CN105977776B - 一种绝对波长标定和校准装置及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种绝对波长标定和校准装置及其方法，用于准分子激光器绝对波长的标定和校准，该装置按光路方向顺次包括第一正透镜(1)、匀化片(2)、第二正透镜(3)、第一半透半反镜片(4a)和第二半透半反镜片(4b)、不同元素制成的第一空心阴极灯(5a)和第二空心阴极灯(5b)、第三正透镜(6a)和第四正透镜(6b)、第一滤光片(7a)和第二滤光片(7b)、第一紫外光电探测器件(8a)、第二紫外光电探测器件(8b)和第三紫外光电探测器件(8c)，该方法采用两个分别填充不同元素的空心阴极灯，基于两种不同元素发出的至少两条193nm附近高吸收强度原子吸收线的方法来进行激光器绝对波长的标定和校准，利用两条强原子吸收线处产生的高对比度信号变化量，来提高绝对波长标定和校准的精度，并可能降低对探测电路精度的要求。
Description
技术领域
本发明属于激光技术领域，具体涉及一种准分子激光绝对波长标定和校准的装置及其方法。
背景技术
ArF准分子激光器是目前集成电路芯片制造业广泛采用的光刻曝光光源。光刻用ArF准分子激光器出射光谱约在193.0～193.6nm区间内，中心波长在193.37nm附近，中心波长精度通常高于0.1pm，波长精细、稳定性好。中心波长是准分子激光器的关键参数，影响后续照明成像系统的成像质量及最终光刻分辨率节点。因此，光刻用准分子激光器需要具备中心波长在线式精确标定和校准装置，在无需借助外部高分辨率光谱仪等仪器的情况下，即能实现激光器中心波长的定期精确标定和绝对校准功能。
目前，ArF准分子激光器通常采用在193nm附近具有原子吸收线的相关元素空心阴极灯来实现激光绝对波长的标定和校准功能。空心阴极灯包含阴极和阳极，阴极采用在193nm附近具有原子吸收线的元素制成，设计成空心“管状”形状，可容纳193nm激光从“管状”阴极中穿过。调谐激光器输出中心波长，当激光器波长对应于气态元素的跨级跃迁能量时，会引起气态元素产生跨级共振，进而改变电路的阻抗特性，因此，在原子吸收线处光电流信号会迅速增强，通过采集光电流转换的电压信号变化的方法，在电压极大值处即为原子吸收线的精确位置。同时，在原子吸收线处，因原子跨级共振会对193nm激光进行吸收，导致穿过空心阴极灯的193nm激光强度显著降低。因此还可以采用测试穿过阴极灯的激光能量衰减的方法确定原子吸收线准确位置，即强度极小值处。由于元素的原子吸收线波长是固定的，因此，激光器的绝对波长就能够确定。基于原子吸收线处已知的绝对波长值即可完成对ArF激光器在线式波长实时测试装置的精确标定和绝对校准。
在ArF激光器波长调谐范围内(通常在激光强发射光谱193.0～193.6nm范围内)具有可检测的能级跃迁线(原子吸收线)的元素，才可以用于193nm准分子激光器波长绝对标定和校准用途。同时，在ArF激光器波长调谐范围内至少具有两条原子吸收线，更有利于绝对波长的标定和校准。在193nm附近具有原子吸收线的元素包含铂、铁、砷、锗、碳、钴、气态烃、卤化物、碳氢化合物等。从各元素原子吸收线强度高、光谱宽度窄(光谱税利程度影响校准精度)等因素综合考虑，目前ArF准分子激光器广泛采用单一铂元素制成的空心阴极灯用于绝对波长标定和校准。在ArF准分子激光器波长调谐范围内，铂元素具有193.22433nm和193.43690nm两条吸收线，在调谐激光波长时，标记两条吸收线准确位置，可对在线式波长实时测试装置所测得的相对波长进行精确标定。并可利用插值法推算出ArF激光器中心波长193.37nm的准确位置，完成对中心波长的绝对校准。
铂元素193.43690nm吸收线强度是193.22433nm吸收线强度的8倍以上(吸收线波长值及强度数据来源美国国家标准与技术研究院资料“Atlas of the Spectrum of aPlatinum/Neon Hollow-Cathode Reference Lamp in the Region”)，更容易被紫外探测器件捕获到吸收线处的高对比度信号变化量，更有利于开展绝对波长校准。193.22433nm处吸收线强度弱，对激光器能量不稳定性、测试电路精度、阴极灯供电电压纹波等因素要求都很高，通常受上述因素影响，在实际应用中往往不易获得高对比度的探测信号，无法精确确定原子吸收线准确位置，进而对绝对波长校准精度产生影响。因此，也有ArF准分子激光器采用单一铂元素193.43690nm处单一吸收线进行绝对波长校准。
此外，美国专利US6580517B2还提出了基于不同元素产生的两条或更多条原子吸收线来完成波长绝对校准的方法，具体为在一个空心阴极灯内同时充注两种或更多种气态元素，基于多个元素发出的至少两条原子吸收线用于绝对波长校准。本申请的发明人对该专利方法的可实行性进行调研，由于技术限制等一系列原因，目前市场上没有如专利所描述的同时填充多种元素的、可用于193nm激光波长校准的空心阴极灯成熟产品，可用于193nm波长校准用途的都为单元素空心阴极灯，已有的多元素阴极灯成熟产品是用于非193nm波段其他用途。这也是成熟ArF激光器未采用专利所示技术，而仍采用单一铂元素进行波长校准的原因。
目前，ArF准分子激光器广泛采用单一铂元素所发出的原子吸收线进行绝对波长校准。在ArF准分子激光器强发射光谱范围内，铂元素具有一强一弱两条吸收线。因此，常规波长绝对校准方法和装置中，有采用铂元素一强一弱两条吸收线用于波长校准用途，采用两条及以上的原子吸收线有利于提高波长绝对校准的精度；但采用弱吸收线的话对能量稳定性、探测电路精度和电压纹波等因素要求很高，要求输出激光能量抖动小并采用极精密电路来探测的弊端。因此，实际应用中也有采用珀单一强吸收线用于波长校准，单线校准会使绝对波长校准的精度受到影响，因此，通常适用于对激光波长精度相对较低的情况。
本发明提出了一种采用两种不同元素发出的两条高吸收强度原子吸收线来进行绝对波长标定和校准的方法，能够获得不低于常规一强一弱两条吸收线的绝对波长校准的高精度，同时降低常规双线校准方法中弱吸收线对激光器自身输出能量稳定性、及高精度探测电路的高要求。避免了采用单一元素阴极灯在193nm可调谐范围内无法同时获得至少两条吸收强度大的原子吸收线用于波长绝对校准的缺点。
本发明采用两个分别填充不同元素的空心阴极灯，基于两种不同元素发出的至少两条193nm附近高吸收强度原子吸收线的方法来进行激光器绝对波长的标定和校准，利用两条强原子吸收线处产生的高对比度信号变化量，来提高绝对波长标定和校准的精度，并可能降低对探测电路精度的要求。同时，选用的两种元素产生的两条原子吸收线均位于在ArF准分子激光强发射光谱193.0～193.6nm范围内，且距离激光器中心波长193.37nm较近，有利于保障激光器中心波长193.37nm处的波长校准精度。
本发明中提出相应的光路方案，增加基底信号探测支路，通过采用将穿过阴极灯的信号与基底信号求比值的方法，可进一步消除ArF准分子激光器输出能量不稳定性及周期波动等因素对波长绝对校准结果的干扰。
发明内容
本发明公开了一种绝对波长标定和校准装置，用于准分子激光器绝对波长的标定和校准，该装置按光路方向顺次包括第一正透镜(1)、匀化片(2)、第二正透镜(3)、第一半透半反镜片(4a)和第二半透半反镜片(4b)、不同元素制成的第一空心阴极灯(5a)和第二空心阴极灯(5b)、第三正透镜(6a)和第四正透镜(6b)、第一滤光片(7a)和第二滤光片(7b)、第一紫外光电探测器件(8a)、第二紫外光电探测器件(8b)和第三紫外光电探测器件(8c)。
优选地，第一空心阴极灯(5a)和第二空心阴极灯(5b)在准分子激光器可调谐范围内分别具有至少一条高吸收强度的原子吸收线，第一紫外光电探测器件(8a)、第二紫外光电探测器件(8b)和第三紫外光电探测器件(8c)采用相同参数的能够响应193nm波段的紫外光电二极管。
优选地，第一紫外光电探测器件(8a)、第二紫外光电探测器件(8b)和第三紫外光电探测器件(8c)被完全包裹在金属屏蔽盒内，第三正透镜(6a)和第四正透镜(6b)、第一滤光片(7a)和第二滤光片(7b)也一并包裹在金属屏蔽盒内。
优选地，所有透光元件均采用193nm波段高透过率的基底材料制成。
优选地，第一正透镜(1)、第二正透镜(3)、第三正透镜(6a)和第四正透镜(6b)的焦距在100mm以内。
本发明还公开了一种绝对波长标定和校准方法，包括S1使得第一空心阴极灯(5a)和第二空心阴极灯(5b)所在支路的光束各自相交在灯内部阴极区域中心处，随后继续发散传输，同步采集第一空心阴极灯(5a)和第二空心阴极灯(5b)所在的两个支路、基底信号所在支路能量；S2将第一空心阴极灯(5a)和第二空心阴极灯(5b)所在支路能量与基底信号支路能量分别求比值；S3精确定位上述两个空心阴极灯各自原子吸收线的准确位置；S4获得两条不同元素的强原子吸收线精确位置后，两信号间距是固定的，通过两个基准信号，采用插值法求出准分子激光器中心波长的精确位置，完成输出中心波长的绝对标定和校准过程。
优选地，步骤S1包括第一正透镜(1)将入射的193nm激光会聚到位于第一正透镜(1)焦点附近的匀化片(2)的表面，光束经过匀化片(2)后发散继续传输，经过第二正透镜(3)后会聚，第二正透镜(3)后设置一狭缝，保证所有穿过狭缝的光束能够完全通过第一空心阴极灯(5a)和第二空心阴极灯(5b)中心“管状”阴极区域，其余不能穿过第一空心阴极灯(5a)和第二空心阴极灯(5b)阴极区域的光束被该狭缝阻挡掉；第一半透半反镜片(4a)和第二半透半反镜片(4b)为45°角半透半反镜，入射光束经第一半透半反镜片(4a)后分为两束，其中透射光束继续传输穿过第一空心阴极灯(5a)的中心区域，光束在第一空心阴极灯(5a)“管状”阴极区域中心处相交，随后发散继续传输被后续元件会聚和接收，经第一半透半反镜片(4a)反射的光束传输到第二半透半反镜片(4b)表面，被第二半透半反镜片(4b)再次分束，其中反射光束穿过第二空心阴极灯(5b)的中心区域，光束在第二空心阴极灯(5b)“管状”阴极区域中心处相交，随后发散继续传输被后续元件会聚和接收，穿过第二半透半反镜片(4b)的透射光束被第三紫外光电探测器件(8c)接收到；穿过第一空心阴极灯(5a)和第二空心阴极灯(5b)中心区域的两束光经第三正透镜(6a)和第四正透镜(6b)聚焦后，穿过第一滤光片(7a)和第二滤光片(7b)后聚焦到第一紫外光电探测器件(8a)、第二紫外光电探测器件(8b)表面。
优选地，步骤S2包括定义第一紫外光电探测器件(8a)接收的能量信号为e1、第二紫外光电探测器件(8b)接收的激光能量信号为e2、第三紫外光电探测器件(8c)接收的信号作为基底信号e；转动线宽压窄模块中的光栅在激光器强发射光谱范围内来调谐波长，每调谐一次，同步采集数据同时获得e1、e2与e值，将所得e1与基底e相除得到第一空心阴极灯(5a)光路的第一强度比值、e2与基底e相除得到第二空心阴极灯(5b)光路的第二强度比值。
优选地，步骤S3包括在原子吸收线附近开始小步距微调波长，原子吸收线处E1和E2信号曲线将出现一个锐利的衰减峰，峰极小值处即第一空心阴极灯(5a)和第二空心阴极灯(5b)各自元素的原子吸收线准确位置，标记这两处原子吸收线准确位置。
优选地，步骤S4包括准分子激光器包含在线式波长实时测试模块，通过采用光栅和/或标准具，将激光条纹成像在CCD表面，得到激光器输出的实时相对波长信息，通过激光器中央处理器将标记过的两条原子吸收线准确位置信息反馈给在线式波长实时测试模块，计算两种元素原子吸收线之间的波长范围所对应的光栅和/或标准具条纹数目，完成光栅和/或标准具的自由光谱层校准及CCD不同像素单位与激光波长相对关系的标定，完成绝对波长的标定和校准过程。
本发明的激光器波长绝对标定和校准的方法和装置通过采用两种不同元素所发出的两条高吸收强度原子吸收线来完成绝对波长的标定和校准，通过两个高对比强度的基准信号，采用插值法即可以精确确定出准分子激光器输出中心波长的精确位置。能够保证采用双吸收线所获高精度绝对波长校准的同时，降低常规方法中弱吸收线对激光器输出能量稳定性、高精度探测电路的高要求。采用测试得到的两条吸收线的高对比度信号作为基准，根据信号之间固定间隔，利用插值法即可精确确定准分子激光器输出中心波长的精确位置，完成中心波长的精确标定和校准过程。同时在光路中增加基底信号探测支路，通过采用将穿过阴极灯能量信号与基底信号求比值的方法，可以进一步消除激光器自身能量不稳定性等对校准精度的影响。
附图说明
图1为本发明的绝对波长和校准的光路示意图；
图2为本发明的绝对波长和校准方法流程图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
图1为本发明提出的绝对波长标定和校准的光路示意图。1为正透镜、2为匀化片、3为正透镜、4a和4b为半透半反镜片、5a和5b为不同元素制成的空心阴极灯、6a和6b为正透镜、7a和7b为滤光片、8a、8b和8c为紫外光电探测器件。
正透镜1将入射的193nm激光会聚到匀化片2的表面，匀化片2位于透镜1焦点附近，匀化片起到对入射的光斑均匀化的目的，消除光斑分布不均对后续探测精度的影响。光束经过匀化片2后发散继续传输，经过正透镜3后会聚。元件2可选用单片匀化镜片，也可以选用多片匀化镜片组成的镜片堆，主要是依据所需的匀化效果和控制激光强度等因素来选择。正透镜3后设置一狭缝，保证所有穿过狭缝的光束能够完全通过第一空心阴极灯5a和第二空心阴极灯5b中心“管状”阴极区域，其余不能穿过第一空心阴极灯5a和第二空心阴极灯5b阴极区域的光束被该狭缝阻挡掉。第一半透半反射镜4a和第二半透半反射镜4b为45°角半透半反镜，入射光束经第一半透半反射镜4a后分为两束，其中透射光束继续传输穿过空心阴极灯第一空心阴极灯5a的中心区域，光束在第一空心阴极灯5a“管状”阴极区域中心处相交，随后发散继续传输被后续元件会聚和接收；经第一半透半反射镜4a反射的光束传输到第二半透半反射镜4b表面，被第二半透半反射镜4b再次分束，其中反射光束穿过空心阴极灯第二空心阴极灯5b的中心区域，光束在第二空心阴极灯5b“管状”阴极区域中心处相交，随后发散继续传输被后续元件会聚和接收；穿过第二半透半反射镜4b的透射光束被第三紫外光电探测器8c接收到。根据第一空心阴极灯5a和第二空心阴极灯5b中不同元素对入射激光能量的敏感度(即可吸收度)，经由第一半透半反射镜4a和第二半透半反射镜4b实现向第一空心阴极灯5a和第二空心阴极灯5b两支路传输的激光能量强度的控制，使各支路能量均处于所在支路阴极灯内元素的能量吸收敏感值附近，以同时获得两支路最佳吸收对比度。穿过第一空心阴极灯5a和第二空心阴极灯5b中心区域的两束光经正透镜6a和6b聚焦后，穿过第一滤光片7a和第二滤光片7b后聚焦到第一紫外光电探测器8a和第二紫外光电探测器8b表面。第一滤光片7a和第二滤光片7b为相同参数的可见光滤光片，目的为滤除空心阴极灯第一空心阴极灯5a和第二空心阴极灯5b发出的可见光，防止高亮度可见光被第一紫外光电探测器8a和第二紫外光电探测器8b接收后对观察193nm激光信号变化量产生干扰，降低193nm激光强度信号的变化量对比度。第一紫外光电探测器8a、第二紫外光电探测器8b和第三紫外光电探测器8c可采用相同参数的能够响应193nm波段的紫外光电二极管，在使用前需要进行统一标定，排除不稳定性因素干扰。为屏蔽激光器放电电磁干扰、及其他外部光线对紫外光电二极管探测结果的影响，将第一紫外光电探测器8a、第二紫外光电探测器8b和第三紫外光电探测器8c完全包裹在金属屏蔽盒内，根据需要也可将正透镜6a和6b、第一滤光片7a和第二滤光片7b一并包裹在金属屏蔽盒内。所有透光元件均采用193nm波段高透过率的基底材料制成，如熔石英(Fused Silica)或氟化钙(CaF2)。正透镜1、3、6a和6b焦距根据传输距离、光束孔径角等综合选择，通常在100mm以内。
第一紫外光电探测器8a、第二紫外光电探测器8b和第三紫外光电探测器8c接收到的193nm激光强度信号通过高速数据采集卡同步采集获得，数据采集卡采集速率可选用几百兆赫兹或以上。定义第一紫外光电探测器8a接收的能量信号为e1、第二紫外光电探测器8b接收的激光能量信号为e2、第三紫外光电探测器8c接收的信号作为基底信号e。转动线宽压窄模块中的光栅在激光器强发射光谱范围内来调谐波长，每调谐一次，同步采集数据同时获得e1、e2与e值，将所得e1与基底e相除得到第一空心阴极灯5a光路的第一强度比值(E1＝e1/e)、e2与基底e相除得到第二空心阴极灯5b光路的第二强度比值(E2＝e2/e)。两阴极灯支路通过采用能量比值来观察原子吸收线的方法，可以消除激光器自身能量不稳定性及周期性变化等因素对测试信号强度的影响，有利于寻找原子吸收线真值，并降低对绝对波长校准精度的干扰。
通过自动采集程序，将采集到的E1和E2值随波长扫描的实时变化曲线显示在电脑显示器上，观察第一空心阴极灯5a和第二空心阴极灯5b各自原子吸收线λ1和λ2处的信号变化情况。当激光器波长调谐至第一空心阴极灯5a和第二空心阴极灯5b各自的原子吸收线附近，由于原子跨级共振产生的193nm光吸收，E1和E2信号幅值将出现显著下降，当扫描波长通过第一空心阴极灯5a和第二空心阴极灯5b各自的原子吸收线后，E1和E2信号幅值迅速回升到原来水平。在原子吸收线附近开始小步距微调波长，由于原子吸收线光谱宽度极窄，所以原子吸收线处E1和E2信号曲线将出现一个锐利的衰减峰，峰极小值处即代表了第一空心阴极灯5a和第二空心阴极灯5b各自元素的原子吸收线准确位置，标记这两处原子吸收线准确位置。ArF准分子激光器包含在线式波长实时测试模块，通过采用光栅和/或标准具等器件，将激光条纹成像在CCD表面，得到激光器输出的实时相对波长信息。通过激光器中央处理器将标记过的两条原子吸收线准确位置信息反馈给在线式波长实时测试模块，通过计算两种元素原子吸收线之间的波长范围所对应的光栅和/或标准具条纹数目，完成光栅和/或标准具的自由光谱层校准，及CCD不同像素单位与激光波长相对关系的标定，提高在线式波长实时测试模块测试激光波长的准确度，以此完成绝对波长的标定和校准过程。
通过本发明提出的绝对波长标定和校准装置可以定期对激光器在线式波长实时测试模块进行周期性的绝对波长校准，保障激光器实时测试波长的精确度。同时，绝对波长标定和校准装置结构紧凑，可以集成到激光器在线式波长实时测试模块中，作为其中一个组成单元，通过激光器中央处理器发出指令，自动完成绝对波长的标定和校准过程。
本发明中采用两个空心阴极灯5a和5b，两个灯的阴极采用不同元素制成，要求这两种元素在193nm激光器调谐范围内都具有至少一条吸收强度大的原子吸收线，通过原子线处产生的光吸收，在后续紫外探测器上可观察到两个显著的193nm光强衰减变化量。表1列出了在193nm附近具有原子吸收线的元素，在ArF准分子激光器调谐范围内(通常位于强发射光谱在193.0～193.6nm范围内)，碳、珀、锗、铁都具有原子吸收线，考虑各元素原子吸收线的吸收强度、光谱宽度等信息，本发明中两个空心阴极灯5a和5b的优选方案是分别采用珀元素和铁元素制成，但不局限在该范围内。在激光调谐范围内(激光调谐范围通常位于激光强发射光谱范围内，范围小于等于强发射光谱范围)，珀元素具有193.43690nm强吸收线(193.22433nm处吸收线强度很弱，不利于观察)，铁元素具有193.4538nm强吸收线，距离激光器输出中心波长分别为约68pm和85pm。
本发明采用两个不同元素灯所发出的至少两条高吸收强度的原子吸收线完成绝对波长的标定和校准，能够保证采用双吸收线所获得的高精度绝对校准的同时，可以一定程度上降低对能量探测电路精度等的要求。解决了采用单一元素在激光调谐范围内无法同时获得两条吸收强度大的原子吸收线来进行绝对波长校准的问题。
本方法较常规采用单线波长校准方法而言，可以提高波长绝对校准的精度；较常规采用一强一弱双线波长校准方法而言，降低了弱线对高精度探测电路、激光器能量稳定性的高要求。从表1可以看出，本实施例中采用的铁元素和珀元素的原子吸收线中心波长可精确到0.1～0.01pm位，因此在193nm激光器输出中心波长的绝对校准用途中，可获得等于或小于0.1pm的波长绝对校准精度，与常规采用双线波长校准方法所得的精度相符，可以满足高精度波长绝对校准需要。同时，各元素原子吸收线的中心波长与该原子的能级跃迁相关，原子吸收线波长值即为稳定，不受外界因素干扰，因此易于保证波长绝度标定和校准的稳定性。获得两条不同元素的强原子吸收线精确位置后，两信号间距是固定的，通过两个基准信号，采用插值法即可求出准分子激光器中心波长的精确位置，完成输出中心波长的绝对标定和校准过程。
表1.193nm附近具有元素吸收线的元素
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
Claims (4)
1.一种绝对波长标定和校准方法，其采用一种绝对波长标定和校准装置，该装置按光路方向顺次包括第一正透镜(1)、匀化片(2)、第二正透镜(3)、第一半透半反镜片(4a)和第二半透半反镜片(4b)、不同元素制成的第一空心阴极灯(5a)和第二空心阴极灯(5b)、第三正透镜(6a)和第四正透镜(6b)、第一滤光片(7a)和第二滤光片(7b)、第一紫外光电探测器件(8a)、第二紫外光电探测器件(8b)和第三紫外光电探测器件(8c)，该方法包括下述步骤：
S1、使得第一空心阴极灯(5a)和第二空心阴极灯(5b)所在支路的光束各自相交在灯内部阴极区域中心处，随后继续发散传输，同步采集第一空心阴极灯(5a)和第二空心阴极灯(5b)所在的两个支路、基底信号所在支路能量；
S2、将第一空心阴极灯(5a)和第二空心阴极灯(5b)所在支路能量分别与基底信号支路能量求比值；
S3、精确定位上述两个空心阴极灯各自原子吸收线的准确位置；步骤S3进一步包括：在原子吸收线附近开始小步距微调波长，原子吸收线处E1和E2信号曲线将出现一个锐利的衰减峰，峰极小值处即第一空心阴极灯(5a)和第二空心阴极灯(5b)各自元素的原子吸收线准确位置，标记这两处原子吸收线准确位置；
S4、获得两条不同元素的原子吸收线准确位置后，通过两个基准信号，采用插值法求出准分子激光器中心波长的精确位置，完成输出中心波长的绝对标定和校准过程。
2.根据权利要求1所述的方法，步骤S1进一步包括：第一正透镜(1)将入射的193nm激光会聚到位于第一正透镜(1)焦点附近的匀化片(2)的表面，光束经过匀化片(2)后发散继续传输，经过第二正透镜(3)后会聚，第二正透镜(3)后设置一狭缝，保证所有穿过狭缝的光束能够完全通过第一空心阴极灯(5a)和第二空心阴极灯(5b)中心″管状”阴极区域，其余不能穿过第一空心阴极灯(5a)和第二空心阴极灯(5b)阴极区域的光束被该狭缝阻挡掉；第一半透半反镜片(4a)和第二半透半反镜片(4b)为45°角半透半反镜，入射光束经第一半透半反镜片(4a)后分为两束，其中透射光束继续传输穿过第一空心阴极灯(5a)的中心区域，光束在第一空心阴极灯(5a)″管状”阴极区域中心处相交，随后发散继续传输被后续元件会聚和接收，经第一半透半反镜片(4a)反射的光束传输到第二半透半反镜片(4b)表面，被第二半透半反镜片(4b)再次分束，其中反射光束穿过第二空心阴极灯(5b)的中心区域，光束在第二空心阴极灯(5b)″管状”阴极区域中心处相交，随后发散继续传输被后续元件会聚和接收，穿过第二半透半反镜片(4b)的透射光束被第三紫外光电探测器件(8c)接收到；穿过第一空心阴极灯(5a)中心区域的光经第三正透镜(6a)聚焦后，穿过第一滤光片(7a)后聚焦到第一紫外光电探测器件(8a)表面；穿过第二空心阴极灯(5b)中心区域的光经第四正透镜(6b)聚焦后，穿过第二滤光片(7b)后聚焦到第二紫外光电探测器件(8b)表面。
3.根据权利要求1所述的方法，步骤S2进一步包括：定义第一紫外光电探测器件(8a)接收的能量信号为e1、第二紫外光电探测器件(8b)接收的激光能量信号为e2、第三紫外光电探测器件(8c)接收的信号作为基底信号e；转动线宽压窄模块中的光栅在激光器强发射光谱范围内来调谐波长，每调谐一次，同步采集数据同时获得e1、e2与e值，将所得e1与基底e相除得到第一空心阴极灯(5a)光路的第一强度比值、e2与基底e相除得到第二空心阴极灯(5b)光路的第二强度比值。
4.根据权利要求1所述的方法，步骤S4进一步包括：准分子激光器包含在线式波长实时测试模块，通过采用光栅和/或标准具，将激光条纹成像在CCD表面，得到激光器输出的实时相对波长信息，通过激光器中央处理器将标记过的两条原子吸收线准确位置信息反馈给在线式波长实时测试模块，计算两种元素原子吸收线之间的波长范围所对应的光栅和/或标准具条纹数目，完成光栅和/或标准具的自由光谱层校准及CCD不同像素单位与激光波长相对关系的标定，完成绝对波长的标定和校准过程。
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