[发明专利]一种深紫外光学元件光学性能的综合测试方法

权利要求书

1.一种深紫外光学元件光学性能的综合测试方法，其特征在于步骤如下：

步骤（1）、将一窄线宽深紫外重复脉冲激光器输出的激光束聚焦照射到一放置在绝热样品室内的深紫外光学元件表面中心位置附近，深紫外光学元件因吸收激光束能量导致温度上升，同时深紫外光学元件产生荧光发光和拉曼散射发光；所述的激光器线宽低于2pm、重复频率高于10Hz；

步骤（2）、用一温度测量元件直接接触深紫外光学元件表面测量其温度变化，记录深紫外激光光束照射前、照射过程中、以及照射后，即冷却过程深紫外光学元件的温度变化信号ΔT(t)，采用激光量热技术的数据处理方法处理温度变化信号ΔT(t)得到深紫外光学元件的吸收损耗值α₀；

步骤（3）、在绝热样品室内使用荧光收集光学系统收集深紫外光学元件在深紫外激光光束照射时产生的荧光，通过耦合光纤耦合进入光谱测量仪器测量深紫外光学元件产生的荧光强度及其光谱分布；记录深紫外激光光束照射过程中荧光信号随时间的实时变化曲线ΔF(t)，由此得到深紫外光学元件荧光强度及光谱分布的实时变化情况；所述的光谱测量仪器由单色仪和光电探测单元组成；

步骤（4）、在绝热样品室内使用另一散射光收集光学系统收集深紫外光学元件在深紫外激光光束照射时产生的拉曼散射光，通过耦合光纤耦合进入高分辨光谱测量仪器测量深紫外光学元件产生的拉曼散射光强度及其光谱分布；记录深紫外激光光束照射过程中拉曼散射光信号随时间的实时变化曲线ΔR(t)，由此得到深紫外光学元件拉曼散射光强度及光谱分布的实时变化情况。

2.根据权利要求1所述的一种深紫外光学元件光学性能的综合测试方法，其特征在于：所述步骤（1）中的窄线宽深紫外重复脉冲激光器为窄线宽、高重复频率的准分子激光器或深紫外全固态激光器；所述的准分子激光器为KrF（248nm），或ArF（193nm），或F2（157nm）激光器；所述的深紫外全固态激光器为四、六倍频输出的YAG激光器，或者四倍频输出的Ti：Sapphire激光器。

3.根据权利要求1所述的一种深紫外光学元件光学性能的综合测试方法，其特征在于：所述步骤（2）中的数据处理方法为：根据国际标准ISO11551中推荐的温度变化数学模型拟合加热激光光束照射前、照射过程中、以及照射后，即冷却过程中深紫外光学元件的温度变化信号ΔT(t)得到吸收损耗值。

4.根据权利要求1所述的一种深紫外光学元件光学性能的综合测试方法，其特征在于：所述的步骤（3）和步骤（4）中的荧光收集光学系统和散射光收集光学系统可以为一单一聚焦透镜或反射式物镜，也可以为由多个透镜或反射式物镜组成的光收集系统。

5.根据权利要求1所述的一种深紫外光学元件光学性能的综合测试方法，其特征在于：所述的步骤（3）中在荧光收集光学系统和耦合光纤输入端之间插入中心波长为深紫外激光波长的窄带滤光片阻止激励激光波长的光进入耦合光纤并达到光电探测单元。

6.根据权利要求1所述的一种深紫外光学元件光学性能的综合测试方法，其特征在于：所述的步骤（3）中用于探测荧光强度的探测单元为具有纳秒级时间分辨能力的高速光电探测器件，具体为高灵敏的或带像增强的CCD阵列探测器。

7.根据权利要求1所述的一种深紫外光学元件光学性能的综合测试方法，其特征在于：所述的步骤（4）中所用的高分辨光谱测量仪器分辨率应优于1cm^-1波数分辨率或5pm波长分辨率。

8.根据权利要求1所述的一种深紫外光学元件光学性能的综合测试方法，其特征在于：当深紫外激光器输出波长低于200nm时，综合测试装置的整个光路系统均置于高纯氮气环境中。