[發(fā)明專利]深紫外DUV連續(xù)波CW激光及產(chǎn)生DUV CW激光輻射的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201480039637.X
• 申請日: 2014-06-11
• 公開（公告）號: CN105379032B
• 公開（公告）日: 2022-03-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 勇-霍·莊;陸曉旭;約翰·費爾登
• 申請（專利權(quán)）人: 科磊股份有限公司
• 主分類號: H01S3/10
• 分類號: H01S3/10
• 代理公司: 北京律盟知識產(chǎn)權(quán)代理有限責任公司 11287
• 代理人: 張世俊

1.一種深紫外DUV連續(xù)波CW激光器，其包括：

基波CW激光，其經(jīng)配置以產(chǎn)生具有在約1μm與1.1μm之間的對應(yīng)波長的基波頻率；

三次諧波產(chǎn)生器模塊，其包含至少一個周期性極化的第一非線性光學NLO晶體，所述三次諧波產(chǎn)生器模塊經(jīng)定位以接收所述基波頻率的第一部分且經(jīng)配置以產(chǎn)生三次諧波；及

四次諧波產(chǎn)生器模塊，其包括：

多個鏡；

耦合器，其中所述多個鏡和所述耦合器經(jīng)配置以形成以所述基波頻率的所述對應(yīng)波長而諧振的腔，且所述耦合器經(jīng)配置以耦合所述腔中的所述基波頻率的第二部分，使得所述第二部分沿著由所述多個鏡和所述耦合器界定的腔光學路徑被引導；

第二非線性光學NLO晶體，其設(shè)置于所述腔光學路徑內(nèi)；

一個或多個透鏡，其經(jīng)配置以將所述三次諧波聚焦在所述非線性光學NLO晶體內(nèi)，使得所述三次諧波與在所述非線性光學NLO晶體內(nèi)部的第二基波部分重疊，其中所述非線性光學NLO晶體經(jīng)配置以將所述基波頻率的所述第二部分與所述三次諧波組合以產(chǎn)生四次諧波；及

分束器，其經(jīng)配置以反射離開所述非線性光學NLO晶體的所述三次諧波的未耗盡部分而遠離所述腔光學路徑，使得所述三次諧波的所述未耗盡部分不在所述腔中再循環(huán)；

其中所述三次諧波產(chǎn)生器模塊不使用諧振腔。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光器，其中所述至少一個周期性極化的第一NLO晶體產(chǎn)生二次諧波。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光器，其中所述至少一個周期性極化的第一NLO晶體產(chǎn)生所述三次諧波。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光器，其中所述至少一個周期性極化的第一NLO晶體包括用于直接產(chǎn)生所述三次諧波的雙周期極化的晶體。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光器，其中所述三次諧波產(chǎn)生器模塊包括兩個周期性極化的NLO晶體。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光器，其中所述至少一個周期性極化的第一NLO晶體在溫度上受到控制以最大化三次諧波產(chǎn)生效率。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光器，其中所述基波頻率被聚焦到具有實質(zhì)上平行于所述至少一個周期性極化的第一NLO晶體的極化深度的短軸的橢圓光束。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光器，其中所述三次諧波產(chǎn)生器模塊使用具有長于2μm的域周期的周期性極化的第一NLO晶體以實現(xiàn)用于所述三次諧波的和頻產(chǎn)生的三階準相位匹配。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光器，其中使用電光調(diào)制以提高三次諧波轉(zhuǎn)換效率。

10.一種產(chǎn)生深紫外DUV連續(xù)波CW激光輻射的方法，其包括：

產(chǎn)生具有在約1μm與1.1μm之間的對應(yīng)波長的基波頻率；

使用周期性極化的第一NLO晶體將所述基波頻率的第一部分轉(zhuǎn)換到二次諧波；

使所述基波頻率的另一部分與所述二次諧波組合以產(chǎn)生三次諧波；

通過在以所述基波頻率的所述對應(yīng)波長而諧振的腔中使所述基波頻率的第二部分與所述三次諧波組合而產(chǎn)生四次諧波，

其中產(chǎn)生四次諧波的步驟包括將所述三次諧波聚焦在第二非線性NLO晶體內(nèi)，所述第二非線性NLO晶體可操作地設(shè)置于所述腔中且經(jīng)配置以執(zhí)行所述基波頻率的所述第二部分與所述三次諧波的和頻產(chǎn)生；及

反射離開所述第二非線性光學NLO晶體的所述三次諧波的未耗盡部分，使得所述三次諧波的所述未耗盡部分不在所述腔中再循環(huán)，

其中未將用于二次諧波產(chǎn)生的所述周期性極化的第一NLO晶體放置于任何諧振腔中，或在以所述基波頻率諧振的另一腔中含有用于二次諧波產(chǎn)生的所述周期性極化的第一NLO晶體及用于三次諧波產(chǎn)生的另一周期性極化的NLO晶體。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中使用雙周期極化的晶體來產(chǎn)生所述二次諧波及所述三次諧波。