在 7 纳米芯片光刻精度突破 0.1 纳米、眼科飞秒手术切口误差小于 5 微米的今天，紫外飞秒激光凭借 “超短脉冲 + 短波长” 的特性，成为精密制造与医疗的 “终极工具”。这种波长在 10-400 纳米、脉冲宽度达飞秒级（10?1?秒）的激光，其产生方式直接影响性能与应用场景。本文解析两种核心产生方式，并推介适配的紫外线检测方案。

一、直接产生：紫外增益介质的 “原生输出”

直接产生方式是利用紫外波段的增益介质，通过锁模技术直接输出紫外飞秒脉冲。例如，以氟化氪（KrF）或氟化氩（ArF）为增益介质的准分子激光器，可直接产生 248nm 或 193nm 的紫外激光，配合锁模技术压缩脉冲至飞秒级。

这种方式的优势是波长 “原生纯净”，无需后续转换，适合对波长纯度要求极高的场景，如深紫外光刻（EUV 光刻的前驱技术）。但挑战在于增益介质寿命短、输出功率较低，且设备体积较大，多用于高端科研与半导体制造。

二、频率转换：非线性晶体的 “波长跃迁”

频率转换是目前更主流的方式，通过非线性光学晶体对红外或可见光飞秒激光进行 “升频”，将长波长转换为紫外波段。例如，将 1064nm 红外飞秒激光通过 BBO 晶体进行三倍频，可得到 355nm 紫外飞秒激光；进一步通过 LBO 晶体四倍频，可获得 266nm 深紫外激光。

这种方式灵活性高，可通过调节晶体与基频光参数，实现 200-400nm 多波段紫外飞秒激光输出，且基于成熟的红外飞秒激光器（如掺钛蓝宝石激光器），稳定性更强。在精密加工中，355nm 紫外飞秒激光可在玻璃上刻蚀 10 微米的微通道，热影响区几乎为零，适合生物芯片制造。

三、应用场景：两种方式的 “各显神通”

· 直接产生：主导 193nm、157nm 等深紫外波段，是半导体 7nm 以下制程光刻的核心光源，需配合高精度能量监测确保曝光均匀性；

· 频率转换：覆盖 266nm、355nm 等波段，在眼科手术中，355nm 紫外飞秒激光可精准切割角膜，脉冲短至 50 飞秒，避免热损伤；在艺术品修复中，可去除表面污垢而不损伤底层颜料。

四、检测适配：OSI 紫外线增强光电二极管的 “精准捕捉”

紫外飞秒激光的应用离不开高精度检测，OSI Optoelectronics 的紫外线增强硅光电二极管系列是理想选择：

· 低噪声检测：其反转通道系列量子效率达 100%，噪声等效功率（NEP）低至 3.6E-14 W/√Hz，可捕捉紫外飞秒激光的微弱脉冲信号，适合光刻过程中的能量监测；

· 宽紫外响应：平面扩散系列（如 UVDQ、UVEQ）在 200-400nm 紫外波段响应稳定，且 UVEQ 系列抑制近红外干扰，避免杂散光影响检测精度；

· 高稳定性：器件并联电阻最高达 20 GOhm，在 - 20~+60℃工作温度下性能波动小，适配工业级长期运行需求。

从直接产生的 “原生纯净” 到频率转换的 “灵活多波段”，两种方式共同支撑了紫外飞秒激光的广泛应用。而 OSI 的紫外线增强硅光电二极管以低噪声、高响应特性，成为紫外飞秒激光从产生到应用的 “关键一环”—— 无论是芯片光刻的能量校准，还是医疗设备的安全监测，都离不开这种 “紫外感知利器”。

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  紫外线增强硅光电二极管系列

  型号：UV Enhanced Series Photodiodes

  厂家：OSI Optoelectronics

  概述：OSI Optoelectronics提供两个独特的紫外线增强硅光电二极管系列：反转通道系列和平面扩散系列。这两个系列的设备专门设计用于紫外区域的低噪声检测。适用于污染监测、医疗仪器等多种应用。

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