[发明专利]CO2

说明书

本发明公开了一种CO2激光放大器的上能级寿命测试装置，包括：用于向待测CO2激光放大器发送触发信号，启动待测CO2激光放大器激发工作粒子向上能级跃迁的信号触发器；用于对工作粒子由上能级向低能级跃迁释放出的能量产生的跃迁光线进行检测分析，并根据跃迁光线的能量以及持续时长确定待测CO2激光放大器的上能级寿命的测试装置。本申请中利用CO2激光放大器激发工作粒子，并对跃迁光线进行检测获得上能级寿命，能够更真实的模拟CO2激光放大器的实际工作过程，进而测得更准确的上能级寿命，为CO2激光放大器的应用提供更为可靠的数据依据。本申请还提供了一种CO2激光放大器的上能级寿命测试方法，具有上述有益效果。

技术领域

本发明涉及CO2激光技术领域，特别是涉及一种CO2激光放大器的上能级寿命测试装置及方法。

背景技术

激光光刻是现代化大规模集成电路制造技术的核心，而激光光源是光刻设备的重要组成。高重频、窄脉宽、高功率的CO2激光主要采用主振荡功率放大(MOPA)的技术途径，即高重频、窄脉宽的种子激光经多级CO2激光放大器功率放大获得高功率激光。因此，提升CO2激光放大器的功率提取效率(放大倍率)是备受关注的核心技术。

研究表明，CO2激光放大器上能级寿命是影响其功率提取效率的因素之一，高精度测量CO2激光放大器上能级寿命有助于高重频、窄脉宽、高功率CO2激光器系统集成与优化。

发明内容

本发明的目的是提供一种CO2激光放大器的上能级寿命测试装置及方法，提高了CO2激光放大器的上能级寿命测试的准确度和可靠度。

为解决上述技术问题，本发明提供一种CO2激光放大器的上能级寿命测试装置，包括：

用于向待测CO2激光放大器发送触发信号，启动所述CO2激光放大器激发工作粒子向上能级跃迁的信号触发器；

用于对所述工作粒子由上能级向低能级跃迁释放出的能量产生的跃迁光线进行检测分析，并根据所述跃迁光线的能量以及持续时长确定所述待测CO2激光放大器的上能级寿命的测试装置。

在本申请的一种可选地实施例中，所述测试装置包括谐振腔、激光导出组件以及激光探测器；

其中所述谐振腔用于使得所述跃迁光线通过所述谐振腔谐振形成所述激光探测器可探测的激光；

所述激光探测器用于接收所述激光导出组件从所述谐振腔内导出的激光，并检测接收到的激光的能量，以便根据从所述待测CO2激光放大器停止对工作粒子激发后到所述激光的能量衰减至最高能量的1/e的时长，确定所述上能级寿命。

在本申请的一种可选地实施例中，所述谐振腔包括全反射镜和可将反射的偏振光偏振相位延迟180°的反射式相位延迟片；

所述激光导出组件包括对S偏振光高透射且对P偏振光高反射镀膜分束片，以及加上1/4波电压时可使偏振光偏振相位延迟90°的普克尔盒；

其中，所述全反射镜和所述反射式相位延迟片分别用于设于所述待测CO2激光放大器的两侧；所述镀膜分束片和所述普克尔盒用于设于所述待测CO2激光放大器和所述反射式相位延迟片之间，所述普克尔盒位于所述镀膜分束片之间；

所述全反射镜、所述待测CO2激光放大器、所述镀膜分束片、所述普克尔盒以及所述反射式相位延迟片均位于同一光轴上。

在本申请的一种可选地实施例中，所述普克尔盒和所述信号触发器相连，当所述信号触发器接收到触发信号时，所述普克尔盒上施加1/4波电压。

在本申请的一种可选地实施例中，所述待测CO2激光放大器和所述普克尔盒之间还设置有缩束镜组，用于匹配所述待测CO2激光放大器的增益区口径与所述普克尔盒的入射口径。