[發明專利]準分子激光器復合腔

有效

• 申請號: 201210558478.7
• 申請日: 2012-12-20
• 公開（公告）號: CN102969649A
• 公開（公告）日: 2013-03-13
• 發明（設計）人: 周翊;單耀瑩;范元媛;宋興亮;張立佳;崔惠絨;王宇
• 申請（專利權）人: 中國科學院光電研究院
• 主分類號: H01S3/08
• 分類號: H01S3/08;H01S3/10
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 宋焰琴

技術領域

本發明屬于激光器技術領域，具體涉及一種準分子激光器復合腔，特別是一種具有窄線寬和高能量輸出的準分子激光器復合腔。

背景技術

隨著半導體工業的發展，大規模集成電路的不斷進步，對光刻技術要求越來越高，作為光刻光源的準分子激光器對光刻技術的提高有著關鍵作用。這要求準分子激光同時達到窄線寬及大能量的輸出，但是，利用以往的激光器加線寬壓窄模塊的組合，窄線寬的輸出是以激光能量的損失為代價的。因此，為了同時得到窄線寬和高能量的輸出，需要設計一種機構對激光的能量和線寬進行調諧，以獲得滿足特殊需求(例如作為光刻光源)的準分子激光。

發明內容

(一)要解決的技術問題

本發明所要解決的技術問題提出一種準分子激光器復合腔，以便在對準分子激光器輸出的激光的進行線寬壓窄的同時提高激光輸出能量，以滿足作為光刻光源等應用的需求。

(二)技術方案

為解決上述技術問題，本發明提出一種準分子激光器復合腔，包括激光放電腔和激光輸出模塊，所述激光放電腔內包含有工作氣體，該工作氣體在激勵源作用下能產生激光，還包括線寬壓窄模塊和激光放大模塊，其中，所述激光放電腔、激光輸出模塊和線寬壓窄模塊構成一個線寬壓窄腔，用于對所述工作氣體產生的激光進行線寬壓窄；所述激光放電腔、激光輸出模塊和激光放大模塊構成一個放大腔，用于對所述經線寬壓窄后的激光進行能量放大；以及所述激光輸出模塊用于將經線寬壓窄且能量放大的激光進行輸出。

根據本發明的一種具體實施方式，所述激光輸出模塊為一個輸出耦合鏡，所述激光放電腔具有兩端，所述輸出耦合鏡設置于所述激光放電腔的一端，所述線寬壓窄模塊和激光放大模塊設置于所述激光放電腔的另一端。

根據本發明的一種具體實施方式，所述線寬壓窄模塊包括單個棱鏡或棱鏡組，還包括光柵，所述單個棱鏡或棱鏡組用于接收由激光放電腔發出的激光，將該激光部分反射至所述放大腔，且對該激光的剩余部分進行折射與擴束后入射到所述光柵；所述光柵用于以其閃耀角為入射角接收從單個棱鏡或棱鏡組擴束后出射的激光，使入射到其表面上的激光發生色散效應，并使滿足光柵閃耀條件的波長的激光按原路反射回去。

根據本發明的一種具體實施方式，所述激光放大模塊為反射鏡，用于接收由所述單個棱鏡或棱鏡組部分反射的激光，并將其原路反射回所述激光放電腔中。

根據本發明的一種具體實施方式，當所述線寬壓窄模塊包括單個棱鏡時，該單個棱鏡的入射面對于由所述激光放電腔發出的激光的反射率4.8％～24％。

根據本發明的一種具體實施方式，當所述線寬壓窄模塊包括棱鏡組時，該棱鏡組包括依次在光路上排列的多個棱鏡，其中，用于接收由所述激光放電腔發射的激光的第一個棱鏡將該激光部分反射至所述放大腔。

根據本發明的一種具體實施方式，所述第一個棱鏡的入射面對于由所述激光放電腔發出的激光的反射率4.8％～24％。

根據本發明的一種具體實施方式，所述放大腔還包括標準具，其用于對入射其上的激光進行線寬壓窄并透射具有特定中心波長的激光。

根據本發明的一種具體實施方式，所述標準具用于直接接收由單個棱鏡或棱鏡組部分反射的激光，并將透射過的激光入射到所述反射鏡上。

根據本發明的一種具體實施方式，所述標準具所透射的激光的光譜線的線寬與所述復合腔的線寬相同。

(三)有益效果

本發明不僅可以實現準分子激光器窄線寬的輸出，而且通過復合腔的設計，可以提高輸出激光的能量及穩定性，同時結構簡單，便于加工，調諧方便。

附圖說明

圖1為本發明的第一實施例的準分子激光器復合腔的結構示意圖；

圖2為本發明的第二實施例的準分子激光器復合腔的線寬壓窄模塊的結構示意圖；

圖3為本發明的第三實施例的準分子激光器復合腔的結構示意圖。

具體實施方式

如前所述，本發明對于復合腔的設計的出發點是設計一個可以同時調節準分子激光的線寬與輸出能量的機制，以便滿足某些應用中要求準分子激光器出射的激光同時具有大能量和窄線寬輸出的要求，實現在窄線寬輸出的同時提高輸出激光的能量。