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    氩氟化物（ArF）准份子激光器是一种发射193纳米波长的深紫外（DUV）激光器，用在光刻制造切确的图案。然而，传统ArF准份子激光器的有限相关性限定了其于需要高分辩率图案的运用中的有用性，例如干预干与光刻。

为了于干预干与光刻及其他运用中孕育发生高相关的DUV，中国科学院的研究职员开发了一种混淆型ArF准份子激光器，可于193纳米处提供窄线宽及高相关度。于混淆型ArF准份子激光器中，将ArF振荡器替代为窄线宽、固态的193纳米激光种子。这类激光种子具备优良的光束质量，提高了混淆型ArF准份子激光体系的相关度，并连结了高输出功率。

中国科学院的研究职员开发了一种由级联三硼酸锂晶体孕育发生的193纳米DUV激光器。

混淆型ArF准份子激光器的强化光子能量及相关度有助在对于各类质料举行直接处置惩罚，包括碳化合物及固体，且对于热影响最小。这类多功效性可以将混淆型ArF准份子激光器的运用规模扩大到从光刻到激光加工的各类运用中。

基在固态激光器构建DUV光源的传统方式是经由过程利用固体激光或者光纤激光器作为泵浦光源，从NIR举行多级频率转换。除了了泵浦激光器外，还有利用非线性光学晶体来实现靠得住且经济的DUV光源。

研究职员开发的193纳米激光器基在锂三硼酸盐（LBO）非线性晶体中的两级串级及频孕育发生，其位在镱（Er）掺杂光纤激光器及钇镓石榴石（Yb）混淆激光器之间。这类低成本、低繁杂度的LBO晶体被认为是用在工业运用的193纳米激光器的优良选择。

193纳米、窄线宽、纳秒脉冲激光的泵浦光由两个自动同步脉冲激光器孕育发生。泵浦激光器别离为258纳米及1553纳米，别离源自利用四次谐波孕育发生的定制Yb混淆激光器及掺镱光纤激光器。用在功率扩大的2毫米 2毫米 30毫米的Yb：YAG块晶体完成为了设置。

激光于193纳米及221纳米处的最年夜输出功率别离为60毫瓦及220毫瓦。

据研究职员相识，这类193纳米DUV激光器于LBO晶体中经由过程频率混淆实现的平均功率是迄今报导的193纳米及221纳米激光器中最高的。团队暗示，221纳米到193纳米的转换效率为27％，258纳米到193纳米的转换效率为3％，这是迄今利用LBO报导的最高DUV转换效率。

193纳米激光的脉冲连续时间为4.6纳秒，反复频率为6千赫兹（kHz），对于应脉冲能量为10微焦。研究团队暗示，193纳米激光的线宽预计约为640兆赫兹，这是迄今报导的利用LBO晶体的固态脉冲激光中线宽最窄的。

激光输出合用在用在孕育发生高相关DUV的ArF准份子放年夜器的种子激光。只管LBO晶体于DUV区域具备较小的非线性系数，但经由过程增长交互长度，它可以长年夜并裁剪到较年夜尺寸，同时仍连结低成本。

宣洪文传授暗示，研究成果证明了利用固态激光器泵浦LBO以实现靠得住、有用地孕育发生193纳米窄线宽激光的可行性。这些成果可能为利用LBO制造高效、高功率的经济型DUV激光体系提供要领。该研究显示了LBO晶体于孕育发生功率从几百毫瓦到瓦级的DUV激光器方面的潜力，并可能鼓动勉励摸索利用LBO孕育发生其他DUV波长激光器的运用。

DUV区域的相关光源除了了光刻外，还有用在缺陷检测、计量及光谱学。中国科学院的193纳米DUV激光器鞭策了DUV激光技能的边界，可能使很多科学及工业范畴的运用受益。

文章来历：北京光博会

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