在激光加工领域，红外和紫外是最常用的两种波长。红外波长应用于激光加工，主要是烧蚀效应。而紫外波长应用于激光加工时，被称为“冷加工”，即高能量的紫外光子直接破坏分子键，使分子从样品上脱离，加工过程中不会产生过高的热量，相比其他波长热影响区更小。紫外波长结合超短脉冲激光技术，能实现超精细加工，如精密打标、FPC切割和打孔、OLED加工等。
超短脉冲紫外激光器中，实现紫外波长的核心器件是倍频晶体。但由于紫外光子能量高，倍频晶体的材料和膜层也难以承受。高损伤阈值倍频晶体的选型和使用工艺优化，一直是激光器开发人员的主要研究方向之一。
EKSMA Optics致力于提供高损伤阈值倍频晶体，如LBO和BBO等，并广泛应用于国际上多家业内领先的紫外超快激光器公司。
图1 LBO
| 图2 BBO |
倍频晶体的制造工艺要点如下：
1、晶体生长。EKSMA Optics生长的倍频晶体吸收率特别低，比如LBO在1064nm的弱吸收只有几个PPM。并可以提供特别大尺寸的倍频晶体产品，以1064nm二倍频的切割角为例，EKSMA Optics可以提供如65x65x3mm，或者7x7x100mm的晶体。
2、表面处理。在晶体抛光后，表面会有残余物，主要是抛光液和粉尘颗粒，如果直接镀膜，这些残余物会在激光器内持续吸热，导致倍频晶体端面慢慢出现坏点。而EKSMA Optics使用等离子体蚀刻机，对抛光后的倍频晶体端面蚀刻掉50nm~150nm，然后再镀膜，这样避免了残余物的影响，提高了损伤阈值。
3、镀膜技术。EKSMA Optics有完备的IBS镀膜工艺，能有效提高损伤阈值。对LBO产品实测数据如下，但此数据并非阈值上限，因为并未出现损坏。
72 J/cm^2 @12.2ns, 100Hz, 1064nm
48.2J/cm^2@7.6ns,100Hz, 532nm，束腰0.2mm
4.05J/cm^2@5.5ns,100Hz, 355nm, 束腰0.2mm
此外，倍频晶体需要精确的温度控制来实现精准的相位匹配角，从而使倍频效率在最高点保持稳定。而且将倍频晶体维持在较高的温度，可以有效防止潮解。为此，EKSMA Optics提供匹配倍频晶体的温控炉。产品如下：
图3 温控炉
