一种改进谐振腔的窄线宽准分子激光器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于激光器技术领域，具体涉及一种可以输出窄线宽大能量激光的改进谐 振腔的激光器。
【背景技术】
[0002] 应用领域的开拓推动着准分子激光技术的发展。准分子激光器常用于大规模集成 电路制造的主要设备光刻机的光源，随着大规模集成电路更高集成度、更低成本等多方面 需求的提高，对作为光刻光源的准分子激光器的性能也提出了更高的要求，要求准分子激 光具有窄线宽、大能量的激光输出。利用传统的线宽压窄模块，通常以牺牲能量为代价，获 得窄线宽的激光输出。为了得到较高能量的输出，需要设计一种结构获得窄线宽激光输出 的同时，提高激光能量及其稳定性，以获得满足实际光刻需求的准分子激光。
[0003] 针对某种特殊需要的准分子激光器，要求其输出的准分子激光同时具有大能量和 窄线宽的特性，但是，利用传统的激光器加线宽压窄模块的组合，窄线宽的输出是以激光能 量的损失为代价的。
[0004] 图7为传统的准分子激光器线宽压窄谐振腔的结构示意图。传统的准分子激光 器线宽压窄模块是利用棱镜光栅来进行光谱控制的技术，如图7所示，71为放电腔，74为 Littrow光栅。经过线宽压窄的激光通过具有部分反射率（PR)的输出耦合镜72输出，这种 结构中，从棱镜73表面反射的光会损失掉，不利于高能量激光的输出。
【发明内容】
[0005] (一）要解决的技术问题
[0006] 本发明解决的技术问题是在线宽不变的前提下提高激光效率与输出能量，即在达 到窄线宽激光输出的同时，如何提高输出能量及稳定性。
[0007] (二）技术方案
[0008] 为解决上述技术问题，本发明提出一种准分子激光器，包括放电腔，该放电腔具有 两个相对的出射端，其中一个出射端放置全反镜，另一个出射端沿光路依次放置棱镜和光 栅，该激光器的谐振腔由所述全反镜和所述光栅之间的光路上的光学元件构成，该谐振腔 的输出位于所述棱镜的表面反射处。
[0009] 根据本发明的一种实施方式，所述全反镜为高反镜。
[0010] 根据本发明的一种实施方式，所述放电腔的两端放置分别放置一个狭缝，放电腔 出射的激光通过所述狭缝出射。
[0011] 根据本发明的一种实施方式，还包括标准具，其位于所述谐振腔的输出光路上。
[0012] 根据本发明的一种实施方式，还包括标准具，该标准具位于谐振腔光路中。
[0013] 根据本发明的一种实施方式，所述标准器位于所述棱镜和所述光栅之间。
[0014] 根据本发明的一种实施方式，光束在所述棱镜上的入射角为72°~76°。
[0015] (三）有益效果
[0016] 与现有技术相比，本发明不仅可以实现准分子激光器窄线宽的输出，还可以提高 输出激光的能量及稳定性。本发明结构简单，有利于降低成本且调谐方便。
【附图说明】
[0017] 图1为本发明的窄线宽准分子激光器的第一实施例的谐振腔结构示意图；
[0018] 图2为本发明的窄线宽准分子激光器的第二实施例的谐振腔结构示意图；
[0019] 图3为本发明的窄线宽准分子激光器的第三实施例的谐振腔结构示意图；
[0020] 图4为本发明的窄线宽准分子激光器的第四实施例的谐振腔结构示意图；
[0021] 图5为本发明的窄线宽准分子激光器的第五实施例的谐振腔结构示意图；
[0022] 图6为本发明的窄线宽准分子激光器的第六实施例的谐振腔结构示意图；
[0023] 图7为传统的准分子激光器线宽压窄谐振腔的结构示意图。
【具体实施方式】
[0024] 本发明为了克服现有技术的缺点和不足，针对于气体激光器，特别是准分子激光 器，提高激光效率与输出功率，在线宽不变的前提下，提高输出激光的能量，最终可以获得 高能量、窄线宽的激光输出。
[0025] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照 附图，对本发明作进一步的详细说明。
[0026] 图1为本发明的窄线宽准分子激光器的第一实施例的谐振腔结构示意图。如图1 所示，放电腔1具有两个相对的出射端，其中一个出射端放置全反镜2,另一个出射端沿光 路依次放置棱镜3和光栅4。对于准分子激光器的放电腔1在栗浦条件下会产生紫外激光， 此时，激光器的谐振腔由全反镜2和光栅4之间的光路上的光学元件构成，而谐振腔的输出 位于棱镜3的表面反射处。
[0027] 在该实施例中，全反镜2为高反镜（HR)，高反镜是一种具有极高反射率的平面透 镜，反射率通常大于90%。棱镜3用于对激光腔出射的激光进行扩束及反射，棱镜材料可以 是紫外级熔融石英材料或紫外透光性良好的材料，如。棱镜3可以是等腰直角 棱镜或具有特殊角度的棱镜，如顶角为39°~45°的棱镜。光束在棱镜3上的入射角需要 严格设计，入射角度影响棱镜的扩束倍数」
，其中， M2、M3分别为第一块、第二块、第三块棱镜的扩束倍数，i i、i ' i分别为第一块块棱镜的入射 角及出射角，i2、i' 2分别为第二块棱镜的入射角及出射角，扩束倍数进而会导致输出激光 线宽的变化；另一方面，光束的在棱镜中的透过率以及棱镜表面的反射率与入射角有关：
[0028]
[0029] 上式中，!^表不P偏振光的透过率，表不P偏振光透射的光强，表不入射光 中P偏振光的光强，叫表不入射光所在介质的折射率，Θ 1表不入射角，η 2表不光入射到的 介质的折射率，θ2表示折射角。
[0030] 可见，入射角越大，透过率越小，扩束倍数越大，棱镜表面的反射率也越大。