[發(fā)明專利]一種深紫外激光產(chǎn)生與傳輸裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410241146.5
• 申請(qǐng)日: 2014-05-30
• 公開（公告）號(hào): CN104064949A
• 公開（公告）日: 2014-09-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 許祖彥;徐志;彭欽軍;王志敏;楊峰;張豐豐;張申金;宗楠
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院理化技術(shù)研究所
• 主分類號(hào): H01S3/10
• 分類號(hào): H01S3/10;H01S3/109;H01S3/17
• 代理公司: 北京路浩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 李迪

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及全固態(tài)深紫外激光領(lǐng)域，特別涉及一種深紫外激光產(chǎn)生與傳輸裝置。

背景技術(shù)

深紫外光源，一般指波長(zhǎng)介于40nm到200nm之間的電磁輻射波段，由于其波長(zhǎng)短、單光子能量高，因而在高分辨率成像、光譜應(yīng)用、微細(xì)加工及激光光刻等諸多領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用價(jià)值，是激光領(lǐng)域最重要的發(fā)展方向之一。

全固態(tài)激光器具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、效率高、光束質(zhì)量好、穩(wěn)定性好、壽命長(zhǎng)，波長(zhǎng)連續(xù)調(diào)諧寬、重復(fù)頻率可調(diào)，容易實(shí)用化等優(yōu)點(diǎn)。利用全固態(tài)激光器以上優(yōu)勢(shì)，采用非線性晶體變頻技術(shù)，可產(chǎn)生高光束質(zhì)量，短脈沖，窄線寬深紫外激光。但由于深紫外波段在空氣中吸收嚴(yán)重，在空氣環(huán)境中不能有效地產(chǎn)生與傳輸，不利于深紫外激光的研究與推廣應(yīng)用；傳統(tǒng)的激光功率計(jì)電路底板為覆銅板結(jié)構(gòu)，放氣較大，對(duì)深紫外激光功率吸收，減小深紫外激光輸出功率，還導(dǎo)致深紫外激光功率測(cè)量不精確；此外，深紫外波段為人眼不可見波段，不方便光路調(diào)節(jié)。

發(fā)明內(nèi)容

(一)要解決的技術(shù)問題

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：如何提供一種深紫外激光產(chǎn)生與傳輸?shù)难b置，針對(duì)深紫外激光在空氣中吸收嚴(yán)重，深紫外激光功率測(cè)量不精確，并對(duì)人眼不可見，不方便調(diào)節(jié)的技術(shù)缺陷，解決深紫外激光不利于產(chǎn)生和傳輸，不能有效推廣應(yīng)用的技術(shù)問題。

(二)技術(shù)方案

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種深紫外激光產(chǎn)生與傳輸裝置，所述深紫外激光產(chǎn)生與傳輸裝置包括：密封腔體系統(tǒng)和真空系統(tǒng)，其特征在于，所述深紫外激光產(chǎn)生與傳輸裝置還包括深紫外激光產(chǎn)生系統(tǒng)和深紫外激光傳輸系統(tǒng)；所述深紫外激光產(chǎn)生系統(tǒng)和深紫外激光傳輸系統(tǒng)均位于所述密封腔體內(nèi)；

所述密封腔體系統(tǒng)包括腔體，觀察窗口、紫外激光輸入窗口、紫外激光輸出窗口、氣體進(jìn)口、氣體出口和深紫外激光輸出窗口；

所述真空系統(tǒng)包括真空產(chǎn)生系統(tǒng)，真空測(cè)量系統(tǒng)，和真空填充系統(tǒng)；所述真空填充系統(tǒng)中填充氣體為對(duì)深紫外波段吸收小的高純氣體,或無填充氣體的真空系統(tǒng)；

所述深紫外激光產(chǎn)生系統(tǒng)包括深紫外倍頻晶體器件，深紫外倍頻晶體角度調(diào)節(jié)器件；

所述深紫外激光傳輸系統(tǒng)包括深紫外光學(xué)元件及深紫外激光熒光顯示元件。

優(yōu)選地，所述深紫外激光熒光顯示元件是玻璃，熒光粉等在深紫外波段有顯示功能的材料。

優(yōu)選地，真空放氣小深紫外激光功率計(jì)為陶瓷功率計(jì)，即功率計(jì)的光熱感應(yīng)部分采用石墨，電路底板部分采用放氣小的陶瓷材料。

優(yōu)選地，所述高純氣體為純度99.9％以上的N₂、He、Ne或Ar等在深紫外波段吸收小的氣體。

優(yōu)選地，所述深紫外激光熒光顯示元件，為利用所述有顯示功能的材料制作的移動(dòng)元件，所述移動(dòng)元件在深紫外光路中移動(dòng)進(jìn)/出深紫外激光光路。

優(yōu)選地，所述深紫外激光熒光顯示元件，為利用所述有顯示功能的材料制作的小孔光闌，所述小孔光闌固定在光路中。

優(yōu)選地，所述深紫外激光功率計(jì)為在真空放氣小深紫外激光功率計(jì)，所述深紫外激光功率計(jì)前端面安裝有利用所述深紫外顯示元件制作的小孔光闌。

優(yōu)選地，所述密封腔體為組合腔體，組合腔體為獨(dú)立腔體或聯(lián)通腔體，所述深紫外激光產(chǎn)生系統(tǒng)與所述深紫外激光傳輸系統(tǒng)可以位于所述組合腔體中。

優(yōu)選地，所述材料為在真空放氣小的材料；所述腔體為氣密性好的腔體。

(三)有益效果

本發(fā)明所提供的一種深紫外激光產(chǎn)生與傳輸?shù)难b置有如下優(yōu)點(diǎn)：

一、利用深紫外波段熒光顯示元件，使深紫外激光光路可預(yù)見，可調(diào)控，使整個(gè)深紫外激光光路容易調(diào)節(jié)，操作可行。

二、采用在真空放氣小的深紫外激光功率計(jì)，在真空下放氣小，測(cè)量精度高，測(cè)量功率不穩(wěn)定性小。功率計(jì)前端面有深紫外熒光顯示元件光闌，可以觀察深紫外激光在功率計(jì)端面的熒光，調(diào)節(jié)深紫外激光通過光闌中心的小孔，入射功率計(jì)中心，保證深紫外激光功率測(cè)量精確。

三、采用深紫外激光產(chǎn)生傳輸環(huán)境的密封腔體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，真空系統(tǒng)，深紫外激光產(chǎn)生，傳輸系統(tǒng)裝置，深紫外激光測(cè)量系統(tǒng)，使整個(gè)系統(tǒng)良好的完備性。

四、采用所述高純氣體填充密封腔，可以保持腔體內(nèi)處于深紫外吸收小的氣體環(huán)境，減小對(duì)深紫外激光的吸收，還可以帶走非線性晶體器件的熱量，穩(wěn)定非線性晶體的溫度，保證較穩(wěn)定的深紫外激光輸出功率。

五、采用真空系統(tǒng)，能提供較高的腔內(nèi)真空環(huán)境，較少的殘余雜質(zhì)氣體，提高深紫外激光輸出效率。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一種深紫外激光產(chǎn)生與傳輸裝置的裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖示意圖；