窄线宽准分子激光器谐振腔制造技术

技术编号:12859529 阅读:97 留言:0更新日期:2016-02-12 16:37
本实用新型专利技术公开了一种窄线宽准分子激光器谐振腔,包括放电腔、全反镜、棱镜和光栅,放电腔具有两个相对的出射端,全反镜放置于其中一个出射端,棱镜顶角为39°~45°,且棱镜和光栅放置于所述放电腔的另一个出射端,并沿光路依次放置。该谐振腔的输出位于所述棱镜的表面反射处。所述放电腔的两端放置可分别放置一个狭缝,放电腔出射的激光通过所述狭缝出射。还可包括标准具,其位于所述谐振腔的输出光路上或位于谐振腔光路中。本实用新型专利技术不仅可以实现准分子激光器窄线宽的输出,还可以提高输出激光的能量及稳定性。且本实用新型专利技术结构简单,有利于降低成本且调谐方便。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于激光器
,具体设及一种可W输出窄线宽大能量激光的准 分子激光器谐振腔。
技术介绍
应用领域的开拓推动着准分子激光技术的发展。准分子激光器常用于大规模集成 电路制造的主要设备光刻机的光源,随着大规模集成电路更高集成度、更低成本等多方面 需求的提高,对作为光刻光源的准分子激光器的性能也提出了更高的要求,要求准分子激 光具有窄线宽、大能量的激光输出。利用传统的线宽压窄模块,通常W牺牲能量为代价,获 得窄线宽的激光输出。为了得到较高能量的输出,需要设计一种结构获得窄线宽激光输出 的同时,提高激光能量及其稳定性,W获得满足实际光刻需求的准分子激光。针对某种特殊需要的准分子激光器,要求其输出的准分子激光同时具有大能量和 窄线宽的特性,但是,利用传统的激光器加线宽压窄模块的组合,窄线宽的输出是W激光能 量的损失为代价的。 图7为传统的准分子激光器线宽压窄谐振腔的结构示意图。传统的准分子激光 器线宽压窄模块是利用棱镜光栅来进行光谱控制的技术,如图7所示,71为放电腔,74为 Littrow光栅。经过线宽压窄的激光通过具有部分反射率(PR)的输出禪合镜72输出,运种 结构中,从棱镜73表面反射的光会损失掉,不利于高能量激光的输出。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本技术解决的技术问题是在线宽不变的前提下提高激光效率与输出能量,即 在达到窄线宽激光输出的同时,如何提高输出能量及稳定性。(二)技术方案为解决上述技术问题,本技术提出一种准分子激光器谐振腔,包括放电腔、全 反镜、棱镜和光栅,所述放电腔具有两个相对的出射端;所述全反镜放置于所述放电腔的其 中一个出射端;所述棱镜顶角为39°~45° ;所述棱镜和所述光栅放置于所述放电腔的另 一个出射端,并沿光路依次放置;所述准分子激光器谐振腔的输出位于所述棱镜的表面反 射处。根据本技术的【具体实施方式】,所述全反镜为高反镜。 根据本技术的【具体实施方式】,所述放电腔的两端放置分别放置一个狭缝,放 电腔出射的激光通过所述狭缝出射。 根据本技术的【具体实施方式】,还包括标准具,其位于所述谐振腔的输出光路 上。 根据本技术的【具体实施方式】,还包括标准具,该标准具位于该谐振腔的光路 中。 根据本技术的【具体实施方式】,所述标准器具位于所述棱镜和所述光栅之间。 根据本技术的【具体实施方式】,光束在所述棱镜上的入射角为72°~76°。 阳01引 (S)有益效果 与现有技术相比,本技术不仅可W实现准分子激光器窄线宽的输出,还可W 提高输出激光的能量及稳定性。本技术结构简单,有利于降低成本且调谐方便。【附图说明】 图1为本技术的窄线宽准分子激光器谐振腔的第一实施例的结构示意图; 图2为本技术的窄线宽准分子激光器谐振腔的第二实施例的结构示意图; 图3为本技术的窄线宽准分子激光器谐振腔的第=实施例的结构示意图; 图4为本技术的窄线宽准分子激光器谐振腔的第四实施例的结构示意图; 图5为本技术的窄线宽准分子激光器谐振腔的第五实施例的结构示意图; 图6为本技术的窄线宽准分子激光器谐振腔的第六实施例的结构示意图; 图7为传统的准分子激光器线宽压窄谐振腔的结构示意图。【具体实施方式】 本技术为了克服现有技术的缺点和不足,针对于气体激光器,特别是准分子 激光器谐振腔,提高激光效率与输出功率,在线宽不变的前提下,提高输出激光的能量,最 终可W获得高能量、窄线宽的激光输出。 为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白,W下结合具体实施例,并 参照附图,对本技术作进一步的详细说明。 图1为本技术的窄线宽准分子激光器谐振腔的第一实施例的结构示意图。如 图1所示,放电腔1具有两个相对的出射端,其中一个出射端放置全反镜2,另一个出射端沿 光路依次放置棱镜3和光栅4。对于准分子激光器的放电腔1在累浦条件下会产生紫外激 光,此时,激光器的谐振腔由全反镜2和光栅4之间的光路上的光学元件构成,而谐振腔的 输出位于棱镜3的表面反射处。 在该实施例中,全反镜2为高反镜(HR),高反镜是一种具有极高反射率的平面透 镜,反射率通常大于90%。棱镜3用于对激光腔出射的激光进行扩束及反射,棱镜材料可W是紫外级烙融石英材料或紫外透光性良好的材料,如CaFz、MgFz等。棱镜3可W是等腰 直角棱镜或具有特殊角度的棱镜,如顶角为39°~45°的棱镜。光束在棱镜3上的入射角 需要严格设计,入射角度影响棱镜的扩束倍数,其中, Mi、M2、M3分别为第一块、第二块、第=块棱镜的扩束倍数,ii、i' 1分别为第一块棱镜的入射 角及出射角,i2、i' 2分别为第二块棱镜的入射角及出射角,扩束倍数进而会导致输出激光 线宽的变化;另一方面,光束的在棱镜中的透过率W及棱镜表面的反射率与入射角有关: 上式中,Tp表示P偏振光的透过率,表示P偏振光透射的光强,/;;>表示入射光 中P偏振光的光强,rii表不入射光所在介质的折射率,0 1表不入射角,n2表不光入射到的介质的折射率,e2表示折射角。 可见,入射角越大,透过率越小,扩束倍数越大,棱镜表面的反射率也越大。因此, 光束在棱镜当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种准分子激光器谐振腔,包括放电腔、全反镜、棱镜和光栅,所述放电腔具有两个相对的出射端;所述全反镜放置于所述放电腔的其中一个出射端;所述棱镜顶角为39°~45°;所述棱镜和所述光栅放置于所述放电腔的另一个出射端,并沿光路依次放置;所述准分子激光器谐振腔的输出位于所述棱镜的表面反射处。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:单耀莹沙鹏飞彭卓君李慧张立佳范元媛赵江山周翊王宇
申请(专利权)人:中国科学院光电研究院
类型:新型
国别省市:北京;11

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