CN103701025A - 自种子注入双腔结构准分子激光器系统 - Google Patents

自种子注入双腔结构准分子激光器系统 Download PDF

Info

Publication number
CN103701025A
CN103701025A CN201310712625.6A CN201310712625A CN103701025A CN 103701025 A CN103701025 A CN 103701025A CN 201310712625 A CN201310712625 A CN 201310712625A CN 103701025 A CN103701025 A CN 103701025A
Authority
CN
China
Prior art keywords
laser
chamber
module
output
self
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201310712625.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103701025B (zh
Inventor
周翊
范元媛
单耀莹
吴月婷
沙鹏飞
宋兴亮
张立佳
崔惠绒
王宇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing RSlaser Opto Electronics Technology Co Ltd
Original Assignee
Academy of Opto Electronics of CAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Academy of Opto Electronics of CAS filed Critical Academy of Opto Electronics of CAS
Priority to CN201310712625.6A priority Critical patent/CN103701025B/zh
Publication of CN103701025A publication Critical patent/CN103701025A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103701025B publication Critical patent/CN103701025B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Lasers (AREA)

Abstract

本发明公开了一种自种子注入双腔结构准分子激光器系统,包括激光放电腔、激光输出模块、线宽压窄模块和宽带反馈模块,所述激光放电腔内包含有工作气体,该工作气体在激励源作用下能产生激光,输出激光模式为放电腔中模式竞争取胜的激光模式。其中所述激光放电腔、激光输出模块和线宽压窄模块构成窄带谐振腔,用于对所述工作气体产生的激光进行线宽压窄;所述激光放电腔、激光输出模块和宽带反馈模块构成一个宽带谐振腔,用于对模式竞争胜出后的窄带谐振腔模式进行谐振放大输出。本发明不仅可以实现准分子激光器窄线宽的输出,而且可以提高输出激光的能量及稳定性、缩小系统体积、降低系统功耗,同时本发明结构简单,便于加工,调谐方便。

Description

自种子注入双腔结构准分子激光器系统
技术领域
本发明属于激光器技术领域,具体涉及一种自种子注入双腔结构准分子激光器系统,特别是一种具有窄线宽和高能量输出,且结构紧凑的自种子注入双腔结构准分子激光器系统。
背景技术
随着半导体工业的发展,大规模集成电路的不断进步,对光刻技术要求越来越高,作为光刻光源的准分子激光器对光刻技术的提高有着关键作用。这要求准分子激光同时达到窄线宽及大能量的输出,但是,利用以往的激光器加线宽压窄模块的组合,窄线宽的输出是以激光能量的损失为代价的(参照专利号:US 6590921 B2 08.07.2003)。另一方面,为了得到具有较高输出能量的窄线宽激光,振荡—放大结构的双腔结构被应用于准分子激光器中。在这种结构中,窄线宽、高脉冲能量的输出需求被分离于双腔实现,其中,振荡腔实现低能量、窄线宽的优质窄线宽种子光输出,放大腔对种子光进行能量放大,如MOPO(master oscillator-power oscillator)结构(参照:Wakabayashi O,Ariga T,Kumazaki T,Beam quality of a new-typeMOPO laser system for VUV laser lithography[C].SPIE,2004,5377:1772-1780),由于这种结构需要两个分离的腔体,造成系统体积庞大,能耗较高。综上,为了同时得到窄线宽、高能量且结构紧凑的准分子激光器,需要设计一种新型紧凑结构对激光的能量和线宽进行调谐,以获得满足特殊需求(例如作为环保光刻光源)的准分子激光。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明所要解决的技术问题提出一种自种子注入双腔结构准分子激光器系统,以便在对准分子激光器输出的激光进行线宽压窄且提高激光输出能量的同时,缩小系统的体积,降低功耗,以满足作为环保型光刻光源等应用的需求。
(二)技术方案
为解决上述技术问题,本发明提出一种自种子注入双腔结构准分子激光器系统,包括线宽压窄模块、宽带反馈模块、激光放电腔和激光输出模块,其中,线宽压窄模块、激光放电腔和激光输出模块构成窄带谐振腔;宽带反馈模块、激光放电腔和激光输出模块构成宽带谐振腔。
所述激光放电腔内包含有工作气体,该工作气体在激励源作用下能产生激光;所述激光输出模块用于将经线宽压窄且能量放大的激光进行输出;所述宽带谐振腔和所述窄带谐振腔共用激光放电腔和激光输出模块,又通过分束元件一分为二。
所述自种子注入双腔结构准分子激光器系统输出激光的模式为宽带谐振腔和窄带谐振腔两腔模式经过模式竞争后胜出的模式,品质因子高的模式损耗小、增长快,从而可抑制其余模的生长,其竞争过程如下:在宽带谐振腔增益曲线内的各模式,其品质因子是相似的,都从起初的噪声状态开始增长,若无外在因素干扰,则各模式增长的速度也近似认为是相同的,其结果是各模式同时振荡、共同存在;而当窄带谐振腔把对增益曲线内的某一模式加入宽带谐振腔后,宽带谐振腔增益曲线内的这一模式的品质因子便被提高了,由于粒子数反转有一定过程,所以在一定条件下,此模式可以最先超过阈值而振荡,根据模式竞争效应,在一定范围内(设窄带谐振腔谐振波长为λi,增益介质的增益谱峰值对应峰值波长为λ0,即λ0模的自然增益最大,则λi模只要能抑制λ0模则其余模式亦能抑制,故而,此范围即为λi模能抑制λ0模的范围),其余模式便可以被抑制。
所述宽带谐振腔的腔长大于所述窄带谐振腔的腔长,从而利于窄带谐振腔先起振,继而利于窄带模在模式竞争中占优势。
所述窄带谐振腔用于对所述工作气体产生的激光进行线宽压窄,所述宽带谐振腔用于对模式竞争胜出后的窄带谐振腔模式进行谐振放大输出,工作原理类似于传统MOPO腔,其中窄带谐振腔相当于传统MOPO激光器中的MO腔,宽带谐振腔相当于传统MOPO激光器中的PO腔。在传统的放电泵浦的准分子激光MOPO结构中,MO腔与PO腔完全分离,各自独立,两腔的放电延时可以通过外在电触发来调节;而在自种子注入双腔结构准分子激光器系统中,由于两谐振腔共用一个放电腔,所以在窄带谐振腔的腔长固定的前提下,需要通过调节宽带谐振腔的腔长(宽带反馈模块距离激光输出模块的长度)来控制两腔的相对放电延时,进而使得宽带谐振腔完成对窄带谐振腔模式的谐振放大输出。
根据本发明的一种具体实施方式,所述激光输出模块为一个输出耦合镜,所述激光放电腔具有两端,所述输出耦合镜设置于所述激光放电腔的一端,所述线宽压窄模块和宽带反馈模块设置于所述激光放电腔的另一端。
根据本发明的一种具体实施方式,所述线宽压窄模块包括单个棱镜或棱镜组,还包括光栅,所述单个棱镜或棱镜组作为所述分光元件,用于接收由激光放电腔发出的激光,将该激光部分反射至所述宽带谐振腔,且对该激光的剩余部分进行折射与扩束后入射到所述光栅;所述光栅用于以其闪耀角为入射角接收从单个棱镜或棱镜组扩束后出射的激光,使入射到其表面上的激光发生色散效应,并使满足光栅闪耀条件的波长的激光反馈到放电腔进行振荡放大,实现窄线宽激光输出。
根据本发明的一种具体实施方式,所述宽带反馈模块为反射镜,用于接收由所述单个棱镜或棱镜组部分反射的激光,并将其原路反射回所述激光放电腔中。
根据本发明的一种具体实施方式,当所述线宽压窄模块包括单个棱镜时,该单个棱镜的入射面对于由所述激光放电腔发出的激光的反射率15%~90%。
根据本发明的一种具体实施方式,当所述线宽压窄模块包括棱镜组时,该棱镜组包括依次在光路上排列的多个棱镜,其中,用于接收由所述激光放电腔发射的激光的第一个棱镜作为所述分光元件,将该激光部分反射至所述宽带谐振腔。
根据本发明的一种具体实施方式,所述第一个棱镜的入射面对于由所述激光放电腔发出的激光的反射率15%~90%。
根据本发明的一种具体实施方式,所述宽带谐振腔还可包括标准具,其用于对入射至宽带谐振腔的激光进行一定程度的线宽压窄,并透射具有特定中心波长的激光,从而在一定程度上减少宽带谐振腔模数目,进而减少窄带谐振腔模的模式竞争对手,更利于窄带谐振腔模在模式竞争中胜出。
根据本发明的一种具体实施方式,所述标准具用于直接接收由单个棱镜或棱镜组部分反射的激光,并将透射过的激光入射到所述反射镜上。
根据本发明的一种具体实施方式,所述标准具的线宽压窄能力要低于所述线宽压窄模块,即标准具的透射激光目标线宽要大于线宽压窄模块的输出激光目标线宽,其透射的中心波长与窄带谐振腔光栅所选中心波长相同。
(三)有益效果
本发明不仅可以实现准分子激光器窄线宽的输出,而且通过自种子注入双腔结构准分子激光器系统的设计,可以提高输出激光的能量及稳定性,同时结构紧凑,体积小,功耗低,便于加工,调谐方便。
附图说明
图1为本发明的第一实施例的自种子注入双腔结构准分子激光器系统的结构示意图;
图2为本发明的第二实施例的自种子注入双腔结构准分子激光器系统的结构示意图。
具体实施方式
如前所述,本发明对于自种子注入双腔结构准分子激光器系统设计的出发点是设计一个结构紧凑且可以同时调节准分子激光线宽与输出能量的机制,以便满足某些应用中要求准分子激光器小体积,低功耗,且输出大能量和窄线宽激光的要求。
本发明的自种子注入双腔结构准分子激光器系统包括线宽压窄模块、宽带反馈模块、激光放电腔和激光输出模块,其中,线宽压窄模块、激光放电腔和激光输出模块构成窄带谐振腔;宽带反馈模块、激光放电腔和激光输出模块块构成宽带谐振腔;宽带谐振腔和窄带谐振腔共用激光放电腔和激光输出模块,又通过分束元件一分为二,输出激光的模式为两腔模式经过模式竞争后胜出的模式;所述宽带谐振腔的腔长大于所述窄带谐振腔的腔长,从而利于窄带谐振腔模式先起振,继而利于窄带模在模式竞争中占优势。
窄带谐振腔用于对所述工作气体产生的激光进行线宽压窄,宽带谐振腔用于对模式竞争胜出后的窄带谐振腔模式进行谐振放大输出,其中窄带谐振腔相当于传统MOPO激光器中的MO腔,宽带谐振腔相当于传统MOPO激光器中的PO腔。在传统的放电泵浦的准分子激光MOPO腔中,MO腔与PO腔完全分离,各自独立,两腔的放电延时可以通过外在电触发来调节;而在自种子注入双腔结构准分子激光器系统中,由于两谐振腔共用一个放电腔,所以在窄带谐振腔的腔长固定的前提下,需要通过调节宽带谐振腔的腔长(宽带反馈模块距离激光输出模块的长度)来控制两腔的放电延时,从而使得宽带谐振腔完成对窄带谐振腔模式的谐振放大输出。
可见,所述窄带谐振腔和宽带谐振腔所构成的准分子激光器系统,可以在共用一个激光放电腔和输出耦合模块的前提下,实现窄线宽、大能量的激光输出。
本发明的激光输出模块用于配合线宽压窄模块与宽带反馈模块构成激光谐振腔,是一种准分子激光系统的耦合输出镜,通常可由具有一定反射率(40%~73%)的平镜或透过率很高的未镀膜平镜构成。
本发明的线宽压窄模块用于控制激光器自然振荡输出的激光光谱,包括线宽压窄与中心波长的选择,可以实现实际应用中所需要的激光线宽以及中心波长的输出,通常可由多种色散元件的组合,如棱镜、光栅、标准具等构成。线宽压窄模块的功能实现还需要激光放电腔内部的增益介质配合作用,增益介质即准分子激光器的工作气体。
本发明的宽带反馈模块用于对宽带激光进行反射,通常可由具有一定反射率的反射镜构成,宽带反馈模块的功能实现也需要激光放电腔内部的增益介质配合作用。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,以下结合具体实施例,并参照附图,对本发明作进一步的详细说明。
第一实施例
图1显示了本发明的第一实施例的结构示意图。该第一实施例是自种子注入双腔结构准分子激光器系统。如图1所示,所述自种子注入双腔结构准分子激光器系统包括准分子激光放电腔1、输出耦合镜2、棱镜3、反射镜4和光栅5。其中,输出耦合镜2构成了前述的激光输出模块,棱镜3和光栅5构成了前述的线宽压窄模块,反射镜4构成了前述的宽带反馈模块。
准分子激光是指受激二聚体所产生的激光。当惰性气体和卤素气体按一定比例和压力混合在一起时,在激励源的作用下使气体原子从基态跃迁到激发态,甚至被电离。处于激发态的原子或离子很容易结合成分子,这种分子的寿命仅有几十个纳秒。当激发态的分子数远多于基态准分子数,就形成粒子数反转。准分子从激发态跃迁回基态时,释放出光子,经谐振腔振荡发射出激光。同时稀有气体和卤素气体从准分子状态迅速解离成2个原子。所述准分子激光放电腔1是一个集成的模块化的放电腔,由激励源、工作气体等等组成,是激光器的心脏。所述激光放电腔1利用高压电能作为激励源激发激光腔内的工作物质(如:ArF等),从而实现粒子的反转,借助谐振腔在激光放电腔1内形成激光振荡,向外输出激光。因为高压电可达到几千伏特,故必须在外层用金属板进行严密屏蔽以防电流的外漏导致危险。
激光放电腔1具有两端,所述输出耦合镜2设置于激光放电腔1的一端的出射窗口附近,如图1中所示,输出耦合镜2用于配合线宽压窄模块与宽带反馈模块构成激光产生的要素之一——谐振腔,谐振腔内产生的激光从输出耦合镜2出射,通过调谐输出耦合镜2使其与另一端的作为线宽压窄模块的光栅5或者作为宽带反馈模块的反射镜4完全平行,使得激光在他们之间可以往返振荡。所述输出耦合镜2优选为具有一定反射率的平面透镜,反射率优选为40%~73%,更优选为40%~50%;
所述棱镜3设置于激光放电腔1的相对于输出耦合镜2的另一端的出射窗口附近,如图1中所示,棱镜3的顶角向上,激光从棱镜3的斜边入射,从棱镜3的一条直角边出射。棱镜3一方面充当线宽压窄模块中一维扩束的棱镜,使入射到光栅5上的激光的长度足够大,进一步促进光栅5的色散从而加强其对激光中心波长及线宽的选择;另一方面,可作为分束元件,将其入射面反射的部分激光入射到反射镜4上,使得激光可以在宽带谐振腔中振荡。棱镜3的材料可以是紫外级熔融石英材料或紫外透光性良好的材料,如CaF2、MgF2等。棱镜3可以是直角棱镜或具有特殊角度的棱镜,只要其可以实现对光束的扩束作用。例如顶角为69°~74°的棱镜。同时,光束在棱镜3上入射面的反射率需要严格设计,根据发明人的计算和实验,根据本发明的一种优选实施例,棱镜3的入射面的反射率为65%~85%。
反射镜4也设置于激光放电腔1的相对于输出耦合镜2的另一端的位置,如图1中所示,其用于接收由棱镜3的入射面反射的激光,并将其原路反射回激光放电腔1中,并与输出耦合镜2配合构成宽带谐振腔。反射镜4优选为反射率为90%以上的平面反射镜。
光栅5设置于线宽压窄腔的光路中的棱镜3的后方,接收从棱镜3扩束后出射的激光,该激光以光栅5的闪耀角为入射角,入射到光栅5的表面上的激光发生色散效应,由此选择激光光谱宽度与中心波长。光栅5采用Littrow自准的摆放模式,使得满足光栅5闪耀条件的波长激光按原路反射回去。由于光路可逆原理,从光栅5返回的激光再次入射到输出耦合镜2上,这样实现了激光的往复振荡。光栅5优选为一个中阶梯光栅,更优选为Littrow光栅(对于常见的光栅方程d(sinα+sinβ)=mλ,使α=β=αB,其中αB为闪耀角,即为Littrow自准模式的光栅)。
对于准分子激光器,当激发态的分子数远多于基态准分子数,就形成粒子数反转,准分子从激发态跃迁回基态时,释放出光子,经谐振腔振荡放大,最后成为激光出射。常见的准分子激光器出射的激光位于紫外波段,如ArF激光器产生193nm激光,KrF激光器产生258nm激光。
对于此时可以产生激光的谐振腔有两个,他们分别是由棱镜3、光栅5构成的线宽压窄模块,线宽压窄模块与输出耦合镜2、激光放电腔1构成了窄带谐振腔;同时,反射镜4作为宽带反馈模块,激光放电腔1、输出耦合镜2和反射镜4构成了一个宽带谐振腔。
窄带谐振腔的工作原理是这样的:当激光放电腔1内的激光入射到棱镜3的斜边时,从直角边出射的光束相对于入射光扩束倍数约为2倍左右,扩束后的光束以光栅5的闪耀角为入射角投射到光栅5上实现色散,并将所选的特定波长与线宽的光反馈到放电腔进行振荡放大。此时,光栅5和输出耦合镜2即构成所述窄带谐振腔,用于实现窄线宽激光输出。
与此同时,由于棱镜3的反射作用,反射镜4与输出耦合镜2又构成了宽带谐振腔。反射镜4优选为具有高反射率的反射镜。由于没有色散元件,原则上宽带谐振腔可以对准分子激光增益谱内的所有激光都起振,但是,由于宽带谐振腔和窄带谐振腔共用激光放电腔1和输出耦合镜2,所以最终经输出耦合镜2输出的激光模式为两谐振腔模式经过模式竞争后胜出的模式,其竞争过程如下:在宽带谐振腔增益曲线内的各模式,其品质因子是相似的,都从起初的噪声状态开始增长,若无外在因素干扰,则各模式增长的速度也近似认为是相同的,其结果是各模式同时振荡、共同存在;而当窄带谐振腔把对增益曲线内的某一模式加入宽带谐振腔后,宽带谐振腔增益曲线内的这一模式的品质因子便被提高了,由于粒子数反转有一定过程,所以在一定条件下,此模式可以最先超过阈值而振荡,根据模式竞争效应,在一定范围内(设窄带谐振腔谐振波长为λi,增益介质的增益谱峰值对应峰值波长为λ0,即λ0模的自然增益最大,则λi模只要能抑制λ0模则其余模式亦能抑制,故而,此范围即为λi模能抑制λ0模的范围),其余模式便可以被抑制。
为了使窄带谐振腔模式先起振从而利于其在模式竞争中占优势,我们选择宽带谐振腔的腔长大于窄带谐振腔的腔长。
窄带谐振腔用于对所述工作气体产生的激光进行线宽压窄,宽带谐振腔用于对模式竞争胜出后的窄带谐振腔模式进行谐振放大输出,其中窄带谐振腔相当于传统MOPO激光器中的MO腔,宽带谐振腔相当于传统MOPO激光器中的PO腔。在传统放电泵浦的MOPO双腔结构中,MO腔与PO腔完全分离,各自独立,两腔的放电延时可以通过外在电触发来调节;而在自种子注入双腔结构准分子激光器系统中,由于两谐振腔共用一个放电腔,所以调节方式如下:在窄带谐振腔的腔长固定的前提下,通过调节宽带反馈模块距离激光输出模块的长度来改变宽带谐振腔的腔长,进而控制两腔的放电延时,完成宽带谐振腔对窄带谐振腔模式的谐振放大输出。最终输出具有窄线宽、大能量的激光。
此外,可以采用棱镜组来代替上述实施例中的单个棱镜3。棱镜组中各直角棱镜依次排列,从斜边接收激光放电腔1出射的激光,从直角边出射最后射至光栅5。其中棱镜组中最靠近放电腔1的棱镜的作用与上述实施例中的单个棱镜3相同,用于接收由所述激光放电腔发射的激光,并将该激光部分反射至宽带谐振腔,反射率15%~90%。
使用多个棱镜构成的棱镜组,可以更容易地实现对特定输出波长窄线宽激光输出的要求。但由棱镜数量的增多会增大自种子注入双腔结构准分子激光器系统对光能量的吸收与损耗,不利于高能量激光的输出。
第二实施例
图2为本发明的自种子注入双腔结构准分子激光器系统的第二实施例的结构示意图。如图2所示,该第二实施例的基本结构也与第一实施例相同,所不同的是在宽带谐振腔内增加了一个标准具6。所谓标准具是一种多光束干涉原理制成的色散元件。在光学技术领域,法布里—珀罗干涉仪(Fabry-Pérot interferometer)是一种由两块平行的玻璃板组成的多光束干涉仪,其中两块玻璃板相对的内表面都具有高反射率。法布里—珀罗干涉仪也经常称作法布里—珀罗谐振腔,并且当两块玻璃板间用固定长度的空心间隔物来间隔固定时,它也被称作法布里—珀罗标准具,或直接简称为标准具。
如图2所示,在该实施例中,线宽压窄模块包括单个棱镜3,但也可以由棱镜组来替代单个棱镜3。棱镜3在该第二实施例中为直角棱镜,其斜边接收激光放电腔1出射的激光,并以该斜边为入射面将该激光部分反射至标准具6,该激光的剩余部分在棱镜3中折射并扩束,并从其直角边出射到光栅5上。
标准具6的线宽压窄能力低于线宽压窄模块,即标准具6的透射激光目标线宽大于线宽压窄模块的输出激光目标线宽,其透射的中心波长与窄带谐振腔光栅5所选中心波长相同。
标准具6被置于宽带谐振腔内,用于接收由棱镜3部分反射的激光,并对入射至宽带谐振腔的激光进行一定程度的线宽压窄,从而在一定程度上减少宽带谐振腔模数目,进而减少窄带谐振腔模的模式竞争对手,更利于窄带谐振腔模在模式竞争中胜出及锁定,最终易于窄线宽、大能量的激光输出。
使用标准具6可以针对目标线宽和中心波长更稳定地输出,但由于它属于一种损耗元件,置于自种子注入双腔结构准分子激光器系统内时也会可能会影响激光能量的提高。
以上描述的实施例仅是实现本发明的特殊实施方式,根据本发明,能量放大模块、线宽压窄模块还可以由符合准分子激光特点的其他光学元件构成。各实施例中对于各光学部件的添加或删除,所属技术领域的技术人员可以在不脱离本发明的主旨的条件下根据实际需要进行。因此上述实施例并不构成对本发明的保护范围的限制,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种自种子注入双腔结构准分子激光器系统,包括线宽压窄模块、宽带反馈模块、激光放电腔和激光输出模块,所述激光放电腔内包含有工作气体,该工作气体在激励源作用下通过谐振腔振荡能产生激光;其特征在于:
所述线宽压窄模块、激光放电腔和激光输出模块构成窄带谐振腔;所述宽带反馈模块、激光放电腔和激光输出模块构成宽带谐振腔;
所述窄带谐振腔用于对所述工作气体产生的激光进行线宽压窄,宽带谐振腔用于对模式竞争胜出后的窄带谐振腔模式进行谐振放大输出;
所述激光输出模块用于将经线宽压窄且能量放大的激光进行输出;
所述宽带谐振腔和所述窄带谐振腔中的激光光路由分束元件一分为二,输出激光的模式为宽带谐振腔和所述窄带谐振腔经过模式竞争后胜出的模式;
设窄带谐振腔谐振波长为λi,宽带谐振腔增益介质的增益谱峰值对应峰值波长为λ0,则λi模能抑制λ0模;
所述宽带谐振腔的腔长大于所述窄带谐振腔的腔长;
所述窄带谐振腔在腔长固定的前提下,可通过调节所述宽带谐振腔的腔长来控制两腔的放电延时,完成宽带谐振腔对窄带谐振腔模式的谐振放大输出。
2.如权利要求1所述的自种子注入双腔结构准分子激光器系统,其特征在于,所述激光输出模块为一个输出耦合镜(2),所述激光放电腔(1)具有两端,所述输出耦合镜(2)设置于所述激光放电腔(1)的一端,所述线宽压窄模块和激光放大模块设置于所述激光放电腔(1)的另一端。
3.如权利要求2所述的自种子注入双腔结构准分子激光器系统,其特征在于,所述线宽压窄模块包括单个棱镜(3)或棱镜组,还包括光栅(5);
所述单个棱镜(3)或棱镜组作为所述分光元件,用于接收由激光放电腔(1)发出的激光,将该激光部分反射至所述宽带谐振腔,且对该激光的剩余部分进行折射与扩束后出射到所述光栅(5);
所述光栅(5)用于以其闪耀角为入射角接收从单个棱镜(3)或棱镜组扩束后出射的激光,使入射到其表面上的激光发生色散效应,并使满足光栅闪耀条件的波长的激光反馈回激光放电腔(1)振荡放大。
4.如权利要求3所述的自种子注入双腔结构准分子激光器系统,其特征在于,所述宽带反馈模块为反射镜(4),用于接收由所述单个棱镜(3)或棱镜组部分反射的激光,并将其原路反射回所述激光放电腔(1)中。
5.如权利要求4所述的自种子注入双腔结构准分子激光器系统,其特征在于,当所述线宽压窄模块包括单个棱镜(3)时,该棱镜(3)的入射面对于由所述激光放电腔发出的激光的反射率15%~90%。
6.如权利要求4所述的自种子注入双腔结构准分子激光器系统,其特征在于,当所述线宽压窄模块包括棱镜组时,该棱镜组包括依次在光路上排列的多个棱镜,其中,用于接收由所述激光放电腔(1)发射的激光的第一个棱镜作为所述分光元件将该激光部分反射至所述宽带谐振腔。
7.如权利要求6所述的自种子注入双腔结构准分子激光器系统,其特征在于,所述第一个棱镜的入射面对于由所述激光放电腔发出的激光的反射率15%~90%。
8.如权利要求3所述的自种子注入双腔结构准分子激光器系统,其特征在于,所述放大腔还包括标准具(6),其用于对入射至宽带谐振腔的激光进行一定程度的线宽压窄,并透射具有特定中心波长的激光,从而在一定程度上减少宽带谐振腔模数目,进而减少窄带谐振腔模的模式竞争对手,更利于窄带谐振腔模在模式竞争中胜出。
9.如权利要求8所述的自种子注入双腔结构准分子激光器系统,其特征在于,所述标准具(6)用于直接接收由单个棱镜(3)或棱镜组部分反射的激光,并将透射过的激光入射到所述反射镜(4)上。
10.如权利要求9所述的自种子注入双腔结构准分子激光器系统,其特征在于,所述标准具的线宽压窄能力要低于所述线宽压窄模块,即标准具的透射激光目标线宽大于线宽压窄模块的输出激光目标线宽。
CN201310712625.6A 2012-12-20 2013-12-20 自种子注入双腔结构准分子激光器系统 Active CN103701025B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310712625.6A CN103701025B (zh) 2012-12-20 2013-12-20 自种子注入双腔结构准分子激光器系统

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2012105584787 2012-12-20
CN 201210558478 CN102969649A (zh) 2012-12-20 2012-12-20 准分子激光器复合腔
CN201210558478.7 2012-12-20
CN201310712625.6A CN103701025B (zh) 2012-12-20 2013-12-20 自种子注入双腔结构准分子激光器系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103701025A true CN103701025A (zh) 2014-04-02
CN103701025B CN103701025B (zh) 2016-08-24

Family

ID=47799614

Family Applications (3)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN 201210558478 Pending CN102969649A (zh) 2012-12-20 2012-12-20 准分子激光器复合腔
CN201310712625.6A Active CN103701025B (zh) 2012-12-20 2013-12-20 自种子注入双腔结构准分子激光器系统
CN201320849917.XU Expired - Lifetime CN203895737U (zh) 2012-12-20 2013-12-20 自种子注入的双腔准分子激光器

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN 201210558478 Pending CN102969649A (zh) 2012-12-20 2012-12-20 准分子激光器复合腔

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201320849917.XU Expired - Lifetime CN203895737U (zh) 2012-12-20 2013-12-20 自种子注入的双腔准分子激光器

Country Status (1)

Country Link
CN (3) CN102969649A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105048262A (zh) * 2015-08-03 2015-11-11 中国科学院光电研究院 一种改进谐振腔的窄线宽准分子激光器
CN108493751A (zh) * 2018-01-19 2018-09-04 北京科益虹源光电技术有限公司 一种波长稳定控制装置
TWI670750B (zh) * 2016-01-08 2019-09-01 美商希瑪有限責任公司 氣體放電光源及用於操作該氣體放電光源的方法

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DK2937954T3 (da) * 2012-12-20 2020-10-19 Rainbow Source Laser Excimer-laser-kombinationsresonator
CN105655855A (zh) * 2016-02-26 2016-06-08 中国科学院光电研究院 声波和激波控制装置
WO2018061098A1 (ja) 2016-09-27 2018-04-05 ギガフォトン株式会社 レーザ装置
CN112490825B (zh) * 2020-11-06 2021-11-09 中国科学院微电子研究所 一种线宽压窄模块及准分子激光器
CN113437631A (zh) * 2021-06-28 2021-09-24 北京科益虹源光电技术有限公司 一种准分子激光器及线宽压窄装置和方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1158507A (zh) * 1996-01-05 1997-09-03 中国科学院物理研究所 复合腔调谐光参量振荡器
US20010009559A1 (en) * 2000-01-19 2001-07-26 Akifumi Tada Narrow beam ArF excimer laser device
JP2007005538A (ja) * 2005-06-23 2007-01-11 Komatsu Ltd 多波長発振狭帯域レーザ装置
CN101145669A (zh) * 2007-10-25 2008-03-19 中国科学院上海光学精密机械研究所 窄线宽光纤激光器
DE102009010560A1 (de) * 2009-02-17 2010-08-26 Carl Zeiss Smt Ag Projektionsbelichtungsverfahren, Projektionsbelichtungsanlage, Laserstrahlungsquelle und Bandbreiten-Einengungsmodul für eine Laserstrahlungsquelle

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1158507A (zh) * 1996-01-05 1997-09-03 中国科学院物理研究所 复合腔调谐光参量振荡器
US20010009559A1 (en) * 2000-01-19 2001-07-26 Akifumi Tada Narrow beam ArF excimer laser device
JP2007005538A (ja) * 2005-06-23 2007-01-11 Komatsu Ltd 多波長発振狭帯域レーザ装置
CN101145669A (zh) * 2007-10-25 2008-03-19 中国科学院上海光学精密机械研究所 窄线宽光纤激光器
DE102009010560A1 (de) * 2009-02-17 2010-08-26 Carl Zeiss Smt Ag Projektionsbelichtungsverfahren, Projektionsbelichtungsanlage, Laserstrahlungsquelle und Bandbreiten-Einengungsmodul für eine Laserstrahlungsquelle

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105048262A (zh) * 2015-08-03 2015-11-11 中国科学院光电研究院 一种改进谐振腔的窄线宽准分子激光器
CN105048262B (zh) * 2015-08-03 2018-10-19 中国科学院光电研究院 一种改进谐振腔的窄线宽准分子激光器
TWI670750B (zh) * 2016-01-08 2019-09-01 美商希瑪有限責任公司 氣體放電光源及用於操作該氣體放電光源的方法
CN108493751A (zh) * 2018-01-19 2018-09-04 北京科益虹源光电技术有限公司 一种波长稳定控制装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN103701025B (zh) 2016-08-24
CN102969649A (zh) 2013-03-13
CN203895737U (zh) 2014-10-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN203895737U (zh) 自种子注入的双腔准分子激光器
US7903715B2 (en) Slab type laser apparatus
US7227881B2 (en) Master oscillator—power amplifier excimer laser system
JP5100990B2 (ja) 極端紫外光源装置用ドライバーレーザ及びlpp型極端紫外光源装置
US20150333484A1 (en) High-power, phased-locked, laser arrays
US6567451B2 (en) Narrow band excimer or molecular fluorine laser having an output coupling interferometer
JP2000091682A (ja) パルスマルチプライヤ―を備えるエキシマレ―ザ
CN101969178A (zh) 一种外腔反馈激光产生方法和激光器
CN111525379B (zh) 一种宽带拓扑荷可调谐的拉盖尔高斯光参量振荡器
CN103036139A (zh) 窄线宽可调谐半导体纵向单端泵浦铷蒸气激光光路系统
US20020110158A1 (en) Molecular fluorine laser with spectral linewidth of less than 1 pm
JP2008277767A (ja) 広帯域光ファイバレーザ装置
CN203180306U (zh) 一种提高准分子激光器输出能量的复合腔
US4791644A (en) Laser system incorporating broad band optical phase conjugation cell using stimulated brillouin scattering
US20040136429A1 (en) Diode-pumped alkali lasers (DPALs) and amplifiers (DPAAs) with reduced buffer gas pressures
RU2607815C1 (ru) Составной резонатор эксимерного лазера
Itzkan et al. Oscillator-amplifier dye-laser system using N 2 laser pumping
CN110249261B (zh) 固体激光系统和波长转换系统
US20020001330A1 (en) Excimer or molecular fluorine laser having lengthened electrodes
US6553050B1 (en) Narrow band excimer or molecular fluorine laser having an output coupling interferometer
US6785316B1 (en) Excimer or molecular laser with optimized spectral purity
RU147366U1 (ru) Твердотельный перестраиваемый лазер на основе органических соединений
CN113138550B (zh) 基于主动光钟的好坏腔双波长光频标的产生装置
JP7232509B2 (ja) レーザ装置、波長変換デバイス、及び光出力方法
CN107919603A (zh) 一种用于化学激光器波长选择输出的组合干涉腔

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20200814

Address after: 100190, No. 19 West Fourth Ring Road, Beijing, Haidian District

Patentee after: Research Institute of aerospace information innovation, Chinese Academy of Sciences

Address before: 100094, No. 9 Deng Nan Road, Beijing, Haidian District

Patentee before: Academy of Opto-Electronics, Chinese Academy of Sciences

Effective date of registration: 20200814

Address after: 100029 Beijing city Chaoyang District Beitucheng West Road No. 3

Patentee after: Institute of Microelectronics, Chinese Academy of Sciences

Address before: 100190, No. 19 West Fourth Ring Road, Beijing, Haidian District

Patentee before: Research Institute of aerospace information innovation, Chinese Academy of Sciences

TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20210310

Address after: 100176 building 10, 156 Jinghai 4th Road, Daxing Economic and Technological Development Zone, Beijing

Patentee after: BEIJING RSLASER OPTO-ELECTRONICS TECHNOLOGY Co.,Ltd.

Address before: 100029 Beijing city Chaoyang District Beitucheng West Road No. 3

Patentee before: Institute of Microelectronics, Chinese Academy of Sciences