一種改進諧振腔的窄線寬準分子激光器的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于激光器技術領域，具體涉及一種可以輸出窄線寬大能量激光的改進諧 振腔的激光器。
【背景技術】
[0002] 應用領域的開拓推動著準分子激光技術的發展。準分子激光器常用于大規模集成 電路制造的主要設備光刻機的光源，隨著大規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分子激光器的性能也提出了更高的要求，要求準分子激 光具有窄線寬、大能量的激光輸出。利用傳統的線寬壓窄模塊，通常以犧牲能量為代價，獲 得窄線寬的激光輸出。為了得到較高能量的輸出，需要設計一種結構獲得窄線寬激光輸出 的同時，提高激光能量及其穩定性，以獲得滿足實際光刻需求的準分子激光。
[0003] 針對某種特殊需要的準分子激光器，要求其輸出的準分子激光同時具有大能量和 窄線寬的特性，但是，利用傳統的激光器加線寬壓窄模塊的組合，窄線寬的輸出是以激光能 量的損失為代價的。
[0004] 圖7為傳統的準分子激光器線寬壓窄諧振腔的結構示意圖。傳統的準分子激光 器線寬壓窄模塊是利用棱鏡光柵來進行光譜控制的技術，如圖7所示，71為放電腔，74為 Littrow光柵。經過線寬壓窄的激光通過具有部分反射率（PR)的輸出耦合鏡72輸出，這種 結構中，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。
【發明內容】
[0005] (一）要解決的技術問題
[0006] 本發明解決的技術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 到窄線寬激光輸出的同時，如何提高輸出能量及穩定性。
[0007] (二）技術方案
[0008] 為解決上述技術問題，本發明提出一種準分子激光器，包括放電腔，該放電腔具有 兩個相對的出射端，其中一個出射端放置全反鏡，另一個出射端沿光路依次放置棱鏡和光 柵，該激光器的諧振腔由所述全反鏡和所述光柵之間的光路上的光學元件構成，該諧振腔 的輸出位于所述棱鏡的表面反射處。
[0009] 根據本發明的一種實施方式，所述全反鏡為高反鏡。
[0010] 根據本發明的一種實施方式，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] 根據本發明的一種實施方式，還包括標準具，其位于所述諧振腔的輸出光路上。
[0012] 根據本發明的一種實施方式，還包括標準具，該標準具位于諧振腔光路中。
[0013] 根據本發明的一種實施方式，所述標準器位于所述棱鏡和所述光柵之間。
[0014] 根據本發明的一種實施方式，光束在所述棱鏡上的入射角為72°~76°。
[0015] (三）有益效果
[0016] 與現有技術相比，本發明不僅可以實現準分子激光器窄線寬的輸出，還可以提高 輸出激光的能量及穩定性。本發明結構簡單，有利于降低成本且調諧方便。
【附圖說明】
[0017] 圖1為本發明的窄線寬準分子激光器的第一實施例的諧振腔結構示意圖；
[0018] 圖2為本發明的窄線寬準分子激光器的第二實施例的諧振腔結構示意圖；
[0019] 圖3為本發明的窄線寬準分子激光器的第三實施例的諧振腔結構示意圖；
[0020] 圖4為本發明的窄線寬準分子激光器的第四實施例的諧振腔結構示意圖；
[0021] 圖5為本發明的窄線寬準分子激光器的第五實施例的諧振腔結構示意圖；
[0022] 圖6為本發明的窄線寬準分子激光器的第六實施例的諧振腔結構示意圖；
[0023] 圖7為傳統的準分子激光器線寬壓窄諧振腔的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0024] 本發明為了克服現有技術的缺點和不足，針對于氣體激光器，特別是準分子激光 器，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，最終可以獲得 高能量、窄線寬的激光輸出。
[0025] 為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚明白，以下結合具體實施例，并參照 附圖，對本發明作進一步的詳細說明。
[0026] 圖1為本發明的窄線寬準分子激光器的第一實施例的諧振腔結構示意圖。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。對于準分子激光器的放電腔1在栗浦條件下會產生紫外激光， 此時，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元件構成，而諧振腔的輸出 位于棱鏡3的表面反射處。
[0027] 在該實施例中，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行擴束及反射，棱鏡材料可以 是紫外級熔融石英材料或紫外透光性良好的材料，如。棱鏡3可以是等腰直角 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 嚴格設計，入射角度影響棱鏡的擴束倍數」
，其中， M2、M3分別為第一塊、第二塊、第三塊棱鏡的擴束倍數，i i、i ' i分別為第一塊塊棱鏡的入射 角及出射角，i2、i' 2分別為第二塊棱鏡的入射角及出射角，擴束倍數進而會導致輸出激光 線寬的變化；另一方面，光束的在棱鏡中的透過率以及棱鏡表面的反射率與入射角有關：
[0028]
[0029] 上式中，!^表不P偏振光的透過率，表不P偏振光透射的光強，表不入射光 中P偏振光的光強，叫表不入射光所在介質的折射率，Θ 1表不入射角，η 2表不光入射到的 介質的折射率，θ2表示折射角。
[0030] 可見，入射角越大，透過率越小，擴束倍數越大，棱鏡表面的反射率也越大。