專利名稱：通過組合分離式電氣與光學調(diào)制器的編程產(chǎn)生指定脈沖波形的激光脈沖的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及脈沖光纖激光器和固態(tài)激光放大器，特制激光脈沖從其傳播以用于在激光微機械加工應用中使用，且更明確地說，涉及一種發(fā)射具有通過組合分離式電氣與光學調(diào)制器所編程的指定脈沖波形的特制激光脈沖的高效激光脈沖成形產(chǎn)生器。
背景技術(shù)：
在完成制造半導體存儲器陣列芯片之后，用鈍化材料的電絕緣層密封芯片的暴露表面上的集成電路(IC)圖案。典型的鈍化材料包含樹脂或熱塑性聚合物，例如，聚酰亞胺。 此最終“鈍化”層的目的是防止芯片的表面與周圍濕氣發(fā)生化學反應，保護表面免受環(huán)境微粒影響，且吸收機械應力。鈍化之后，將芯片安裝于用允許存儲器單元的探測和功能測試的金屬互連件所嵌入的電子封裝中。在確定若干個冗余的存儲器單元中的一者有故障時，通過切斷在陣列中將所述單元連接到其鄰近單元的導電互連件或?qū)Ь€來停用所述單元。通過激光微機械加工裝備來完成由“鏈接處理”或“鏈接吹斷”停用個別存儲器單元，所述激光微機械加工裝備能夠引導激光束能量以便在高度局部化區(qū)中選擇性地移除鏈接材料，而不會使鄰近于目標、在目標下方或在目標上方的材料損壞。可通過變化激光束波長、光斑尺寸、 脈沖重復率、脈沖波形或影響能量傳遞的其它空間或時間束參數(shù)來實現(xiàn)選擇性地處理指定鏈接。需要后處理存儲器陣列或其它類型的IC芯片中的導電鏈接的激光微機械加工工藝使用具有快速上升前沿(例如，具有Ins到2ns上升時間)的尖脈沖，以實現(xiàn)所要的質(zhì)量、 產(chǎn)量和可靠性。為了干凈地切斷導電鏈接，在切割通過金屬互連件之前，激光脈沖穿透上覆鈍化層。來自現(xiàn)有的固態(tài)激光器的典型脈沖的上升沿隨著脈沖寬度而變化。在鏈接處理中使用具有5ns到20ns寬度和傾斜的、逐漸上升前沿的傳統(tǒng)高斯形激光脈沖傾向于在鈍化層中造成“過焊口，，，尤其是在其厚度太大或不均勻的情況下。孫云龍(Yunlong Sun)在其標題為“基于半導體的裝置的激光處理優(yōu)化(Laser processing optimization of semiconductor based devices)，，的博士學位論文中充分分析了上覆鈍化層的破裂行為(俄勒R研究生院(Oregon Graduate Institute)，1997年)。 因為鈍化層厚度是重要參數(shù)，所以可由基于孫云龍的分析的模擬來確定特定鈍化層材料的最佳厚度。在IC制造期間，維持鈍化層的晶片級處理控制的困難可導致非最佳厚度和不良的跨晶片或晶片到晶片厚度均勻性。因此，優(yōu)化用于后處理中的激光脈沖的特性可有助于補償鈍化層中的誤定位尺寸和變化源。Smart的第6，281, 471號美國專利提出使用實質(zhì)上正方形的激光脈沖以用于鏈接處理?？赏ㄟ^將主控振蕩激光器與光纖放大器(MOPA)耦合來產(chǎn)生此類尖邊緣的脈沖。這種低功率主控振蕩器使用能夠以快速上升時間產(chǎn)生正方形脈沖的二極管激光器。另一方面，在轉(zhuǎn)讓給本專利申請案的受讓人孫云龍(Yimlong Sun)等人的第7，348，516號美國專利中，所述專利說明盡管有垂直的上升沿，但實質(zhì)上正方形的激光脈沖不是用于鏈接處理的最好激光脈沖波形。實際上，孫云龍等人描述使用在一個實施例中類似于椅子的專門特制的激光脈沖波形，其具有到最有效地處理鏈接的快速上升峰值或多個峰值，所述峰值之后是在中斷之前在較低功率電平下保持相對平坦的信號強度的下降。已通過被稱作脈沖分片技術(shù)成功產(chǎn)生具有高峰值功率但低平均功率的此類特制激光脈沖，所述脈沖分片技術(shù)可由電光調(diào)制(EOM)或聲光調(diào)制(AOM)來實施。例如，常規(guī)的主動Q切換固態(tài)激光器提供具有高強度和高脈沖能量的毫微秒種子脈沖，且接著光回路分片裝置將標準激光脈沖轉(zhuǎn)變成所要的特制脈沖波形。有可能直接從激光二極管獲得高效率和高峰值功率輸出。換句話說，有可能使用專用電氣調(diào)制的種子脈沖產(chǎn)生高峰值功率和高脈沖能量。此方案的簡單性是有利的，且也可以更少的放大器級來實施此方案。然而，半導體二極管的中心波長傾向于隨著由脈沖波形的改變導致溫度上的較小改變而漂移，其中溫度漂移可不利地影響下游固態(tài)放大器和諧波產(chǎn)生?；蛘?，可由將增益光纖用作功率放大器的MOPA產(chǎn)生專門特制的激光脈沖。使用 MOPA是有利的，因為其以指定的恒定頻率構(gòu)成穩(wěn)定的信號源。Pascal Deladurantaye的第2006/0159138號美國專利申請案描述成形脈沖激光器，其中兩個調(diào)制器定形連續(xù)波(CW)光束以產(chǎn)生各種成形脈沖。然而，從CW光束產(chǎn)生脈沖激光十分低效，且因此需要更多的放大。因為噪聲可影響此低峰值功率信號，此舉造成脈沖-脈沖的不穩(wěn)定性，所以優(yōu)選使兩個調(diào)制器同步以維持脈沖穩(wěn)定性和能量穩(wěn)定性，從而進一步增加復雜性和成本。

發(fā)明內(nèi)容
一種可編程激光脈沖成形產(chǎn)生器將激光脈沖頻率的電氣調(diào)制與激光脈沖波形的光學調(diào)制組合，以產(chǎn)生指定波形的特制激光脈沖，所述激光脈沖具有大約幾毫微秒到數(shù)十毫微秒的脈沖寬度和大約幾毫微秒到少于一毫微秒的快速上升時間。優(yōu)選的激光脈沖成形產(chǎn)生器包含呈種子激光二極管形式的經(jīng)調(diào)制的脈沖激光源，其在輸入處具有經(jīng)頻率調(diào)制的電信號。所述系統(tǒng)產(chǎn)生由高速光學調(diào)制器和光學功率放大器定形的一連串高功率特制激光脈沖。脈沖成形產(chǎn)生器允許功率縮放和以較短波長產(chǎn)生諧波，且提供對使用以高重復率操作的激光源的經(jīng)濟、可靠的替代方案，以便以多種波長實現(xiàn)成形脈沖。由脈沖成形產(chǎn)生器實施的組合方案本質(zhì)上比通過將種子脈沖在光學上分片來形成特制脈沖的現(xiàn)有相減法更有效。從優(yōu)選實施例的下述詳細描述中顯而易見額外的方面和優(yōu)點，所述描述參考附圖來進行。


圖1為展示能夠通過組合電氣與光學調(diào)制來產(chǎn)生特制脈沖的激光脈沖成形產(chǎn)生器的組件的框圖。圖1還在某些脈沖成形產(chǎn)生器組件的輸出處展示在產(chǎn)生的特制脈沖的各種形成級處所形成的激光脈沖的時間輪廓。圖2呈現(xiàn)圖1的脈沖成形產(chǎn)生器的經(jīng)調(diào)制的脈沖激光源的二極管激光輸出、用于電氣驅(qū)動調(diào)制的脈沖成形電路輸出和光學輸出的一組三個波形圖，三個波形展現(xiàn)在產(chǎn)生特制激光脈沖輪廓的四個實例中形成的對應脈沖波形。圖3A、圖;3B和圖3C為展示用于與圖1的經(jīng)調(diào)制的脈沖激光源一起使用的三個增益光纖前置放大器和輸出放大器配置的示意圖。圖4為展示圖1的可編程脈沖成形電路的模擬實施的電路組件的框圖。圖5為展示對應于圖4的可編程脈沖成形電路的不同級的電信號的脈沖波形的波形圖。圖6為從圖4的可編程脈沖成形電路的二極管箝位電路輸出的模擬高分辨率 (Ins)脈沖序列。圖7為由圖4的可編程脈沖成形電路所構(gòu)造的Ins分辨率門控電氣控制信號脈沖的圖，其中門控電氣控制信號脈沖的波形近似于具有所要的“椅式”特制激光脈沖輪廓的波形。圖8為展示圖1的可編程脈沖成形電路的數(shù)字實施的電路組件的框圖。圖9為展示在其工作表面上具有半導體鏈接結(jié)構(gòu)的半導體晶片的圖。
具體實施例方式圖1展示具有上文討論所要的操作和性能特性的激光脈沖成形產(chǎn)生器90。由經(jīng)調(diào)制的脈沖激光源100構(gòu)造脈沖成形產(chǎn)生器90，所述經(jīng)調(diào)制的脈沖激光源100產(chǎn)生用于由一組光學功率放大器102進行放大和用于由諧波產(chǎn)生器104進行波長轉(zhuǎn)換的指定特制激光脈沖。例如半導體激光器等經(jīng)調(diào)制的脈沖激光源100優(yōu)選由高速分布式反饋(DFB)種子激光二極管110組成，所述高速分布式反饋(DFB)種子激光二極管110由電氣調(diào)制器114 生產(chǎn)的種子脈沖信號112進行調(diào)制，以便以高重復率提供一連串的種子激光脈沖116。在優(yōu)選的實施中，種子脈沖信號112表示一連串的種子脈沖116。光學調(diào)制器120接收種子激光脈沖116，且響應于由高速可編程脈沖成形電路IM產(chǎn)生并與種子脈沖信號112同步的門控電氣控制信號脈沖122，而調(diào)制種子激光脈沖116以產(chǎn)生一連串的指定激光脈沖126。光學調(diào)制器120和脈沖成形電路IM合作以將種子激光脈沖116中的每一者重新配置為用于最佳材料處理的激光脈沖1 所要的時間輪廓。光學功率放大器102產(chǎn)生一般為特制激光脈沖1 的忠實復制品的經(jīng)放大的特制激光脈沖132。諧波產(chǎn)生器104在不同的波長范圍(例如，綠光、紫外線(UV)或深紫外線 (DUV))中將經(jīng)放大的特制激光脈沖132轉(zhuǎn)換成輸出激光脈沖134，且由于非線性轉(zhuǎn)換過程而具有加強的特制脈沖輪廓。技術(shù)人員將了解，可用Q切換固態(tài)激光脈沖源或光纖激光源來代替半導體種子激光器110，但因為以下優(yōu)點，所以優(yōu)選后者。經(jīng)配置具有DFB種子激光二極管110的激光脈沖成形產(chǎn)生器90在緊湊、不平的設置中提供較寬的可協(xié)調(diào)性和較窄的線寬?？蓮牡聡侥岷诘腡optica WiotoniCS，AG公司獲得裝備了極化維持(PM)光纖耦合器(未圖示)的此類 DFB種子激光二極管110。圖2展示呈現(xiàn)在光學調(diào)制器120(和經(jīng)調(diào)制的脈沖激光源100)的輸出處生產(chǎn)的不同特制激光脈沖輪廓的形成的四個實例(由垂直的虛線分離)的三個波形圖。圖2線A 表示由激光二極管no發(fā)射的一連串的四個類似的種子激光脈沖Iie1Uie2UW3和iie4。 圖2線B表示可編程脈沖成形電路124的四個不同的門控控制信號脈沖12&、1222、12&和 12 ，且圖2線C表示光學調(diào)制器120的四個不同的特制激光脈沖126ρ1262、12~和1沈4， 其中有相應的門控控制信號脈沖12&、1222、12&和12 予以對應。(有助于特制激光脈沖的實例中的相同一者的種子激光脈沖和門控控制信號脈沖的參考數(shù)字共享共同的下標。)在四個實例中的每一者中，門控控制信號脈沖調(diào)制種子激光脈沖以形成特制激光脈沖，特制激光脈沖的波形實質(zhì)上為門控控制信號脈沖的波形的忠實復制品。特制激光脈沖126^^6^12 和12 分別表示椅形、反椅形、雙峰形和雙尖峰形激光脈沖，其中每一者皆提供高峰值功率電平和低平均功率電平。圖3A、圖;3B和圖3C展示實施光學功率放大器102的不同配置的相應替代實施例 102a、102b和102c，所述光學功率放大器102適合于放大在光學調(diào)制器120的輸出處出現(xiàn)的特制激光脈沖126。經(jīng)調(diào)制的脈沖激光源100在其輸出處產(chǎn)生具有多種脈沖波形(如在圖2線C中所表示)中任一者的激光脈沖126。每一實施例102a、102b和102c皆包含增益光纖前置放大器138，其含有例如鐿( )、鉺(Er)或釹(Nd)玻璃等光學增益光纖，以產(chǎn)生具有增加的峰值功率的中間波形激光脈沖140?？稍黾臃糯笃骷壱援a(chǎn)生至少IkW的峰值功率輸出。實施例102a、102b和102c分別使用放大器級光纖放大器142、固態(tài)放大器144或兩者的組合，以產(chǎn)生高功率經(jīng)放大的特制激光脈沖132。圖3A呈現(xiàn)簡單且有效的全光纖光學配置(不具有任何固態(tài)組件)，然而其可能在用單模極化的激光進行的高峰值功率操作下受到損壞和一些非所要的非線性效應。圖3B和圖3C呈現(xiàn)因為包含了固態(tài)放大器144而在大于IkW的峰值功率電平處更為穩(wěn)固的兩個混合或“串聯(lián)”配置。通過可編程激光成形和連續(xù)放大，因此可通過以組合形式而逐步建構(gòu)所要的脈沖波形，且累積所要的功率輸出來逐漸構(gòu)造高峰值功率經(jīng)放大的指定激光脈沖132。此種逐漸建構(gòu)脈沖波形且累積激光輸出功率構(gòu)成了比產(chǎn)生高功率脈沖且選擇性地減去或吸收能量以實現(xiàn)所要的脈沖波形本質(zhì)上更有效的過程。圖4為更詳細地展示可編程的脈沖成形電路124的模擬實施12 的電氣組件的框圖。用圖5中的相應參考數(shù)字展示且識別在圖4的脈沖成形電路12 內(nèi)的中間級處所產(chǎn)生的電信號波形。電氣調(diào)制器114驅(qū)動DFB種子激光二極管110以產(chǎn)生種子激光脈沖116，如參看圖1的上文所描述。主機控制計算機或微控制器160提供通用串行總線 (USB)、R232或類似的外部數(shù)據(jù)總線連接162信號，所述信號協(xié)調(diào)且控制復雜可編程邏輯裝置(CPLD) 164的操作。適合的CPLD為可從加利福尼亞圣何塞的Altera公司購得的Altera Max IIEPMM0T100C3N。主機控制計算機160協(xié)調(diào)電氣調(diào)制器114和脈沖成形電路124的操作，使得種子脈沖信號112和門控控制信號脈沖122同步。CPLD 164包含產(chǎn)生一連串的正方形脈沖168的內(nèi)部脈沖產(chǎn)生器166。脈沖168施加到N數(shù)目個延遲線電路170(圖4中展示為四個)的輸入，以產(chǎn)生經(jīng)組合以形成電氣控制信號122的時間移位的經(jīng)調(diào)節(jié)輸出脈沖 172。全部N數(shù)目個延遲線電路170名義上是相同的，且由參考數(shù)字170和下標1、2、
3........N中的不同一者進行識別。延遲線電路170的對應組件共享具有識別其中駐存
有組件的延遲線電路的下標的共同參考數(shù)字。因此，對個別延遲線電路的構(gòu)造和操作的下述描述僅針對延遲線電路170i。延遲線電路HO1包含可編程時間延遲元件ISO1，其具有接收正方形脈沖168的信號輸入和接收來自CPLD 164的時間延遲控制信號182i的延遲時間輸入，以產(chǎn)生延遲的脈沖信號181。適合的可編程時間延遲元件ISO1為可從加利福尼亞桑尼維爾的美信集成產(chǎn)品公司(Maxim Integrated Products, Inc.)購得的DS 1020。電容 !C1阻擋延遲的脈沖信號181的直流(DC)部分，從而產(chǎn)生具有正向和負向電壓部分的信號脈沖。二極管箝位電路ISS1阻擋負向電壓部分以提供一連串的峰值脈沖190i。增益可控運算放大器19 具有接收峰值脈沖IQO1的信號輸入和接收來自CPLD 164的增益控制信號191的增益控制輸入，以產(chǎn)生具有可編程電壓電平的一連串輸出脈沖17&。適合的高帶寬、快速轉(zhuǎn)換速率運算放大器192為THS3201，其可從德克薩斯州達拉斯的德州儀器公司(Texas Instruments)購得，且特征為在單位增益處有2. 2GHz帶寬。 適合的替代運算放大器包含數(shù)字編程的差動放大器LMH6518，其可從加利福尼亞圣克拉拉的美國國家半導體公司(National Semiconductor of Santa Clara，CA)購得，且特征為 825MHz帶寬和500微微秒上升/下降時間。N數(shù)目個延遲線電路170經(jīng)編程以產(chǎn)生時間延遲的峰值脈沖172^17 ，其由求和運算放大器196進行組合以形成具有所要波形的門控電氣控制信號122。更明確地說，施加到相應的可編程時間延遲元件ISO1-ISOn的時間延遲控制信號182^18 相對于正方形脈沖 168的前沿200而賦予經(jīng)編程的延遲量，以產(chǎn)生延遲的脈沖信號184「184Ν。所賦予的延遲量使得能夠形成門控電氣控制信號122的所要的復合波形。圖5展示延遲的脈沖信號184” 1842和1843的序列，其表示由對應的時間延遲控制信號182^18 和18 所賦予的零、一個延遲單位d和兩個延遲單位2d。所述賦予的零、一個延遲單位d和兩個延遲單位2d產(chǎn)生時間上不重疊的延遲的脈沖信號184ρ1842和1843的序列，所述信號逐步延遲統(tǒng)一的量，如所說明。例如，可實現(xiàn)的延遲單位d為0. 15ns。二極管箝位電路ISS1USl和18 產(chǎn)生相應的峰值脈沖19(V1902 * 1903，如所說明。運算放大器192^19 中的每一者特征為快速轉(zhuǎn)換速率和寬的帶寬，以將其相關聯(lián)的峰值脈沖190「190n中的一者放大到不同的、單獨可編程的電壓電平。因此，對于圖5的實例，可將第一脈沖^(^放大比后續(xù)脈沖1902和1903更多，如所說明。此差動放大產(chǎn)生前導高能量峰值17 ，其與后續(xù)時間移位的經(jīng)放大的峰值脈沖17 和17 組合后，即刻形成如圖2中所展示的實例脈沖輪廓1的類型的所得門控電氣控制信號122的“椅子”的背部?？蓡为毣蚪M合使用對圖4的脈沖成形電路12 進行編程的兩種方法，以指定不同的特制波形，例如圖2線B的門控電氣控制信號脈沖122” 1222、12 和12 的那些波形。第一方法需要指定運算放大器192的固定增益值，使得其中每一者具有二進制加權(quán)增益值。 在這種情況下，將由時間延遲控制信號182簡單地將時間延遲元件180預編程到不同的值， 以形成新的指定電氣控制信號脈沖波形。第二方法需要使用經(jīng)編程到固定的延遲值的時間延遲元件180，且由相關聯(lián)的增益控制信號194控制每一運算放大器192的增益水平，以實現(xiàn)所要的指定電氣控制信號脈沖波形?；蛘?，可使用兩個編程方法的組合。
如果電氣控制信號脈沖190所要的時間脈沖寬度比彼此之間的時間延遲長，或者如果運算放大器192超過或未達到目標功率電平，那么導致鄰近脈沖重疊，如在圖6中的峰值脈沖1902與1903之間的重疊202所指示。因此，優(yōu)選為自定義調(diào)整在時間延遲元件180 中編程的時間延遲或在運算放大器192中設定的放大器增益值，以實現(xiàn)指定電氣控制信號
脈沖波形，且需要選擇允許更短脈沖持續(xù)時間的電容器C1.....Cn的值，以使準確性最大化。在圖7中更詳細展示的電氣控制信號122表示輸出脈沖17 .....17 的總和，
其出現(xiàn)在求和運算放大器196的輸出處，且近似圖2線B中所展示的控制信號122i的指定 “椅子”形。由跟隨前導峰值脈沖206的拖尾脈沖204所產(chǎn)生的“振鈴”平均化為低功率值 208。與大約IOns的整體脈沖寬度214相比，前導峰值脈沖206的高峰值功率210具有大約Ins的較短上升時間212。再次參看圖1，由脈沖成形電路124產(chǎn)生的電氣控制信號122 調(diào)制種子激光脈沖116，以在光學調(diào)制器120的輸出處形成特制激光脈沖126。接著，所述組高帶寬光學功率放大器102放大特制激光脈沖126，以產(chǎn)生高功率的特制激光輸出脈沖 132，其具有如實地表示指定特制激光脈沖126的波形的波形。圖8為展示可編程脈沖成形電路124的替代的數(shù)字實施的電氣組件的框圖。替代的數(shù)字實施124d所包含的可編程數(shù)字脈沖成形電路作為圖4的模擬實施的可編程時間延遲元件180、二極管箝位電路188和運算放大器192的代替物?？删幊虜?shù)字脈沖成形電路包含高速現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA) 220 (例如，可從加利福尼亞圣何塞的賽靈思公司 (Xilinx，Inc.)購得的Xilinx Virtex 5)，用于產(chǎn)生指定所要的特制脈沖波形(例如，用在上文所描述的模擬實施中的椅式實例)的二進制數(shù)據(jù)流222。在圖8中結(jié)合CPLD 164展示 FPGA 220。在FPGA 220的輸出處出現(xiàn)的二進制數(shù)據(jù)流222施加到數(shù)/模轉(zhuǎn)換器(DAC) 224 的輸入，其在輸出處產(chǎn)生具有電氣控制信號122的波形的模擬控制信號。適合的DAC 224 為可從德克薩斯州達拉斯的德州儀器公司(Texas Instruments, Inc.)購得的DAC 5681。 DAC 224的輸出施加到運算放大器226的輸入，在其輸出處有電氣控制信號122出現(xiàn)。圖4的模擬實施更簡單，因為其具有比在圖8的數(shù)字實施中的組成部分的數(shù)目更少的組成部分。圖4和圖8的電路在電路布局上具有嚴格的要求，使得數(shù)據(jù)同時到達或以相對于其它信號的指定延遲到達。此時，圖4的基于延遲線的電路具有更大的分辨率，但預期在不久的將來將可使用更快速的DAC。具有特制時間輪廓的輸出激光脈沖134的有用應用的說明性實例是在晶片樣品 232上切斷半導體鏈接結(jié)構(gòu)230，其在圖9中展示。對所屬領域的技術(shù)人員將顯而易見的是，在不脫離本發(fā)明基本原理的情況下可對上文所描述實施例的細節(jié)做出許多改變。因此，本發(fā)明的范圍應僅由所附權(quán)利要求書確定。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)射具有通過組合分離式的電氣與光學調(diào)制器所編程的指定脈沖波形的激光脈沖的高效動態(tài)激光的脈沖成形產(chǎn)生器，其包括激光源，其由電氣調(diào)制器驅(qū)動以用一脈沖重復率發(fā)射脈沖激光輸出；可編程電氣脈沖成形電路，其產(chǎn)生電氣控制信號；以及光學調(diào)制器，其接收所述脈沖激光輸出且與所述可編程電氣脈沖成形電路協(xié)作，以響應于所述電氣控制信號而產(chǎn)生多個激光輸出脈沖，所述電氣控制信號經(jīng)編程為一時間波形，所述時間波形建立由所述光學調(diào)制器產(chǎn)生的所述多個激光輸出脈沖中的每一者的所述指定脈沖波形。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脈沖成形產(chǎn)生器，其中所述指定脈沖波形展現(xiàn)時間特征，且所述可編程電氣脈沖成形電路包括脈沖產(chǎn)生器，其與多個時間延遲線協(xié)作以形成一連串時間移位的脈沖；控制器，其操作上連接到所述多個延遲線，以為所述串中的所述時間移位的脈沖中的每一者選擇延遲量；以及脈沖組合器，其接收且組合所述時間移位的脈沖以合成所述電氣控制信號，以展現(xiàn)所述多個激光輸出脈沖中每一者的所述指定脈沖波形的所述時間特征。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的脈沖成形產(chǎn)生器，其中所述可編程電氣脈沖成形電路進一步包括有助于形成由所述電氣控制信號展現(xiàn)的所述時間特征的電路元件。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的脈沖成形產(chǎn)生器，其中所述電路元件賦予對所述串中的所述時間移位的脈沖的振幅調(diào)整，以有助于所述時間特征的形成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的脈沖成形產(chǎn)生器，其中所述控制器提供增益控制信號，且所述電路元件包含增益可編程運算放大器，所述增益可編程運算放大器接收所述增益控制信號以設定所述運算放大器的增益值，且進而對所述串中的所述時間移位的脈沖執(zhí)行振幅調(diào)離iF. ο
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的脈沖成形產(chǎn)生器，其中所述電路元件對所述串中的所述時間移位的脈沖賦予相位調(diào)整，以有助于所述時間特征的形成。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的脈沖成形產(chǎn)生器，其中所述控制器提供時間延遲控制信號， 且所述電路元件包含時間延遲元件，所述時間延遲元件接收所述時間延遲控制信號以設定所述時間延遲元件的時間延遲值，且進而所述串中的所述時間移位的脈沖執(zhí)行相位調(diào)整。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脈沖成形產(chǎn)生器，其進一步包括包含或結(jié)合增益光纖前置放大器以及光纖放大器和固態(tài)放大器中的一者或兩者的光學功率放大器，經(jīng)組合以在所述多個激光輸出脈沖中提供至少IkW的峰值功率。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的脈沖成形產(chǎn)生器，其中所述增益光纖前置放大器包含％、Er 或Nd玻璃型的光纖。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脈沖成形產(chǎn)生器，其中所述指定脈沖波形的多個激光輸出脈沖是以第一波長發(fā)射，且所述脈沖成形產(chǎn)生器進一步包括諧波產(chǎn)生器，所述諧波產(chǎn)生器光學上與所述光學調(diào)制器相關聯(lián)以將所述指定脈沖波形的多個激光輸出脈沖移位到第二波長。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的脈沖成形產(chǎn)生器，其中所述第二波長比所述第一波長短。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脈沖成形產(chǎn)生器，其中所述激光源包含半導體激光器。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脈沖成形產(chǎn)生器，其中所述激光源包含脈沖光纖激光器。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脈沖成形產(chǎn)生器，其中所述激光源包含Q切換固態(tài)激光器。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脈沖成形產(chǎn)生器，其中所述指定脈沖波形具有在Ins到3ns 范圍內(nèi)的上升前沿和在Ins到IOOns范圍內(nèi)的脈沖寬度。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脈沖成形產(chǎn)生器，其中所述激光輸出脈沖經(jīng)引導以切斷半導體裝置中的鏈接。
全文摘要
可編程激光脈沖(126)組合了脈沖頻率的電氣調(diào)制與脈沖波形的光學調(diào)制，以形成具有指定脈沖波形的激光脈沖。指定脈沖波形的特征為高峰值功率和低平均功率。所揭示的激光系統(tǒng)(90)也允許功率縮放(102)和非線性轉(zhuǎn)換(104)到其它(更長或更短)波長。所述系統(tǒng)提供對使用具有高重復率的激光源有經(jīng)濟、可靠的替代方案，以便以多種波長實現(xiàn)成形脈沖。所揭示的組合方案本質(zhì)上比現(xiàn)有相減法更有效。
文檔編號H01S3/101GK102273028SQ200980153522
公開日2011年12月7日 申請日期2009年11月6日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月10日
發(fā)明者大衛(wèi)·巴席克, 威廉·J·喬丹, 彭曉原, 王奇 申請人:伊雷克托科學工業(yè)股份有限公司