Perspectives d'aplicació del làser de 222 nm en el camp de la fabricació de dispositius fotònics 2

Perspectives d'aplicació del làser de 222 nm en el camp de la fabricació de dispositius fotònics 2

1.4 Selecció de la ruta tècnica per a làser de 222 nm

Aquesta secció se centra en la recerca d'un estat-sòlid- compacteLlum UV de 222 nmfont. Basant-se en la revisió de la literatura anterior dels làsers d'estat sòlid-d'ultraviolats profunds bombejats LD-duv (DUV), les característiques de diferents mitjans de guany del sistema de quasi-tres-nivells dopats amb Nd³⁺-, mètodes de bombament LD, cavitats ressonants, mètodes de Q{{{7}doublement i freqüències no lineals, i no lineals. s'analitzaran i seleccionaran cristalls per formular una ruta tècnica per aconseguir-hoUV de 222 nmsortida.

1.4.1 Cristall làser

1. Característiques dels diferents tipus de medis de guany làser

1) Guany mitjà en forma de vareta-

Els làsers-sòlids que utilitzen cristalls en forma de vareta-com a suport de guany ofereixen avantatges com ara una estructura senzilla i compacta, baix pes, bona qualitat del feix, alta eficiència i baix cost. Fins ara, els mitjans de guany en forma de vareta-s'han utilitzat àmpliament en làsers d'estat sòlid de baixa-a{-potència-, incloses les aplicacions orientades.làmpada UVC llunyana 222 nmtecnologia. El diàmetre dels mitjans de guany en forma de vareta-generalment és d'uns quants mil·límetres i la longitud sol oscil·lar entre uns quants mil·límetres i diversos centenars de mil·límetres. Normalment, els mètodes de bombeig dels làsers-sòlids amb mitjans de guany en forma de vareta-es classifiquen en funció de la relació entre la direcció d'incidència de la llum de la bomba i la direcció de propagació de la llum oscil·lant, és a dirbombament longitudinalibombament transversal. Les seves estructures es mostren a la figura 1.1 (a) i (b). El bombeig longitudinal es refereix a l'escenari on tant la llum de la bomba com el làser oscil·lant es propaguen en la mateixa direcció longitudinal. El bombeig transversal significa que la llum de la bomba incideix des del costat del medi làser, mentre que el làser oscil·lant oscil·la en la direcció longitudinal. (Figura 1.1 Esquemes esquemàtics d'estructures làser en forma de vareta- amb bombeig longitudinal i transversal, incloent (a) bombeig longitudinal i (b) estructures de bombeig transversals)

Durant el funcionament del làser, part de l'energia de la llum de la bomba no es converteix efectivament en sortida làser, sinó que existeix com a calor dins del cristall làser. Els cristalls làser en forma de vareta-dissipen la calor principalment pels seus costats, cosa que provoca un gradient de temperatura radial al cristall. Aquest gradient provoca canvis en el gradient de l'índex de refracció i la deformació tèrmica de les cares extrems del cristall, donant lloc, finalment, a un efecte de lent tèrmica, birrefringència induïda tèrmicament i pèrdua de difracció induïda tèrmicament. Aquests problemes restringeixen la injecció d'alta potència de la bomba i degraden la qualitat del feix i l'estabilitat de la potència del làser de sortida, especialment en els sistemes compactes.Llum UV de 222 nmsistemes. En els darrers anys, malgrat els avenços significatius en la tecnologia de font de bombes LD [88], així com les millores en la tecnologia de dissipació de calor i la qualitat dels cristalls làser units [89–90], el rendiment de sortida dels làsers en forma de vareta s'ha millorat molt. Tanmateix, els làsers en forma de vareta- encara pateixen l'inevitable efecte advers de les lents tèrmiques. Per tant, els mitjans de guany en forma de vareta-generalment són adequats per a làsers de baixa-a-potència.

2) -Guany mitjà de disc prim

Tal com es mostra a la figura 1.2, el mitjà de guany del disc prim-es fabrica en una estructura de disc molt prima al llarg de la direcció d'oscil·lació del làser, amb un gruix que normalment oscil·la entre 100 i 300 μm i un diàmetre de 10 a 20 mm. Les pel·lícules de reflexió total, tant per a la llum de la bomba com per a la llum oscil·lant, estan recobertes a una cara extrema del mitjà de disc-prim, que després es fixa en contacte total amb un dissipador de calor i es refreda mitjançant la circulació d'aigua. (Figura 1.2 Diagrama esquemàtic d'una estructura làser-de disc prim)

Aquesta estructura proporciona una gran àrea de contacte entre la cara final del medi i el dissipador de calor, facilitant la dissipació ràpida i suficient de la calor absorbida pel mitjà de guany a través d'aquesta gran àrea de contacte. La direcció del gradient de temperatura del cristall làser en aquesta estructura és coherent amb la direcció de propagació de la llum oscil·lant a la cavitat. Teòricament, aquest gradient de temperatura és petit i no afecta l'eficiència de sortida del làser ni la qualitat del feix. En comparació amb els làsers de cristall en forma de vareta-, els cristalls làser de disc- prims tenen una superfície de dissipació de calor més gran i un volum de llum de bombeig més gran, el que resulta en una major eficiència de dissipació de calor i adequació per a una llum de bomba d'alta-potència. A causa del gruix extremadament reduït dels cristalls làser de disc-prim, el reflector de la llum de la bomba es dissenya generalment en una estructura parabòlica per permetre que la llum de la bomba passi a través del cristall del disc prim-, millorant així l'eficiència d'utilització de la llum de la bomba. Entre els mitjans de guany de disc prim-, els cristalls Yb:YAG tenen avantatges com ara un petit defecte quàntic, una estructura de nivell d'energia simple i cap efecte paràsit (per exemple, absorció d'estat-excitat (ESA), conversió amunt (ETU) i-relaxació creuada) [91]. Per tant, els suports de guany de disc prim-basats en aquest material s'han estudiat àmpliament en els darrers anys i mostren un potencial considerable per a la sortida làser-de gran potència, encara que amb menys freqüència per als especialitzats.Bombeta de 222 nmdissenys. TRUMPF GmbH (Alemanya) ha desenvolupat un làser-de disc prim Yb:YAG amb una estructura mitjana de guany multi-disc, aconseguint una potència de sortida del nivell de quilowatts.

3) Mitjà de guany de llosa

De manera similar als làsers de disc-fins, els làsers de lloses també es desenvolupen per abordar els efectes tèrmics que es troben en la generació de làser d'alta potència-. No obstant això, la seva estructura difereix significativament de la dels mitjans de guany de disc prim-: el gruix del medi de guany de la llosa es redueix en la direcció perpendicular a la llum oscil·lant, normalment fins a uns quants mil·límetres. El 1972, WS Martin et al. [92] va proposar el típic làser de llosa Zig-Zag, l'estructura del qual es mostra a la figura 1.3. Adopta un mètode de bombeig lateral, on la direcció del gradient de temperatura en el medi de guany és la mateixa que la direcció de propagació de la llum de la bomba (és a dir, perpendicular a la cara gran del cristall). Per resoldre l'efecte de la lent tèrmica, augmentar la transmitància de la llum oscil·lant i reduir la pèrdua de reflexió de la llum oscil·lant a la cara de transmissió de llum-de la llosa, la cara de transmissió de llum-del mitjà de guany es talla normalment a l'angle de Brewster. Això permet que el làser oscil·lant es propagui a través de múltiples reflexions totals a les cares grans del medi de guany, compensant així els efectes tèrmics del cristall làser en la direcció de la llum de la bomba. L'estructura de la llosa té un paper important en el camp dels làsers de potència mitjana--alta. (Figura 1.3 Diagrama esquemàtic d'una estructura làser de llosa)

4) Guany de fibra mitjà

Els làsers de fibra es desenvolupen basant-se en amplificadors de fibra, utilitzant fibres de vidre dopades amb -terra{1}}rara com a mitjà de guany. A causa de la gran proporció de superfície-a-volum dels mitjans de guany de fibra, els làsers de fibra tenen avantatges inherents en el rendiment de dissipació de calor i perspectives d'aplicació prometedores en el camp dels làsers d'alta potència. En comparació amb les estructures tradicionals de fibra de mode únic-, les fibres de doble-revestiment tenen un revestiment interior addicional, format per quatre parts: nucli, revestiment interior, revestiment exterior i capa protectora. La figura 1.4 mostra el seu esquema estructural típic. El nucli serveix com a mitjà per a l'oscil·lació làser i es pot obtenir una sortida làser en mode-únic o multi-en funció de la mida del nucli. (Figura 1.4 Diagrama esquemàtic d'una estructura làser de fibra)

Normalment, s'utilitzen estructures irregulars (per exemple, el·líptiques, en forma de D-, quadrades i en forma de flor de pruner-) per acoblar la llum de la bomba al revestiment interior, sense requisits sobre el mode d'entrada de la llum de la bomba. La llum de la bomba es propaga cap endavant i cap enrere entre els revestiments interior i exterior i és absorbida pel nucli després de múltiples passades. La capa més externa és la capa protectora de la fibra. Entre els ions de la terra rar-com ara Nd³⁺, Er³⁺, Yb³⁺ i Tm³⁺, les fibres de doble-revestiment dopades de Yb³⁺-tenen molts avantatges (p. [93–94]), convertint-los en els làsers de fibra més estudiats actualment.

5) Comparació de característiques de diferents mitjans de guany làser

Tot i que els suports de -disc prim, llosa i guany de fibra afavoreixen una sortida làser d'alta-potència, els làsers amb suports de guany de disc o llosa-fins tenen estructures relativament complexes, grans volums i costos elevats. De la mateixa manera, les fibres són llargues i l'estructura de les fibres amb forma de barra de sistema de tres-nivells dopats amb Nd³⁺-per a la banda de 0,9 μm és complexa, voluminosa i cara. Tenint en compte l'objectiu d'aquest estudi-desenvolupar un compactelàmpada UVC llunyana 222 nmsistema-els mitjans de guany en forma de Nd³⁺-vareta dopada-es prefereixen com a cristall làser.

2. Mitjans de guany del sistema de quasi-tres-nivells dopats amb Nd³⁺-

Els cristalls làser Nd:YVO₄ i Nd:GdVO₄ tenen una longitud d'ona d'emissió principal de 0,91 μm en els seus sistemes de quasi-tres-nivells. Com a mitjà de guany important per generarUV de 222 nmmitjançant el doble de freqüència quàdruple, presenten excel·lents propietats físiques i òptiques. El cristall de vanadat d'itri dopat amb neodimi-(Nd:YVO₄) té una estructura tetragonal i pertany al sistema cristal·lí uniaxial. La seva birrefringència Δn oscil·la entre 0,2225 i 0,254, i el seu rang de longitud d'ona transparent és de 0,45-4,8 μm. Amb una duresa propera a la del vidre, no és fàcilment deliquescent i fàcil de processar i revestir. Per tant, és un dels cristalls làser més utilitzats actualment. La taula 1.4 enumera les propietats físiques del cristall Nd:YVO₄. La secció transversal-d'emissió de Nd:YVO₄ a 0,914 μm (σ₉₁₄ₙₘ) és d'aproximadament 19,5×10⁻²⁰ cm². A prop de la banda de 808 nm, el cristall Nd:YVO₄ té una àmplia banda d'absorció (uns 21 nm). L'eficiència d'absorció del cristall Nd:YVO₄ per a la llum de la bomba està relacionada amb la direcció de polarització entre la llum de la bomba i el làser de sortida, amb la màxima eficiència d'absorció quan les dues direccions són iguals. Per als cristalls tallats d'un eix-, el vector E- del làser és paral·lel a la direcció de polarització π-de l'eix òptic del cristall i perpendicular a la direcció de polarització σ- de l'eix òptic. Tanmateix, en comparació amb la polarització σ-, el cristall presenta una absorció més forta de la llum de bomba i una radiació més forta en la direcció de polarització π-. Mentrestant, l'eficiència de duplicació de freqüència de la llum polaritzada és relativament més alta durant la duplicació de freqüència. Per tant, s'utilitzen principalment cristalls de Nd:YVO₄ tallats en -eix amb polarització π-.

Taula 1.4 Propietats físiques del cristall Nd:YVO₄

L'estructura del nivell d'energia del cristall Nd:YVO₄ es mostra a la figura 1.5. El cristall Nd:YVO₄ té altes taxes d'absorció de llum prop de les bandes de 808 nm i 879 nm. Les partícules del nivell d'energia del sòl absorbeixen la llum de la bomba i passen al nivell d'energia ⁴F₅/₂. Tanmateix, la vida útil de les partícules al nivell d'energia ⁴F₅/₂ és molt curta (aproximadament 10⁻¹⁰ s), i passen ràpidament al nivell d'energia metaestable ⁴F₃/₂ mitjançant una relaxació no-radiativa. (Figura 1.5 Diagrama esquemàtic de l'estructura del nivell d'energia del cristall Nd:YVO₄)

La vida útil de les partícules al nivell d'energia metaestable ⁴F₃/₂ és relativament llarga (aproximadament 10⁻⁴ s), cosa que proporciona la condició per a la inversió de la població. El cristall Nd:YVO₄ té quatre nivells d'energia de transició principals: ⁴F₃/₂→⁴I₁₁/₂, ⁴F₃/₂→⁴I₁₃/₂, ⁴F₃/₂→⁴I₁₁/₂, i ⁴F₃/₂→⁴I₁₃/₂ ⁴F₃/₂→⁴I₉/₂, corresponents a longituds d'ona d'emissió de 1064 nm, 1342 nm, 1839 nm i 914 nm, respectivament. A temperatura ambient, la línia espectral de 1064 nm té la secció transversal d'emissió més gran-i el coeficient de guany més alt, seguida de la línia espectral de 1342 nm, mentre que les línies espectrals de 1839 nm i 914 nm tenen la més petita. Entre les quatre transicions de nivell d'energia anteriors, la transició ⁴F₃/₂→⁴I₉/₂ pertany al sistema de quasi-tres-nivells del cristall Nd:YVO₄. Sota la influència del camp de gelosia hoste, cada nivell d'energia dels ions Nd³⁺ pateix una divisió Stark. El nivell d'energia làser ⁴F₃/₂ es divideix en dos sub-nivells (R₁ i R₂), que estan molt a prop l'un de l'altre. Les poblacions de partícules dels sub-nivells R₁ i R₂ segueixen la llei de distribució de Boltzmann, que representen el 55% i el 45% del total de partícules al nivell d'energia ⁴F₃/₂, respectivament. El nivell d'energia làser inferior ⁴I₉/₂ també pateix una divisió Stark, formant 5 sub-nivells (Z₁~Z₅), i la població de partícules a cada sub-nivell també segueix la llei de distribució de Boltzmann. La línia espectral de 914 nm es genera per la transició de partícules del sub-nivell R₁ de ⁴F₃/₂ al nivell sub-Z₅ de ⁴I₉/₂. Segons la distribució de Boltzmann, la població de partícules al nivell inferior del làser Z₅ representa el 5% del total de partícules al nivell d'energia ⁴I₉/₂. Aquestes partícules del sub-nivell inferior provoquen la reabsorció del làser de 914 nm generat per la transició del nivell d'energia del làser ⁴F₃/₂→⁴I₉/₂, que afecta seriosament la potència llindar i l'eficiència de pendent de sortida del làser. Per tant, cal investigar-en profunditat per suprimir eficaçment la influència de la reabsorció en el sistema de quasi{-tres-nivells i millorar el rendiment de sortida dels làsers del sistema de quasi{{-tres-nivells orientats.Llum UV de 222 nm.

GdVO₄ i YVO₄ són materials de cristall amfitrió amb la mateixa estructura. La transició del nivell d'energia ⁴F₃/₂→⁴I₉/₂ del sistema de quasi-tres- nivells del cristall Nd:GdVO₄ genera làser de 912 nm. La taula 1.5 compara els paràmetres clau de rendiment dels cristalls Nd:YVO₄ i Nd:GdVO₄ en els seus sistemes de quasi-tres-nivells, inclosa la longitud d'ona fonamental, la freqüència-longitud d'ona doblada, la secció transversal d'emissió estimulada, la secció transversal-emissió{9}}estimulada, el temps de vida{10}}de nivell{10}}superior. -secció transversal, amplada de banda d'absorció i conductivitat tèrmica.

Taula 1.5 Comparació dels paràmetres de rendiment dels cristalls Nd:YVO₄ i Nd:GdVO₄ en sistemes de quasi-tres-nivells

Mitjançant la comparació anterior de propietats físiques i òptiques, els cristalls Nd:YVO₄ i Nd:GdVO₄ tenen cadascun les seves pròpies característiques com a mitjà de guany candidat. En comparació amb Nd:GdVO₄, el cristall Nd:YVO₄ té un ample de banda d'absorció més ampli prop de la banda de 808 nm, la qual cosa redueix els requisits de fonts de bomba i tecnologia de control de temperatura i permet condicions de funcionament externes relativament relaxades del làser. A més, té una vida útil del nivell superior-una mica més llarg (adequat per a làsers polsats) i avantatges de cost. Per tant, el cristall Nd:YVO₄ es selecciona com a mitjà de guany làser en aquest estudi per aconseguir una eficàciaBombeta de 222 nmprototips.

1.4.2 Mètode de bombeig

Als làsers d'estat sòlid-bombat- LD, hi ha diversos mètodes per acoblar la llum emesa de LD al medi de guany làser. Normalment, aquests mètodes es classifiquen en dos tipus segons la relació entre les direccions de propagació de la llum de la bomba i el làser oscil·lant:bombament final (longitudinal)ibombament lateral (transversal)(vegeu la figura 1.1). A continuació s'analitzen i es comparen les característiques estructurals d'aquests dos mètodes de bombeig.

1. Finalitzar el bombeig

Els làsers d'estat sòlid-bombat de baixa-a-potència mitjana-extrem-LD-mitjana-tenen els avantatges d'una estructura simple i compacta, una bona qualitat del feix i una alta eficiència, cosa que els converteix en els làsers més utilitzats, especialment enUV de 222 nmconfiguracions de generació. Consten principalment de tres parts: font de bomba LD, sistema d'acoblament òptic i làser-sòlid, amb la seva estructura que es mostra a la figura 1.1 (a). El làser emès pel LD es transmet per bombar-lo al llarg de la direcció de la llum oscil·lant a la cavitat i el feix s'enfoca al medi de guany. Mitjançant l'optimització dels paràmetres de la cavitat ressonant, es pot aconseguir una relació de mida de punt adequada entre la llum de la bomba i la llum oscil·lant (és a dir, la concordança de modes). Aquesta relació té un impacte significatiu en l'eficiència de bombeig de la llum de la bomba i el rendiment de sortida del làser. A més, la llum de la bomba es propaga a llarga distància al cristall làser i és totalment absorbida pel cristall, donant lloc a una potència llindar de bomba baixa i una alta eficiència de pendent del làser amb aquest mètode de bombeig. Per tant, la tecnologia de-bombeig final LD ​​s'utilitza àmpliament en làsers d'estat sòlid-mitjana de potència--mitjana- amb una alta qualitat de feix i una alta eficiència de conversió. Hi ha dos tipus principals de-tecnologia de bombeig final:

La llum emesa del díode làser s'injecta directament al cristall làser mitjançant un sistema d'acoblament òptic. Optimitzant el disseny de la cavitat ressonant i els paràmetres del sistema d'acoblament, es pot aconseguir la superposició òptima entre el feix de la bomba i el feix oscil·lant.

La llum de sortida del LD s'acobla primer a una fibra òptica i després s'injecta al medi de guany làser a través de la sortida de fibra. Aquest mètode no només aïlla el làser d'estat sòlid-del díode làser per reduir la influència mútua dels efectes tèrmics, sinó que també permet que la fibra doni forma a la llum de sortida del LD, cosa que afavoreix la concordança del mode.

2. Bombeig lateral

Tot i que l'estructura de bombeig{0}}final té els avantatges d'una alta eficiència i una bona qualitat del feix, no pot injectar una gran potència de bomba a causa de les limitacions de la petita àrea de bombeig del cristall làser i l'efecte advers de les lents tèrmiques. Amb l'augment de la potència de sortida LD i les millores en la tecnologia de dissipació de calor, els investigadors han optimitzat els paràmetres dels cristalls làser utilitzant múltiples matrius LD basades en l'estructura dels làsers bombejats amb làmpada-, injectant l'energia lluminosa de la bomba al cristall des de la superfície del cilindre o cuboide. Aquest mètode de bombeig augmenta l'àrea d'injecció de llum de la bomba i la superfície de dissipació de calor del cristall làser, millorant així significativament tant la potència d'injecció com la potència de sortida. A més, l'augment de la mida del mitjà de guany també contribueix a un cert augment de la potència de sortida del làser. L'estructura del bombeig lateral es mostra a la figura 1.1 (b). Actualment, la majoria dels làsers d'estat-sòlid- amb potència de sortida que va des de centenars de watts fins a quilowatts adopten l'estructura de bombeig lateral.

3. Comparació dels dos mètodes de bombeig

El bombeig final LD ​​té els avantatges d'una estructura simple i compacta, una alta eficiència i una bona qualitat del feix. Tot i que el bombeig lateral LD ​​és propici per a una sortida làser de gran-potència, té una estructura relativament complexa i un gran volum. Per tant, en aquest estudi s'adopta el mètode de bombament final-LD per compactelàmpada UVC llunyana 222 nmaplicacions.

1.4.3 Cavitat ressonant làser

En tots els làsers d'estat-sòlid-, la selecció de la cavitat ressonant làser té un impacte significatiu en el rendiment de sortida del làser. Després de determinar els paràmetres del cristall làser, cal seleccionar una cavitat ressonant adequada en funció dels requisits per al rendiment de la sortida làser. A partir de l'anàlisi anterior del sistema de nivells d'energia del mitjà de guany dopat amb Nd³⁺-, el sistema de quasi-tres-nivells té una petita secció transversal d'emissió- i pateix reabsorció. Aquests factors adversos tenen un impacte no-insignificant a l'hora d'aconseguir una sortida de llum de freqüència fonamental d'alta-potència i-feix-de gran qualitat. Per tant, a l'hora de seleccionar l'estructura de la cavitat ressonant, cal tenir en compte dos aspectes: hauria de ser propici per millorar la sortida de la llum de freqüència fonamental i aconseguir l'eficiència de duplicació d'alta freqüència. A partir de la revisió bibliogràfica anterior dels làsers-d'estat sòlid DUV, per a sistemes de quatre-nivells, el mètode més senzill per generar el quart harmònic és utilitzar la generació de segon harmònic extracavitat. Tanmateix, per al sistema de quasi-tres- nivells adoptat en aquest estudi, l'eficiència de conversió de duplicació de freqüència obtinguda per la generació de segon harmònic extracavitat serà força baixa. Per tant, per generar eficaçmentLlum UV de 222 nm, cal considerar i seleccionar de manera exhaustiva una estructura de cavitat ressonant que sigui fàcil d'implementar i que permeti la duplicació de freqüència d'alta{0}}eficiència.

Per millorar l'eficiència de duplicació de freqüència, el cristall de duplicació de freqüència-se sol col·locar dins de la cavitat del làser (és a dir,duplicació de la freqüència intracavitat). Això permet que la llum de freqüència fonamental passi a través del cristall de freqüència-duplicant diverses vegades (anada i tornada), millorant així la taxa d'utilització de la llum de freqüència fonamental. Els tipus de cavitats més utilitzats inclouendoble-freqüència intracavitat de cavitat recta, V-duplicació de la freqüència intracavitat de la cavitat, iDuplicació de la freqüència intracavitat de la cavitat Z-, amb les seves estructures mostrades a les figures 1.6–1.8. Un mètode eficaç similar és utilitzar una cavitat ressonant extracavitat per augmentar la potència de circulació de l'ona fonamental, l'ona harmònica o ambdues.

L'estructura de cavitat-recta té els avantatges d'un disseny senzill i compacte i un ajust fàcil, però la seva eficiència de duplicació de freqüència és baixa. Això es deu al fet que les mides de punt del medi de guany del làser i el cristall de duplicació de la freqüència-no es poden seleccionar lliurement, cosa que fa que sigui impossible aconseguir la concordança del mode de feix i l'eficiència de duplicació d'alta freqüència. Per tant, l'estructura de cavitat recta-no és adequada per al mitjà de guany del sistema quasi{-tres-dopat amb Nd³⁺-.

L'estructura ressonant de la cavitat en V-te dos cintures de feix relativament independents als seus dos braços, que poden complir simultàniament les condicions de concordança de modes i de duplicació de freqüència d'alta-eficiència. No obstant això, pateix astigmatisme, que degrada la qualitat del feix de la sortida del làser.

La cavitat Z- té una eficiència de duplicació d'alta freqüència i una bona estabilitat tèrmica, amb una qualitat del feix lleugerament millor que la cavitat V-. No obstant això, té una estructura complexa i una gran pèrdua intracavitat.

Per a la cavitat ressonant extracavitat, cal un servo de banda ampla per controlar amb precisió la longitud de la cavitat, i la transmitància del mirall d'entrada per a la llum incident ha de coincidir amb la impedància-amb la pèrdua total de la cavitat per aconseguir la màxima eficiència de conversió. Això dóna lloc a una estructura general relativament complexa. (Figura 1.6 Diagrama esquemàtic de l'estructura de duplicació de la freqüència intracavitat de l'extrem LD-bombat recta-cavitat) (Figura 1.7 Diagrama esquemàtic de l'estructura de duplicació de la freqüència intracavitat de l'extrem LD-bombat V{-cavitat bombat-) (Figura 1.8 Diagrama esquemàtic de l'extrem LD-{1}{1}{1}{1}{1}{1}{1}{1}{1}{1}{1}{1}{1}{1}{1}{1}{1}{1}{1}{1. estructura de duplicació de freqüència)

Basant-se en l'anàlisi anterior, en aquest estudi es prefereix la cavitat ressonant làser en forma de V-con generació de segon harmònic intracavitat, i s'adopta un mètode d'enfocament de lents relativament senzill per a la part de duplicació de freqüència quàdruple extracavitat per optimitzarBombeta de 222 nmrendiment.