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248 nm放电抽运KrF准分子激光器在微电子学和医学等领域有重要的应用价值。在大多数应用中,激光器的最大输出效率和能量都是十分重要的参数。为了提高激光器输出效率和能量,实现KrF准分子激光器的稳定放电,采用新型开关电源和结构紧凑的张氏电极,并通过优化储能/放电电容比例和工作气体配比等方法,研制出了一台小型高效率放电抽运KrF准分子激光器。研究了开关电源对充放电特性的影响,以及气体配比对激光输出效率和能量的影响。该激光器的各项参数相比以往的产品有了较大改善,可重复频率为1~80 Hz,输出效率最高达2.5%,最大单脉冲输出能量380 mJ;当工作电压高于25 kV时,激光输出能量不稳定度约为1.8%。
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第
38
卷
第
1
期
中
国
激
光
Vol.38
,
No.1
2011
年
1
月
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2011
高效率放电抽运
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准分子激光器
王效顺
余吟山
王庆胜
梁
勖
游利兵
方晓东
(中国科学院安徽光学精密机械研究所激光技术研究中心,安徽 合肥
230031
)
摘要
248nm
放电抽运
KrF
准分子激光器在微电子学和医 学 等 领 域 有 重 要 的 应 用 价 值。 在 大 多 数 应 用 中,激 光
器的最大输出效率和能量都是十分重要的参数。为了提高激光器输出效率和能量,实现
KrF
准分子激光器 的 稳 定
放电,采用新型开关电源和结构紧凑的张氏电极,并 通 过 优 化 储 能/放电电 容 比 例 和 工 作 气 体 配 比 等 方 法,研制 出
了一台小型高效率放电抽运
KrF
准分子激光器。研究了开关电源对充放电特性的影响,以及气体配比对激光输出
效率和能量的影响。该激 光器的各 项参数相 比以往的 产品有了 较大改善,可 重复频率 为
1
~
80 Hz
,输 出效率最 高
达
2.5%
,最大单脉冲输出能量
380mJ
;当工作电压高于
25kV
时,激光输出能量不稳定度约为
1.8%
。
关键词
激光器;准分子激光器;输出效率;单脉冲输出能量;放电抽运;开关电源
中图分类号
TN248.2
文献标识码
A
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140.3460
;
140.5560
收稿日期:
20100301
;收到修改稿日期:
20100519
作者简介:王效顺(
1983
—),男,博士研究生,主要从事准分子激光器及相关器件等方面的研究。
Email
:
wxsh125000
@
y
ahoo.com.cn
导师简介:方晓东(
1963
—),男,研究员,博士生导师,主要从事准分子激光器以及功能性薄膜的激光制备等方面的研究。
Email
:
xdfan
g
@
aiofm.ac.cn
(通信联系人)
1
引
言
近年来,准分子激 光广泛 应用于 脉冲激 光沉积
(
PLD
)、近视眼矫正角膜屈光手术、薄膜材料的退火
以及大 规 模 集 成 电 路 的 紫 外 光 刻 等 领 域
[
1
~
5
]
。 目
前,国 外 商 品 化
KrF
准 分 子 激 光 器 效 率 最 高 可 达
3%
~
4.5%
,能 量 高 达
1J
。 而 国 产
KrF
准 分 子 激
光器效率仅为
1%
左右,输出能量不超过
260mJ
。
本文对准分子 激 光器 的 开关 电 源
[
6
,
7
]
和电 极 进
行了优化,研制出了一 台 高效 率 放电 抽 运的 准 分子
激光器,并通过实验研 究 了开 关 电源 对 激光 器 充放
电特性的影响,以及工 作 气体 配 比对 激 光输 出 能量
和效率的影响。
01020011
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