专利名称：窄线宽准分子激光器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及准分子激光器，特别是一种窄线宽准分子激光器，结构紧凑，装调简单，腔内损耗小增益高，可以同时获得窄线宽和较高的输出能量指标。
背景技术：
窄线宽的准分子激光器是目前半导体光刻的主要激光光源。商业光刻机中的光谱线宽压窄主要是采用棱镜扩束系统和紫外光栅的组合模块。然而为获得窄线宽激光，往往需要使用多个棱镜，如在先技术[ZL200910052119.2]中的四个棱镜。光路复杂，装调困难而且大大降低了输出能量。另一方面，在先技术[T.J.Pacala，1.S.McDermid，J.B.Laudenslager.Ultranarrowlinewidthj magneticallyswitched, longpulse, xenonchloridelaser.App1.Phys.Lett.44，658-660(1984)]中把紫外标准具放置在激光腔内可以获得很窄的线宽，但是由于激光束在紫外标准具内的多次反射，能量密度高，紫外标准具易被损伤，因此只适宜于低脉冲能量运转。
发明内容本实用新型的目的在于公开一种窄线宽准分子激光器，该激光器具有结构紧凑，装调简单，腔内损耗小增益高，可以同时获得窄线宽和较高的输出能量指标。本实用新型的技术解决方案如下:一种窄线宽准分子激光器，其特点在于由棱镜扩束系统、紫外光栅、紫外标准具、放电腔和输出耦合镜组成，上述各部分的位置关系如下:准分子激光 经棱镜扩束系统和紫外光栅进行线宽压窄，获得的窄线宽激光在紫外光栅和输出I禹合镜之间振荡放大后，从所述的输出I禹合镜方向经垂直于光路放置的紫外标准具输出，所述的紫外光栅的激光入射角与其衍射角相同所述的棱镜扩束系统由二个或三个棱镜组成。所述的棱镜扩束系统的棱镜材料为紫外融石英或者氟化钙，各个棱镜的入射角度为 68。 74。。所述的紫外光栅为中阶梯光栅，紫外光栅的衍射角为71° 82。。本实用新型的技术效果如下:同等线宽情况下，本窄线宽激光器中使用棱镜个数少于现有技术，谐振腔的腔长缩短，腔内损耗降低，从而提高了输出的窄线宽激光能量。棱镜个数减少也使得光路简单化，装调难度大大降低。通过放置在谐振腔外的紫外标准具对激光线宽进一步压缩，结构紧凑，调节简单且避免了紫外标准具放置在腔内而被损伤的风险。因此，本实用新型可以同时获得窄线宽和较高的输出能量指标。
图1为窄线宽准分子激光器的结构原理图[0013]图2为谐振腔外紫外标准具线宽压窄原理示意图图3为谐振腔外加紫外标准具前后的激光光谱
具体实施方式
请参阅图1，图1是本实用新型的窄线宽准分子激光器的结构框图。由图可见，本实用新型窄线宽准分子激光器，由棱镜扩束系统1、紫外光栅2、紫外标准具3、放电腔4及输出耦合镜5组成，上述各部分的位置关系如下:准分子激光经棱镜扩束系统I和紫外光栅2进行线宽压窄，获得的窄线宽激光在紫外光栅2和输出I禹合镜5之间振荡放大后,从所述的输出I禹合镜5方向经垂直于光路放置的紫外标准具3输出，所述的紫外光栅2的激光入射角与其衍射角相同该激光器实现线宽压窄效果的原理如下:在由多个棱镜与紫外光栅相组合的线宽压窄系统中，输出激光的线宽的半高宽度(FffHM)可以由下式决定[参见US20020186741A1]: ^
权利要求1.一种窄线宽准分子激光器，其特征在于该激光器由棱镜扩束系统(I)、紫外光栅(2)、紫外标准具(3)、放电腔(4)和输出耦合镜(5)组成，上述各部分的位置关系如下: 准分子激光经棱镜扩束系统(I)和紫外光栅(2)进行线宽压窄，获得的窄线宽激光在紫外光栅⑵和输出I禹合镜(5)之间振荡放大后，从所述的输出I禹合镜(5)方向经垂直于光路放置的紫外标准具(3)输出，所述的紫外光栅(2)的激光入射角与其衍射角相同。
2.根据权利要求1所述的窄线宽准分子激光器，其特征在于所述的棱镜扩束系统(I)由二个或三个棱镜组成。
3.根据权利要求1所述的窄线宽准分子激光器，其特征在于所述的棱镜扩束系统(I)的棱镜材料为紫外融石英或者氟化钙，各个棱镜的入射角度为68° 74°。
4.根据权利要求1所述的窄线宽准分子激光器，其特征在于所述的紫外光栅(2)为中阶梯光栅，紫外光栅 的衍射角为71° 82°。
专利摘要一种窄线宽准分子激光器，由棱镜扩束系统、紫外光栅、紫外标准具、放电腔及输出耦合镜组成。准分子激光先经棱镜扩束系统和紫外光栅进行线宽压窄，输出的窄线宽激光经过谐振腔外垂直光路放置的紫外标准具，对其光谱进一步压窄。本实用新型涉及的窄线宽准分子激光器结构紧凑，装调简单，腔内损耗小增益高，因此可以同时获得窄线宽光谱和较高输出能量指标。
文档编号H01S3/10GK203135202SQ20122065291
公开日2013年8月14日 申请日期2012年11月30日 优先权日2012年11月30日
发明者袁志军, 张海波, 周军, 楼祺洪, 魏运荣 申请人:中国科学院上海光学精密机械研究所