激光光强调节系统及准分子激光器技术方案

技术编号:35314795 阅读:34 留言:0更新日期:2022-10-22 13:06
本申请公开了一种激光光强调节系统,包括:激光束衰减元件组、激光能量测量装置、调节装置及控制装置;其中,激光束衰减元件组设置于准分子激光光路中,用于对准分子激光的强度进行调节,激光能量测量装置一直处于准分子激光反射光路中,用于测量调节后的激光强度;并将测得的光信号转换为电信号发送给控制装置,使控制装置根据接收到的电信号控制调节装置对激光束衰减元件组的衰减率进行调节。本实用新型专利技术利用调节装置使激光能量测量装置跟随反射光线转动,以对激光束衰减元件组的反射光的能量实时测量,从而实现系统闭环控制,自动对激光光强进行控制,以对所述控制装置进行恒定能量或恒定衰减率设置,实现恒定能量或恒定衰减率输出。减率输出。减率输出。

【技术实现步骤摘要】
激光光强调节系统及准分子激光器


[0001]本申请属于激光
,具体涉及一种激光光强调节系统及准分子激光器。

技术介绍

[0002]准分子激光广泛应用于集成电路光刻工艺环节,由于准分子激光波长短功率大,在对普通光学材料都有较大的损伤,难以用普通的中性密度片来衰减准分子激光。在对激光光束质量进行检测时,为了使激光光束质量分析仪不出现饱和等现象,需要对激光进行衰减,衰减到合适的光强后,激光再进入到光束质量分析仪中。当前在光刻用193nm曝光光源测试中,激光衰减主要依靠介质膜高反镜衰减激光能量。这种使用介质膜高反镜衰减激光能量的原理是:光束入射到介质膜高反镜上,光束的透过率会随着入射角度的变化而变化,因此,只需要旋转介质膜高反镜,改变光束的入射角度,即可改变出射光的光强。
[0003]目前利用这一原理进行光强衰减会造成光轴的垂轴偏移,为补偿光轴的垂轴偏移,可以使用两个介质膜高反镜并将两个介质膜高反镜对称放置。高反镜位置的调整为手工调整,手工调整的方式不易保证反射镜的对称,且手工调整非常耗时。
[0004]当前的光刻光源领域的衰减器无法实现恒能量/功率输出衰减,激光器不同工况输出能量不同,固定衰减率的衰减片在不同的工况下都要进行相应的调整,给应用带来不便。

技术实现思路

[0005](一)要解决的技术问题
[0006]鉴于上述问题,本技术的主要目的在于提供一种本申请的目的在于提供一种用于准分子激光器的光强调节激光光强调节系统,以便解决上述问题的至少之一。
[0007](二)技术方案
[0008]本申请提供一种激光光强调节系统,包括:
[0009]激光束衰减元件组、激光能量测量装置、调节装置及控制装置;
[0010]所述激光束衰减元件组包括对称设置的第一介质膜高反镜和第二介质膜高反镜;
[0011]所述控制装置与激光能量测量装置、调节装置分别相连接,用于接受激光能量测量装置的测量信号,并根据测量信号控制调节装置对所述第一介质膜高反镜和第二介质膜高反镜的角度进行调节,以改变二者对待测激光束的透射和反射光强。
[0012]可选的,所述调节装置包括机架,以及设置于所述机架上的第一齿轮、第二齿轮;所述第一介质膜高反镜和第二介质膜高反镜通过镜架分别与相互啮合的且传动比为1:1的第一齿轮和第二齿轮的转动轴固定连接。
[0013]可选的,所述调节装置还包括设置于所述机架上的第三齿轮;
[0014]所述激光能量测量装置固定连接于所述第三齿轮传动轴上,且受光部朝向所述第一介质膜高反镜的出光方向;所述第三齿轮通过传动齿轮与所述第一齿轮连接;所述第一齿轮和第三齿轮同轴设置,且二者传动比为1:2。
[0015]可选的,所述传动齿轮包括通过同一转轴分别安装于所述齿轮架两侧的第四齿轮和第五齿轮,所述第四齿轮与所述第一齿轮啮合,所述第五齿轮与所述第三齿轮啮合。
[0016]可选的,还包括:张紧弹簧,所述张紧弹簧一端与所述机架固定连接,另一端与所述第二齿轮固定连接,用于使所述棱镜组驱动装置的齿轮张紧,以消除转动过程的回差。
[0017]可选的,所述第一介质高反镜和第二介质高反镜旋转角度为10

45
°

[0018]可选的,所述控制装置包括计算机和与计算机连接的电机驱动器,以及分别与所述电机驱动器和所述第三齿轮连接的步进电机;所述计算机获取所述激光能量测量装置传输的激光信号,根据所述激光信号确定激光强度,并将所述激光强度与预设强度比较,根据比较结果向电机驱动器发送电机旋转量控制信号;所述电机驱动器根据所述控制信号驱动与所述第三齿轮连接的步进电机,通过所述步进电机驱动所述第三齿轮旋转。
[0019]可选的,所述步进电机与所述第三齿轮的连接方式包括:所述步进电机与所述齿轮架固定连接,且所述步进电机驱动第六齿轮转动,并将动力传送至所述第三齿轮。
[0020]可选的,所述第一齿轮与第六齿轮的传动比小于1:1。
[0021]可选的,本申请还提供一种激光器,包括上述激光光强调节系统。
[0022](三)有益效果
[0023]与现有技术相比,本申请的有益效果是:
[0024](1)本申请通过第一介质膜高反镜和第二介质膜高反镜的镜架分别与相互啮合的且传动比为1:1的第一齿轮和第二齿轮的转动轴固定连接,保证了激光的透射光束垂轴不发生偏移,保证了激光光束的良好指向性。
[0025](2)本申请中通过使激光能量测量装置固定于第三齿轮传动轴,第三齿轮通过传动齿轮与第一齿轮连接;第一齿轮和第三齿轮同轴设置,且二者传动比为1:2;且激光能量测量装置的受光部朝向第一介质膜高反镜的出光方向,通过调节装置调节激光束衰减元件组旋转,且使激光能量测量装置根据激光束衰减元件组产生的反射光线转动的角度而转动相应的角度,使激光能量测量装置始终处于由第一介质膜高反镜产生的反射光的光路中,从而实现了对反射光能量的实时测量。
[0026](3)本申请通过将激光能量装置的测量结果发送给控制装置,由控制装置根据强测量装置的测量信号控制调节装置对激光束衰减元件组的角度进行调节,以保持或改变激光束衰减元件组对准分子激光的强度的调节效果。
[0027](4)本技术利用调节装置使激光能量测量装置跟随反射光线转动,实现对反射光的能量实时测量,并将测量结果发送给控制装置,再由控制装置根据测量结果控制激光束衰减元件组及激光能量测量装置转动,从而实现系统闭环控制,自动对激光光强进行控制,进而对控制装置进行恒定能量或恒定衰减率设置,实现恒定能量或恒定衰减率输出。
[0028](5)本申请中的与带动第一第二高反镜旋转动的第一第二齿轮与由电机驱动直接驱动的第六齿轮的传动比小于1:1,从而实现对高反镜旋转角度的精细控制。
附图说明
[0029]附图1是本申请提供的一种激光光强调节系统的结构示意图。
[0030]附图2是本申请提供的一种激光光强调节系统的调节装置和激光束衰减元件组的结构示意图。
[0031]附图3是本申请提供的一种激光光强调节方法的流程图。
具体实施方式
[0032]在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似推广,因此本申请不受下面公开的具体实施的限制。
[0033]在本申请的实施例中,提供了一种激光光强调节系统,结合图1和图2所示,该光强调节系统,包括:激光束衰减元件组1、激光能量测量装置2、调节装置4及控制装置3,具体的,激光束衰减元件组1包括对称设置的第一介质膜高反镜11和第二介质膜高反镜12,通过激光束衰减元件组1的入射光束和透射光束的光轴不发生偏移,并且,第一介质膜高反镜11和第二介质膜高反镜12通过调节装置4的驱动实现旋转,使激光束衰减元件组1具有不同的衰减率,需要注意的是,在本申请实施例中,第一介质膜高反镜11本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种激光光强调节系统,其特征在于,包括:激光束衰减元件组、激光能量测量装置、调节装置及控制装置;所述激光束衰减元件组包括对称设置的第一介质膜高反镜和第二介质膜高反镜;所述控制装置与激光能量测量装置、调节装置分别相连接,用于接受激光能量测量装置的测量信号,并根据测量信号控制调节装置对所述第一介质膜高反镜和第二介质膜高反镜的角度进行调节,以改变二者对待测激光束的透射和反射光强。2.根据权利要求1所述的激光光强调节系统,其特征在于,所述调节装置包括机架,以及设置于所述机架上的第一齿轮、第二齿轮;所述第一介质膜高反镜和第二介质膜高反镜通过镜架分别与相互啮合的且传动比为1:1的第一齿轮和第二齿轮的转动轴固定连接。3.根据权利要求2所述的激光光强调节系统,其特征在于,所述调节装置还包括设置于所述机架上的第三齿轮;所述激光能量测量装置固定连接于所述第三齿轮传动轴上,且受光部朝向所述第一介质膜高反镜的出光方向;所述第三齿轮通过传动齿轮与所述第一齿轮连接;所述第一齿轮和第三齿轮同轴设置,且二者传动比为1:2。4.根据权利要求3所述激光光强调节系统,其特征在于,所述传动齿轮包括通过同一转轴分别安装于齿轮架两侧的第四齿轮和第五齿轮,所述第四齿轮与所述第一齿轮啮合,所述第五齿轮与所述第三齿轮啮合。5.根据权利要求2所述激光光强调节系统,其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员:魏晓马邓明翰常庆麒刘玉轩
申请(专利权)人:北京科益虹源光电技术有限公司
类型:新型
国别省市:

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