Vyhlídky aplikace 222nm laseru v oblasti výroby fotonických zařízení 2

Vyhlídky aplikace 222nm laseru v oblasti výroby fotonických zařízení 2

1.4 Výběr technické cesty pro 222nm laser

Tato část se zaměřuje na výzkum kompaktního -pevného{1}}stavuUV záření 222 nmzdroj. Na základě výše uvedeného přehledu literatury LD-pevnolátkových laserů s hlubokým ultrafialovým čerpadlem (DUV){2}}, charakteristik různých Nd³⁺-dopovaných kvazi{5}}tří{5}}tříúrovňových systémových ziskových médií, LD čerpacích metod, rezonančních dutin, Q{7}}frekvenčních metod, krystalových{7}}přepínání{8} analyzovány a vybrány pro formulování technické cesty k dosažení222nm UVvýstup.

1.4.1 Laserový krystal

1. Charakteristika různých typů médií se ziskem laseru

1) Střední zesílení-ve tvaru tyče

Pevné{0}}lasery využívající krystaly ve tvaru tyče jako ziskové médium nabízejí výhody, jako je jednoduchá a kompaktní struktura, nízká hmotnost, dobrá kvalita paprsku, vysoká účinnost a nízká cena. K dnešnímu dni se média pro zesílení tyčového-tvaru široce používají v pevnolátkových laserech s nízkým-až{5}}středním výkonem-, včetně aplikací zaměřených navzdálená UVC lampa 222 nmtechnologie. Průměr tyčového-zesilovacího média je obecně několik milimetrů a délka se obvykle pohybuje od několika milimetrů do několika set milimetrů. Metody čerpání pevnolátkových-laserů se ziskovým médiem ve tvaru tyče- jsou obvykle klasifikovány na základě vztahu mezi směrem dopadajícího světla čerpadla a směrem šíření oscilujícího světla, konkrétněpodélné čerpáníapříčné čerpání. Jejich struktury jsou znázorněny na obrázku 1.1 (a) a (b). Podélné čerpání se týká scénáře, kdy se jak světlo čerpadla, tak oscilující laser šíří ve stejném podélném směru. Příčné čerpání znamená, že světlo čerpadla dopadá ze strany laserového média, zatímco oscilující laser kmitá v podélném směru. (Obrázek 1.1 Schématická schémata tyčových- laserových struktur s podélným a příčným čerpáním, včetně (a) podélného čerpání a (b) příčných čerpacích struktur)

Během provozu laseru se část světelné energie čerpadla účinně nepřevádí na výstup laseru, ale existuje jako teplo uvnitř krystalu laseru. Tyčové-laserové krystaly odvádějí teplo hlavně svými stranami, což způsobuje radiální teplotní gradient v krystalu. Tento gradient vede ke změnám v gradientu indexu lomu a tepelné deformaci koncových ploch krystalu, což má nakonec za následek efekt tepelné čočky, tepelně indukovaný dvojlom a tepelně indukovanou difrakční ztrátu. Tyto problémy omezují vstřikování vysokého výkonu čerpadla a zhoršují kvalitu paprsku a výkonovou stabilitu výstupního laseru, zejména v kompaktním provedeníUV záření 222 nmsystémy. V posledních letech, navzdory významnému pokroku v technologii LD čerpadel [88], stejně jako zlepšení v technologii rozptylu tepla a kvalitě lepených laserových krystalů [89–90], se výstupní výkon tyčových-laserů výrazně zlepšil. Tyčové-lasery však stále trpí nevyhnutelným nepříznivým účinkem tepelné čočky. Pro lasery s nízkým-až{10}}středním výkonem jsou proto obecně vhodná média pro zesílení tyčového-tvaru.

2) Tenký-disk se středním ziskem

Jak je znázorněno na obrázku 1.2, médium pro zesílení tenkého disku- je vyrobeno do velmi tenké struktury disku podél směru oscilace laseru s tloušťkou typicky v rozmezí 100 až 300 μm a průměrem 10 až 20 mm. Fólie s úplným odrazem pro světlo čerpadla i pro oscilující světlo jsou potaženy na jedné koncové ploše tenkého-diskovitého média, které je poté fixováno v plném kontaktu s chladičem a chlazeno cirkulující vodou. (Obrázek 1.2 Schematický diagram struktury tenkého-diskového laseru)

Tato struktura poskytuje velkou kontaktní plochu mezi čelní plochou média a chladičem, což usnadňuje rychlé a dostatečné rozptýlení tepla absorbovaného ziskovým médiem přes tuto velkou kontaktní plochu. Směr teplotního gradientu laserového krystalu v této struktuře je konzistentní se směrem šíření oscilujícího světla v dutině. Teoreticky je tento teplotní gradient malý a neovlivňuje účinnost laserového výstupu ani kvalitu paprsku. Ve srovnání s krystalovými lasery-ve tvaru tyče mají tenké-diskové laserové krystaly větší povrchovou plochu pro odvod tepla a objem čerpadla, což má za následek vyšší účinnost rozptylu tepla a vhodnost pro světlo čerpadla s vysokým-výkonem. Vzhledem k extrémně malé tloušťce tenkých-diskových laserových krystalů je reflektor pro světlo pumpy obvykle navržen do parabolické struktury, která umožňuje, aby světlo pumpy procházelo tenkým-diskovým krystalem několikrát, čímž se zvyšuje efektivita využití světla pumpy. Mezi tenkými-diskovými médii mají krystaly Yb:YAG výhody, jako je malý kvantový defekt, jednoduchá struktura energetické hladiny a žádné parazitní efekty (např. absorpce excitovaného-stavu (ESA), upkonverze (ETU) a křížová{14}}relaxace) [91]. Média se ziskem tenkých-disku založená na tomto materiálu byla tedy v posledních letech rozsáhle studována a vykazují značný potenciál pro vysokovýkonný laserový výstup, i když méně často pro specializované222nm žárovkanávrhy. Společnost TRUMPF GmbH (Německo) vyvinula tenký-diskový laser Yb:YAG se střední strukturou zesílení více disků, dosahující výstupního výkonu na úrovni kilowattů.

3) Střední zisk desky

Podobně jako lasery s tenkým{0}}diskem jsou také deskové lasery vyvinuty k řešení tepelných efektů, ke kterým dochází při výrobě-výkonných laserů. Jejich struktura se však výrazně liší od struktury tenkého-diskového média pro zesílení: tloušťka média pro zesílení desky je zmenšena ve směru kolmém k oscilujícímu světlu, typicky na několik milimetrů. V roce 1972 WS Martin a kol. [92] navrhli typický Zig-zag deskový laser, jehož struktura je znázorněna na obrázku 1.3. Přijímá metodu bočního čerpání, kde směr teplotního gradientu v médiu zesílení je stejný jako směr šíření světla čerpadla (tj. kolmo k velké ploše krystalu). Aby se vyřešil efekt tepelné čočky, zvýšila se propustnost oscilujícího světla a snížila se ztráta odrazem oscilujícího světla na světlo{15}}přenosové ploše desky, je světlo{16}}přenosová plocha zesilovacího média obvykle oříznuta pod Brewsterovým úhlem. To umožňuje, aby se oscilující laser šířil prostřednictvím vícenásobných totálních odrazů na velkých plochách média pro zesílení, čímž se kompenzují tepelné účinky laserového krystalu ve směru světla pumpy. Desková struktura hraje důležitou roli v oblasti středních-až{20}}vysokých výkonových laserů. (Obrázek 1.3 Schéma struktury deskového laseru)

4) Střední zisk vláken

Vláknové lasery jsou vyvíjeny na bázi vláknových zesilovačů, které jako ziskové médium využívají skleněná vlákna dopovaná -zeminami-. Vzhledem k velkému poměru plochy -k-objemu média s optickým ziskem mají vláknové lasery neodmyslitelné výhody v oblasti odvodu tepla a slibné vyhlídky na použití v oblasti vysokovýkonných laserů. V porovnání s tradičními jedno-vláknovými strukturami mají dvojitě{8}}plášťovaná vlákna další vnitřní plášť, který se skládá ze čtyř částí: jádra, vnitřního pláště, vnějšího pláště a ochranné vrstvy. Obrázek 1.4 ukazuje jeho typické konstrukční schéma. Jádro slouží jako médium pro oscilaci laseru a v závislosti na velikosti jádra lze získat jednorežimový nebo vícerežimový laserový výstup. (Obrázek 1.4 Schematické schéma struktury vláknového laseru)

K připojení světla pumpy k vnitřnímu opláštění se obvykle používají nepravidelné struktury (např. eliptické, D-tvar, čtverec a švestkový květ-ve tvaru) bez požadavků na vstupní režim osvětlení pumpy. Světlo čerpadla se šíří tam a zpět mezi vnitřním a vnějším pláštěm a je absorbováno jádrem po několika průchodech. Vnější vrstva je ochranná vrstva vlákna. Mezi vzácnými-ionty zeminy, jako jsou Nd³⁺, Er³⁺, Yb³⁺ a Tm³⁺, mají Yb³⁺-dopovaná dvojitě{14}}plátovaná vlákna mnoho výhod (např. extrémně nízké tepelné zatížení, malý kvantový defekt) a široký rozsah vlnových délek, díky nimž jsou nejširší 594–11897 nm (5 v současnosti široce studované vláknové lasery.

5) Porovnání charakteristik různých médií se ziskem laseru

Přestože média s tenkým{0}}diskem, deskami a médiem s optickým ziskem vedou k vysoce-výkonovému laserovému výstupu, lasery s tenkým-diskovým médiem nebo médiem s nízkým ziskem mají poměrně složitou strukturu, velké objemy a vysoké náklady. Podobně jsou vlákna dlouhá a struktura vláken Nd³⁺-dotovaných kvazi-tří{7}}tyčinkových{8}}systémů ve tvaru vláken pro pásmo 0,9 μm je složitá, objemná a drahá. Vzhledem k cíli této studie{11}}vyvinout kompaktvzdálená UVC lampa 222 nmsystém-jako laserový krystal je preferována Nd³⁺-dopovaná tyč-ve tvaru zesilovacího média.

2. Nd³⁺-dopované kvazi-tří{4}}úrovňové médium se ziskem systému

Laserové krystaly Nd:YVO₄ a Nd:GdVO₄ mají hlavní emisní vlnovou délku 0,91 μm ve svých kvazi-tří{2}}úrovňových systémech. Jako důležité médium zisku pro generování222nm UVdíky čtyřnásobnému zdvojnásobení frekvence vykazují vynikající fyzikální a optické vlastnosti. Krystal yttrium-vanadičnanu (Nd:YVO₄) dopovaný neodymem- má tetragonální strukturu a patří do jednoosého krystalového systému. Jeho dvojlom Δn se pohybuje od 0,2225 do 0,254 a rozsah jeho transparentních vlnových délek je 0,45–4,8 μm. S tvrdostí blízkou tvrdosti skla se snadno neroztéká a snadno se zpracovává a natírá. Jedná se tedy v současnosti o jeden z nejběžněji používaných laserových krystalů. Tabulka 1.4 uvádí fyzikální vlastnosti krystalu Nd:YVO4. Emisní průřez-Nd:YVO₄ při 0,914 μm (σ₉₁₄ₙₘ) je přibližně 19,5×10⁻²⁰ cm². V blízkosti pásma 808 nm má krystal Nd:YVO₄ široký absorpční pás (asi 21 nm). Absorpční účinnost krystalu Nd:YVO₄ pro světlo čerpadla souvisí se směrem polarizace mezi světlem čerpadla a výstupním laserem, s nejvyšší účinností absorpce, když jsou oba směry stejné. U krystalů broušených osou -je E-vektor laseru rovnoběžný se směrem polarizace π- optické osy krystalu a kolmý ke směru polarizace σ- optické osy. Ve srovnání s σ-polarizací však krystal vykazuje silnější absorpci světla pumpy a silnější záření ve směru π-polarizace. Mezitím je účinnost zdvojení frekvence polarizovaného světla relativně vyšší během zdvojnásobení frekvence. Proto se většinou používají -osově řezané krystaly Nd:YVO₄ s π-polarizací.

Tabulka 1.4 Fyzikální vlastnosti krystalu Nd:YVO₄

Struktura energetické hladiny krystalu Nd:YVO₄ je znázorněna na obrázku 1.5. Krystal Nd:YVO₄ má vysokou absorpční rychlost pro světlo v blízkosti pásem 808 nm a 879 nm. Částice v úrovni zemní energie absorbují světlo čerpadla a přecházejí na úroveň energie ⁴F₅/₂. Životnost částic v energetické hladině ⁴F₅/₂ je však velmi krátká (přibližně 10⁻¹⁰ s) a rychle přecházejí na metastabilní energetickou hladinu ⁴F₃/₂ prostřednictvím ne-radiační relaxace. (Obrázek 1.5 Schematický diagram struktury energetické hladiny krystalu Nd:YVO₄)

Životnost částic v metastabilní energetické hladině ⁴F₃/₂ je relativně dlouhá (cca 10⁻⁴ s), což dává podmínku pro inverzi populace. Krystal Nd:YVO4 má čtyři hlavní úrovně přechodové energie: 4F3/₂→4I₁1/₂, 4F3/₂→4I13/₂, 4F3/₂→4I₂1, a/5 4F3/2—>4I9/2, což odpovídá emisním vlnovým délkám 1064 nm, 1342 nm, 1839 nm a 914 nm. Při pokojové teplotě má spektrální čára 1064 nm největší emisní průřez a nejvyšší koeficient zesílení, následuje spektrální čára 1342 nm, zatímco spektrální čáry 1839 nm a 914 nm mají nejmenší. Mezi výše uvedenými čtyřmi přechody energetických úrovní patří přechod ⁴F₃/₂→⁴I₉/₂ do kvazi-tří{14}}úrovňového systému krystalu Nd:YVO₄. Pod vlivem mřížkového pole hostitele každá energetická hladina iontů Nd3⁺ podléhá Starkově štěpení. Energetická hladina laseru ⁴F₃/₂ se rozdělí do dvou podúrovní (R₁ a R₂), které jsou velmi blízko u sebe. Populace částic v podúrovních R1 a R2 se řídí Boltzmannovým distribučním zákonem a tvoří 55 % a 45 % celkových částic na energetické úrovni 4F3/₂. Nižší hladina laserové energie ⁴I₉/₂ také prochází Starkovým štěpením, čímž se vytvoří 5 dílčích-úrovní (Z₁~Z₅) a populace částic v každé dílčí-úrovni se také řídí Boltzmannovým distribučním zákonem. Spektrální čára 914 nm je generována přechodem částic z podúrovně R4- ⁴F33/₂ na podúroveň Z₅{30}}⁴I₉/₂. Podle Boltzmannovy distribuce představuje populace částic v nižší laserové pod{32}}úrovni Z₅ 5 % celkových částic na energetické úrovni 4I₉/₂. Tyto částice v nižší pod{35}}úrovni způsobují reabsorpci 914 nm laseru generovaného přechodem úrovně energie ⁴F3/₂→4I₉/₂ laseru, což vážně ovlivňuje prahový výkon a účinnost sklonu výstupu laseru. Proto je potřeba-hloubkový výzkum, aby bylo možné účinně potlačit vliv reabsorpce v kvazi-tří{40}}systému a zlepšit výstupní výkon kvazi-tří{42}}systémových laserů zaměřujících seUV záření 222 nm.

GdVO₄ a YVO₄ jsou hostitelské krystalové materiály se stejnou strukturou. Přechod energetické hladiny ⁴F₃/₂→⁴I₉/₂ kvazi-tří{2}}úrovňového systému krystalu Nd:GdVO₄ generuje 912 nm laser. Tabulka 1.5 porovnává klíčové výkonnostní parametry krystalů Nd:YVO₄ a Nd:GdVO₄ v jejich kvazi-tří{7}}úrovňových systémech, včetně základní vlnové délky, frekvence-zdvojnásobené vlnové délky, průřezu stimulované emise, horní{10}}životnosti{10}}úrovně tepelné vodivosti}, absorpčního průřezu, šířky absorpce{1{1

Tabulka 1.5 Porovnání výkonnostních parametrů krystalů Nd:YVO₄ a Nd:GdVO₄ v kvazi-tří{2}}úrovňových systémech

Prostřednictvím výše uvedeného srovnání fyzikálních a optických vlastností mají krystaly Nd:YVO4 a Nd:GdVO4 každý své vlastní charakteristiky jako kandidátní ziskové médium. Ve srovnání s Nd:GdVO₄ má krystal Nd:YVO₄ širší absorpční pásmo blízko pásma 808 nm, což snižuje požadavky na zdroje čerpadel a technologii řízení teploty a umožňuje relativně uvolněné vnější provozní podmínky laseru. Navíc má o něco delší horní-životnost (vhodné pro pulzní lasery) a výhody v ceně. Proto je krystal Nd:YVO₄ vybrán jako médium pro zisk laseru v této studii pro dosažení účinnosti222nm žárovkaprototypy.

1.4.2 Způsob čerpání

V LD-čerpaných pevnolátkových laserech{1}} existuje několik metod, jak spojit vyzařované světlo LD do média pro zisk laseru. Obvykle jsou tyto metody klasifikovány do dvou typů na základě vztahu mezi směry šíření světla pumpy a oscilačního laseru:koncové čerpání (podélné)aboční čerpání (příčné)(viz obrázek 1.1). Strukturální charakteristiky těchto dvou čerpacích metod jsou analyzovány a porovnány níže.

1. Ukončete čerpání

LD end-čerpané nízko{1}}až-středně výkonné pevnolátkové-lasery mají výhody jednoduché a kompaktní konstrukce, dobré kvality paprsku a vysoké účinnosti, díky čemuž jsou nejrozšířenějšími lasery, zejména v222nm UVgenerační nastavení. Skládají se hlavně ze tří částí: zdroje LD pumpy, optického spojovacího systému a pevnolátkového laseru, jejichž struktura je znázorněna na obrázku 1.1 (a). Laser emitovaný LD je přenášen pro čerpání ve směru oscilujícího světla v dutině a paprsek je zaostřen do zesilovacího média. Optimalizací parametrů rezonanční dutiny lze dosáhnout vhodného poměru velikosti bodu mezi světlem pumpy a oscilujícím světlem (tj. přizpůsobení režimu). Tento poměr má významný vliv na účinnost čerpání světla čerpadla a výstupní výkon laseru. Kromě toho se světlo pumpy šíří v krystalu laseru na velkou vzdálenost a je krystalem plně absorbováno, což má za následek nízký prahový výkon pumpy a vysokou účinnost sklonu laseru s touto metodou pumpování. Technologie LD end{10}}je proto široce používána u nízko-až{12}}středně výkonných pevnolátkových laserů-s vysokou kvalitou paprsku a vysokou účinností konverze. Existují dva hlavní typy koncových{15}}technologií čerpání:

Vyzařované světlo laserové diody je přímo vstřikováno do laserového krystalu prostřednictvím optického spojovacího systému. Optimalizací návrhu rezonanční dutiny a parametrů spojovacího systému lze dosáhnout optimálního překrytí mezi paprskem čerpadla a oscilujícím paprskem.

Výstupní světlo LD je nejprve připojeno k optickému vláknu a poté je vstřikováno do média pro zisk laseru přes výstup vlákna. Tato metoda nejen izoluje pevnolátkový-laser od laserové diody, aby se snížil vzájemný vliv tepelných efektů, ale také umožňuje vláknu tvarovat výstupní světlo LD, což přispívá k dosažení přizpůsobení režimu.

2. Boční čerpání

Přestože koncová{0}}pumpovací struktura má výhody vysoké účinnosti a dobré kvality paprsku, nemůže vstřikovat vysoký výkon pumpy kvůli omezení malé čerpací plochy laserového krystalu a nepříznivému účinku tepelné čočky. Se zvýšením výstupního výkonu LD a zlepšením technologie rozptylu tepla výzkumníci optimalizovali parametry laserových krystalů pomocí více LD polí založených na struktuře lampy-pumpovaných laserů, které vstřikují světelnou energii pumpy do krystalu z povrchu válce nebo kvádru. Tento způsob čerpání zvětšuje plochu vstřikování světla pumpou a plochu povrchu rozptylu tepla laserového krystalu, čímž se výrazně zlepšuje jak vstřikovací výkon, tak výstupní výkon. K určitému zvýšení výstupního výkonu laseru navíc přispívá i zvětšená velikost zesilovacího média. Struktura bočního čerpání je znázorněna na obrázku 1.1 (b). V současné době většina všech-pevnolátkových-laserů s výstupním výkonem v rozsahu od stovek wattů po kilowatty využívá strukturu bočního čerpání.

3. Srovnání dvou způsobů čerpání

LD koncové čerpání má výhody jednoduché a kompaktní konstrukce, vysoké účinnosti a dobré kvality paprsku. Přestože čerpání na straně LD přispívá k výkonu laseru s vysokým-výkonem, má poměrně složitou strukturu a velký objem. Proto je v této studii pro kompakty přijata metoda čerpání LD end-vzdálená UVC lampa 222 nmaplikací.

1.4.3 Laserová rezonanční dutina

U všech-pevnolátkových{1}}laserů má výběr rezonanční dutiny laseru významný vliv na výkon laseru. Po určení parametrů laserového krystalu je potřeba vybrat vhodnou rezonanční dutinu na základě požadavků na výkon laserového výstupu. Z výše uvedené analýzy systému energetické hladiny Nd³⁺-dotovaného média zesílení vyplývá, že kvazi-tří{7}}úrovňový systém má malý emisní průřez-a trpí reabsorpcí. Tyto nepříznivé faktory mají -nezanedbatelný dopad na dosažení vysokého-výkonu a{12}}kvalitního{12}}paprsku{13}}základního frekvenčního světelného výkonu. Při výběru struktury rezonanční dutiny je proto třeba vzít v úvahu dva aspekty: měla by přispívat ke zvýšení výkonu světla se základní frekvencí a dosažení vysoké účinnosti zdvojnásobení frekvence. Z výše uvedeného přehledu literatury DUV pevnolátkových laserů pro čtyřúrovňové systémy vyplývá, že nejjednodušší metodou generování čtvrté harmonické je použití extradutinového generování druhé harmonické. Pro kvazi-tří{20}}úrovňový systém přijatý v této studii však bude účinnost konverze zdvojnásobení frekvence získaná extrakavitační generací druhé harmonické poměrně nízká. Proto efektivně generovatUV záření 222 nm, je nutné komplexně zvážit a vybrat strukturu rezonanční dutiny, která se snadno implementuje a umožňuje zdvojnásobení frekvence s vysokou{0}}účinností.

Aby se zlepšila účinnost zdvojnásobení frekvence, krystal pro zdvojení frekvence-je obvykle umístěn uvnitř dutiny laseru (tj.zdvojnásobení intrakavitální frekvence). To umožňuje, aby světlo základní frekvence prošlo vícenásobným -krystalem zdvojujícím frekvenci (tam a zpět), čímž se zlepší míra využití světla základní frekvence. Mezi běžně používané typy dutin patřírovná-dutina zdvojnásobení frekvence uvnitř dutiny, V-dutina zdvojnásobení frekvence intrakavityaZ-dutina zdvojnásobení frekvence intrakavity, jejichž struktury jsou znázorněny na obrázcích 1.6–1.8. Podobnou účinnou metodou je použití extrakavitační rezonanční dutiny ke zvýšení cirkulačního výkonu základní vlny, harmonické vlny nebo obou.

Přímá-dutinová struktura má výhody jednoduchého a kompaktního designu a snadného nastavení, ale její účinnost zdvojnásobení frekvence je nízká. Je to proto, že velikosti bodů na médiu se ziskem laseru a krystal -zdvojení frekvence nelze volně vybrat, což znemožňuje dosažení jak přizpůsobení režimu paprsku, tak účinnosti zdvojení vysoké frekvence. Proto přímá-dutinová struktura není vhodná pro Nd³⁺-dopované kvazi{7}}tří-úrovňové médium zesílení systému.

V-dutinová rezonanční struktura má na svých dvou ramenech dva relativně nezávislé pásy paprsků, které mohou současně splňovat podmínky přizpůsobení režimu a zdvojnásobení frekvence s vysokou-účinností. Trpí však astigmatismem, který zhoršuje kvalitu paprsku laserového výstupu.

Z-dutina má vysokou účinnost zdvojnásobení frekvence a dobrou tepelnou stabilitu, s mírně lepší kvalitou paprsku než V-dutina. Má však složitou strukturu a velkou intrakavitální ztrátu.

Pro extrakavitační rezonanční dutinu je vyžadováno širokopásmové servo pro přesné řízení délky dutiny a propustnost vstupního zrcadla pro dopadající světlo musí být impedančně-vyrovnána s celkovou ztrátou dutiny, aby bylo dosaženo nejvyšší účinnosti konverze. Výsledkem je poměrně složitá celková struktura. (Obrázek 1.6 Schematický diagram LD end-pumpovaná přímá-dutinová struktura zdvojení frekvence intrakavity) (Obrázek 1.7 Schematický diagram LD end-čerpané V-dutinové intrakavitální struktury zdvojení frekvence) (Obrázek 1.8 LD Schematický diagram{10}schéma LD Z-dutina intrakavita struktura zdvojení frekvence)

Na základě výše uvedené analýzy je v této studii upřednostňována laserová rezonanční dutina ve tvaru V{0}} s intrakavitální generací druhé harmonické a pro extrakavitační část se čtyřnásobným zdvojnásobením frekvence je použita relativně jednoduchá metoda zaostřování čočky, aby se optimalizovala222nm žárovkavýkon.