[发明专利]一种深紫外激光输出技术的复合晶体装置

说明书

本发明涉及一种深紫外激光输出技术的复合晶体装置，该复合晶体装置包括：第一晶体，用于实现激光上转换，将输入的520‑538nm泵浦光进行上转换，输出700‑735nm激光；第二晶体，用于实现激光的合频，将700‑735nm激光与由520‑538nm的激光倍频产生的259.4‑288.2nm进行激光合频，输出190‑205nm深紫外激光；其中，所述第一晶体与第二晶体同轴心连接，构成统一构件。本发明能够使输入的520‑538nm泵浦激光通过非线性效应转换成190‑205nm深紫外激光输出，激光形态完整、能量稳定，构件成本较低。

技术领域

本发明涉及激光复合晶体技术领域，特别是关于一种深紫外激光输出技术的复合晶体装置。

背景技术

激光频率变换是用来实现激光设备以特定的、不同频率激光稳定输出的非线性光学技术，目前已有成熟技术实现了激光频率变换，例如由晶体激发产生的1064nm激光2倍频后形成512nm激光、3倍频形成266nm激光等，通过2倍频、3倍频及与其它激光变频技术叠加的4倍频、5倍频等变频技术，生产出绿光、紫外、深紫外光区的激光设备。通过激光频率变换技术，可制造出具有特定功能、特定波长的激光器和工业、科研设备。伴随电子工业高速发展、科学研究样品微区取样分析等迫切需求，可用于固体样品微区精准取样、硅晶板无微细损伤的微米级刻蚀用激光器的研发受到高度关注，193nm等深紫外光区激光，因热效能低、刻蚀能力强且稳定、在室温环境下传输能量损耗甚微等优良性能，使其成为应用前景最好的激光类型。

目前193nm激光器也广泛使用ArF准分子气体激发直接产生193nm激光技术，其制造价格高、使用运行成本高、放置环境要求苛刻、瞬时输出能量过强且波动大，存在一些难以克服的问题。与之相比，多倍频固体193nm激光器，整机价格和使用成本均低，整机体积相对小、方便使用，瞬时激光能量输出适宜且稳定，经过不断技术改进后的倍频固体193nm激光器有望成为各行业急需的低损伤微区(微米级)刻蚀和科学取样专用设备。因而，如何将简单变频可形成的可见光区激光(266nm，532nm等)变频转化为稳定输出193nm深紫外激光的技术成为关键。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供能够一种能使输入的520-538nm的泵浦激光通过非线性效应转换成190-205nm的深紫外激光输出的深紫外激光输出技术的复合晶体装置。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种深紫外激光输出技术的复合晶体装置，该复合晶体装置包括：

第一晶体，用于将输入的520-538nm泵浦光进行上转换，输出700-735nm激光；

第二晶体，用于将输入的700-735nm激光与输入的259.4-288.2nm激光进行合频，输出190-205nm的深紫外激光；其中，所述第一晶体与第二晶体同轴心连接。

进一步地，所述第一晶体采用KTiOPO4晶体。

进一步地，所述第二晶体采用b-BaBO4晶体。

进一步地，所述第一晶体的激光进入侧面镀520-538nm的增透膜和700-735nm的高反膜；所述第一晶体的激光输出侧面镀520-538nm的增透膜和700-735nm的透射率为70％的半反半透膜。

进一步地，所述第二晶体的激光输入侧面镀520-538nm的增透膜和700-735nm的增透膜，所述第二晶体的激光输出侧面镀520-538nm与190-205nm的增透膜、700-735nm的高反膜。

进一步地，所述第一晶体与第二晶体采用横截面相同的矩形结构。

进一步地，该装置还包括光学调整架，所述光学调整架包括调整架本体、调节板和定位孔板；所述调整架本体中心设置所述调节板，所述调节板中心设置有用于放置所述定位孔的圆形安装孔，所述定位孔板用于放置由所述第一晶体和第二晶体构成的复合晶体。