一种提高CO2激光器倍频效率的方法

文档序号:25362312发布日期:2021-06-08 15:47阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种提高co2激光器倍频效率的方法,其特征在于:分为晶片抛光、真空环境下键合操作和热处理三个步骤;步骤1,采用砷化镓作为准相位匹配的倍频晶体,以垂直于[0

11]晶向将晶体切割并抛光至328微米的晶片,该328微米利于使用现有工艺实现高质量的晶片,晶片之间的厚度偏差0.5λ=0.3μm,粗糙度ra=0.41nm,平面度峰谷值为0.056λ、均方根值为0.009λ,优于一阶准相位匹配晶体的质量;步骤2,经步骤1得到的晶片用丙酮、酒精、去离子水去除晶片表面研磨液,在盐酸混合溶液中酸洗2分钟去除晶片表面氧化物,在真空环境中按照极化方向依次旋转180度的方式进行光胶,最后在真空球中进行抽真空处理,处理至真空度为10
‑7pa;步骤3,步骤2得到的晶体放置于真空热压炉中进行热处理,控制以0.37℃/min的加热速度升温至560℃,保温时间20小时,保温过程保持恒定压力0.27kgf/mm2,降温至室温25℃,使层与层之间的晶片紧密结合在一起,得到47层低损耗准相位匹配砷化镓晶体,其平均单层界面损耗低于0.11%,优于一阶准相位匹配晶体的质量。2.根据权利要求1所述的一种提高co2激光器倍频效率的方法,其特征在于:通过增加晶片厚度,提高晶片加工质量和精度;根据准相位匹配理论,只能采用奇数阶的匹配方式,即三、五、七阶准相位匹配。3.根据权利要求1所述的一种提高co2激光器倍频效率的方法,其特征在于:考虑到尽量减少对基频光和倍频光的吸收,采用三阶准相位匹配晶片用于倍频实验。4.根据权利要求1所述的一种提高co2激光器倍频效率的方法,其特征在于:步骤2中,以纯度为38%的盐酸和离子水按照体积比1:1混合。5.根据权利要求1所述的一种提高co2激光器倍频效率的方法,其特征在于:抛光后的晶体按照相邻晶片极化方向反转180
°
进行堆叠,经过真空环境下高温加压热键合过程,使晶片结合在一起。
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