窄線寬準(zhǔn)分子激光器諧振腔的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型屬于激光器技術(shù)領(lǐng)域，具體設(shè)及一種可W輸出窄線寬大能量激光的準(zhǔn) 分子激光器諧振腔。
【背景技術(shù)】
[0002] 應(yīng)用領(lǐng)域的開拓推動著準(zhǔn)分子激光技術(shù)的發(fā)展。準(zhǔn)分子激光器常用于大規(guī)模集成 電路制造的主要設(shè)備光刻機(jī)的光源，隨著大規(guī)模集成電路更高集成度、更低成本等多方面 需求的提高，對作為光刻光源的準(zhǔn)分子激光器的性能也提出了更高的要求，要求準(zhǔn)分子激 光具有窄線寬、大能量的激光輸出。利用傳統(tǒng)的線寬壓窄模塊，通常W犧牲能量為代價(jià)，獲 得窄線寬的激光輸出。為了得到較高能量的輸出，需要設(shè)計(jì)一種結(jié)構(gòu)獲得窄線寬激光輸出 的同時(shí)，提高激光能量及其穩(wěn)定性，W獲得滿足實(shí)際光刻需求的準(zhǔn)分子激光。
[0003]針對某種特殊需要的準(zhǔn)分子激光器，要求其輸出的準(zhǔn)分子激光同時(shí)具有大能量和 窄線寬的特性，但是，利用傳統(tǒng)的激光器加線寬壓窄模塊的組合，窄線寬的輸出是W激光能 量的損失為代價(jià)的。
[0004] 圖7為傳統(tǒng)的準(zhǔn)分子激光器線寬壓窄諧振腔的結(jié)構(gòu)示意圖。傳統(tǒng)的準(zhǔn)分子激光 器線寬壓窄模塊是利用棱鏡光柵來進(jìn)行光譜控制的技術(shù)，如圖7所示，71為放電腔，74為 Littrow光柵。經(jīng)過線寬壓窄的激光通過具有部分反射率（PR)的輸出禪合鏡72輸出，運(yùn)種 結(jié)構(gòu)中，從棱鏡73表面反射的光會損失掉，不利于高能量激光的輸出。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005](一）要解決的技術(shù)問題
[0006]本實(shí)用新型解決的技術(shù)問題是在線寬不變的前提下提高激光效率與輸出能量，即 在達(dá)到窄線寬激光輸出的同時(shí)，如何提高輸出能量及穩(wěn)定性。
[0007](二）技術(shù)方案
[0008]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提出一種準(zhǔn)分子激光器諧振腔，包括放電腔、全 反鏡、棱鏡和光柵，所述放電腔具有兩個相對的出射端；所述全反鏡放置于所述放電腔的其 中一個出射端；所述棱鏡頂角為39°~45° ;所述棱鏡和所述光柵放置于所述放電腔的另 一個出射端，并沿光路依次放置；所述準(zhǔn)分子激光器諧振腔的輸出位于所述棱鏡的表面反 射處。
[0009]根據(jù)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】，所述全反鏡為高反鏡。
[0010] 根據(jù)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】，所述放電腔的兩端放置分別放置一個狹縫，放 電腔出射的激光通過所述狹縫出射。
[0011] 根據(jù)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】，還包括標(biāo)準(zhǔn)具，其位于所述諧振腔的輸出光路 上。
[0012] 根據(jù)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】，還包括標(biāo)準(zhǔn)具，該標(biāo)準(zhǔn)具位于該諧振腔的光路 中。
[0013] 根據(jù)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】，所述標(biāo)準(zhǔn)器具位于所述棱鏡和所述光柵之間。
[0014] 根據(jù)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】，光束在所述棱鏡上的入射角為72°~76°。 陽01引 （S)有益效果
[0016] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型不僅可W實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)分子激光器窄線寬的輸出，還可W 提高輸出激光的能量及穩(wěn)定性。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，有利于降低成本且調(diào)諧方便。
【附圖說明】
[0017] 圖1為本實(shí)用新型的窄線寬準(zhǔn)分子激光器諧振腔的第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018] 圖2為本實(shí)用新型的窄線寬準(zhǔn)分子激光器諧振腔的第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019] 圖3為本實(shí)用新型的窄線寬準(zhǔn)分子激光器諧振腔的第=實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020] 圖4為本實(shí)用新型的窄線寬準(zhǔn)分子激光器諧振腔的第四實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021] 圖5為本實(shí)用新型的窄線寬準(zhǔn)分子激光器諧振腔的第五實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022] 圖6為本實(shí)用新型的窄線寬準(zhǔn)分子激光器諧振腔的第六實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023] 圖7為傳統(tǒng)的準(zhǔn)分子激光器線寬壓窄諧振腔的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024] 本實(shí)用新型為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)和不足，針對于氣體激光器，特別是準(zhǔn)分子 激光器諧振腔，提高激光效率與輸出功率，在線寬不變的前提下，提高輸出激光的能量，最 終可W獲得高能量、窄線寬的激光輸出。
[0025] 為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，W下結(jié)合具體實(shí)施例，并 參照附圖，對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[00%] 圖1為本實(shí)用新型的窄線寬準(zhǔn)分子激光器諧振腔的第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。如 圖1所示，放電腔1具有兩個相對的出射端，其中一個出射端放置全反鏡2,另一個出射端沿 光路依次放置棱鏡3和光柵4。對于準(zhǔn)分子激光器的放電腔1在累浦條件下會產(chǎn)生紫外激 光，此時(shí)，激光器的諧振腔由全反鏡2和光柵4之間的光路上的光學(xué)元件構(gòu)成，而諧振腔的 輸出位于棱鏡3的表面反射處。
[0027] 在該實(shí)施例中，全反鏡2為高反鏡（HR)，高反鏡是一種具有極高反射率的平面透 鏡，反射率通常大于90%。棱鏡3用于對激光腔出射的激光進(jìn)行擴(kuò)束及反射，棱鏡材料可W是紫外級烙融石英材料或紫外透光性良好的材料，如CaFz、MgFz等。棱鏡3可W是等腰 直角棱鏡或具有特殊角度的棱鏡，如頂角為39°~45°的棱鏡。光束在棱鏡3上的入射角 需要嚴(yán)格設(shè)計(jì)，入射角度影響棱鏡的擴(kuò)束倍數(shù)
，其中， Mi、M2、M3分別為第一塊、第二塊、第=塊棱鏡的擴(kuò)束倍數(shù)，ii、i' 1分別為第一塊棱鏡的入射 角及出射角，i2、i' 2分別為第二塊棱鏡的入射角及出射角，擴(kuò)束倍數(shù)進(jìn)而會導(dǎo)致輸出激光 線寬的變化；另一方面，光束的在棱鏡中的透過率W及棱鏡表面的反射率與入射角有關(guān)：
[0029] 上式中，Tp表示P偏振光的透過率，表示P偏振光透射的光強(qiáng)，/；；>表示入射光 中P偏振光的光強(qiáng)，rii表不入射光所在介質(zhì)的折射率，0 1表不入射角，n2表不光入射到的介質(zhì)的折射率，e2表示折射角。
[0030] 可見，入射角越大，透過率越小，擴(kuò)束倍數(shù)越大，棱鏡表面的反射率也越大。因此， 光束在棱鏡