏合適的非線性晶體且許多材料在紫外波段存在嚴(yán)重的吸收和色散問題,傳統(tǒng)的脈寬測量方法無法直接應(yīng)用紫外波段的測量,因此研究人員開發(fā)出適用于紫外波段的其他測量技術(shù)。

1991年,Dadap等[29]證實(shí)了金剛石的雙光子吸收可應(yīng)用于測量220～550 nm的脈沖光。1997年,Omenetto等[30]基于熔融二氧化硅的雙光子熒光測量出248 nm準(zhǔn)分子激光的脈寬為160 fs。2010年,Dai[31]利用光絲中的雙光子熒光效應(yīng)以及互相關(guān)兩種方法獲得了266 nm脈沖光的脈寬。2010年,Beutler等[32]基于Xe的多光子電離,在氙氣填充的飛行時(shí)間質(zhì)譜儀中進(jìn)行互相關(guān)測量,獲得了160 nm激光的脈寬。2017年,Xu等[33]采用簡并四波混頻瞬態(tài)光柵衍射法建立了紫外單次自相關(guān)儀,如圖5所示,適用范圍為248～400 nm。雖然已經(jīng)有多種方法可以測量紫外飛秒激光的脈寬,但是紫外波段激光脈寬測量技術(shù)還不夠成熟。更加準(zhǔn)確、快速地測量紫外飛秒脈沖的脈寬信息仍然是超快研究中的一項(xiàng)重要工作。

圖5 紫外單次自相關(guān)儀測量裝置[33]Fig.5 Ultraviolet single shot autocorrelator[33]

3 影響準(zhǔn)分子激光放大性能的因素

在建立紫外超快準(zhǔn)分子激光系統(tǒng)時(shí),存在很多影響準(zhǔn)分子放大器性能的因素,如放大的自發(fā)輻射ASE、放大器窗口引入的非線性效應(yīng)等。了解這些現(xiàn)象在放大過程中帶來的影響十分重要,這關(guān)系到準(zhǔn)分子激光器放大結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)以及實(shí)驗(yàn)條件的選擇。

3.1 放大的自發(fā)輻射

準(zhǔn)分子激光放大器運(yùn)行時(shí)會(huì)產(chǎn)生放大的自發(fā)輻射(ASE),ASE不僅會(huì)限制從放大器中可提取的有效能量,還會(huì)使放大輸出的飛秒光脈沖信噪比降低。為了抑制準(zhǔn)分子激光放大鏈ASE脈沖,通常使用可飽和吸收器將每個(gè)放大器與其相鄰放大器隔離開來。但是在準(zhǔn)分子激光波段沒有有效的可飽和吸收劑,因此需要使用其他方法抑制ASE。在放大光路中進(jìn)行空間濾波可以降低ASE的大小,Miyazaki等[34]在研究放電泵浦的XeCl準(zhǔn)分子激光器放大特性時(shí),用焦距為50 cm的透鏡和直徑為0.5 mm的光闌組成的空間濾波器來抑制ASE。此外,采用離軸放大結(jié)構(gòu)也可以有效抑制ASE[25,35]。同時(shí),在離軸放大結(jié)構(gòu)中,通過調(diào)整激光入射角度可以改變放大介質(zhì)的有效截面積,從而改善光束均勻性,因此選擇合適的激光入射角、優(yōu)化放大介質(zhì)的增益系數(shù)十分關(guān)鍵。此外,前面提到的多脈沖放大技術(shù)也會(huì)起到抑制ASE的作用。

3.2 非線性效應(yīng)

超短脈沖在窗鏡中傳輸時(shí)會(huì)產(chǎn)生非線性效應(yīng),如雙光子吸收、自聚焦、自相位調(diào)制、以及色散。雙光子吸收使得激光透過率在功率密度高時(shí)減小,并導(dǎo)致介質(zhì)的破壞閾值降低。自聚焦效應(yīng)會(huì)影響輸出光的空間質(zhì)量,自相位調(diào)制會(huì)造成光譜展寬和相移,窗口引入的色散是造成脈沖展寬的主要因素,其中雙光子吸收的研究最為典型。

介質(zhì)的雙光子吸收是影響高強(qiáng)度深紫外光產(chǎn)生和傳輸?shù)闹匾獡p失機(jī)制,而在獲得高功率或大能量的激光輸出時(shí),準(zhǔn)分子激光放大器中傳輸?shù)墓饷}沖功率密度可高達(dá)百GW/cm2,因此了解窗口材料的非線性吸收特性也是設(shè)計(jì)放大器的關(guān)鍵。目前,已有較多關(guān)于紫外波段非線性介質(zhì)雙光子吸收特性的研究[36-38],表2給出了四種常用非線性材料在深紫外波段的雙光子吸收系數(shù)[39,40],可以看出CaF2在193 nm波段的雙光子吸收系數(shù)約為熔融石英的1.4倍,在248 nm時(shí)熔融石英的雙光子吸收系數(shù)約為CaF2的5.4倍,這一現(xiàn)象說明雙光子系數(shù)β并不只單一地依賴于雙光子能量。在擬合雙光子系數(shù)時(shí),激光脈沖的空間和時(shí)間分布會(huì)影響擬合結(jié)果,且波長越短,非線性介質(zhì)材料的雙光子吸收越強(qiáng),因此不同材料在不同波段表現(xiàn)出不一樣的吸收特性。此外即使是同一種非線性介質(zhì)材料,因?yàn)榧兌取⒁?guī)格等參數(shù)的不同,雙光子吸收特性也會(huì)有差異,因此了解所用非線性材料的吸收特性在設(shè)計(jì)準(zhǔn)分子放大器時(shí)十分重要。

表2 雙光子吸收系數(shù)βa[39,40]Table 2 Two-photon absorption coefficients βa[39,40]

4 總結(jié)

準(zhǔn)分子激光由于具有寬頻帶、非線性效應(yīng)小等特點(diǎn)在放大紫外超短脈沖方面具有天然的優(yōu)勢,同時(shí)由于其良好的聚焦特性,紫外超短脈沖經(jīng)準(zhǔn)分子激光放大之后也可以達(dá)到很高的功率密度,目前國內(nèi)外多家實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)對(duì)紫外超短脈沖的準(zhǔn)分子激光技術(shù)進(jìn)行了研究并取得進(jìn)展。未來基于該技術(shù)建立的紫外超短脈沖準(zhǔn)分子激光系統(tǒng)還要向著高能量、高功率、高重頻的方向進(jìn)一步發(fā)展,這將為激光與物質(zhì)相互作用帶來新的發(fā)展前景。因此如何實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)指標(biāo)的推進(jìn)則是紫外超短脈沖準(zhǔn)分子激光放大技術(shù)將要面臨的挑戰(zhàn),這需要結(jié)合具體的應(yīng)用需求發(fā)展不同的技術(shù),如角多路技術(shù)、多脈沖多組束放大技術(shù)、脈寬壓縮技術(shù)等,從而解決紫外超短脈沖放大過程中遇到的問題,推動(dòng)紫外脈沖激光的應(yīng)用。