[发明专利]一种激光脉冲波形净化方法及系统

说明书

本发明公开了一种激光脉冲波形净化方法及系统，第一偏振元件将腔内传播的第一偏振态光透射而将第二偏振态光反射，调制元件用于将通过光的相位角延迟，使得当光调制装置不改变通过光的相位角时，腔内传播光往返通过调制元件后相位角延迟180度，光调制装置用于改变通过光的相位角。首先控制光调制装置改变通过光的相位角并持续预设时间，使光学谐振腔内形成第一偏振态光振荡，在光调制装置停止改变通过光的相位角后，获取由第一偏振元件反射出光的脉冲波形，根据脉冲波形是否存在前沿噪声，控制光调制装置增大或者减小对通过光的相位角改变量，以使获得的脉冲波形的前沿噪声减弱，从而实现抑制输出的激光脉冲的前沿噪声。

技术领域

本发明涉及激光技术领域，特别是涉及一种激光脉冲波形净化方法及系统。

背景技术

极紫外光光刻(Extreme Ultra-Violet Lithography，EUVL)被认为是拯救摩尔定律的新技术，其核心组成之一是极紫外光源。采用高重频、窄脉宽、大能量的CO₂驱动激光光束照射靶材是获得EUV光源的方法之一。

由于受CO₂激光增益特性限制，单台CO₂激光器无法同时满足EUV光源对驱动激光高重频、窄脉宽、大能量的特殊要求，主振荡器经功率放大(Master Oscillator PowerAmplifier，MOPA)是获得高重频、窄脉宽、大能量的CO₂驱动激光的优选技术途径。

目前，比较成熟的MOPA CO₂驱动激光是采用电光腔倒空种子光经多级高增益CO₂激光放大器放大的技术途径。然而，现有技术中，电光腔倒空窄脉冲CO₂激光器受腔内光学元件退偏效应，镀膜偏振片透射率无法达到100％，以及激光器工作过程中热效应引发的腔内光学元件实时退偏效应的影响，输出的激光脉冲时间波形会有显著的前沿噪声(即基台能量)，该基台能量在后续放大中将被率先放大，极大地消耗放大器增益粒子，导致种子光脉冲主峰放大效率降低，不利于EUV光源应用。

发明内容

鉴于以上所述，本发明的目的是提供一种激光脉冲波形净化方法及系统，实现了抑制输出的激光脉冲的前沿噪声。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种激光脉冲波形净化方法，应用的激光产生装置包括光学谐振腔、激励源、第一偏振元件、调制元件和光调制装置，所述第一偏振元件、所述光调制装置和所述调制元件设置在所述光学谐振腔内；

所述光学谐振腔用于使腔内传播光形成振荡，所述激励源用于向腔内传播光提供增益，所述第一偏振元件用于将腔内传播的第一偏振态光透射而将第二偏振态光反射到所述光学谐振腔外，所述第一偏振态光和所述第二偏振态光的偏振态正交；

所述调制元件用于将通过光的相位角延迟，使得当所述光调制装置不改变通过光的相位角时，腔内传播光往返通过所述调制元件后相位角延迟180度，所述光调制装置用于改变通过光的相位角；

所述方法包括：

步骤S1：控制所述光调制装置改变通过光的相位角并持续预设时间，使所述光学谐振腔内形成第一偏振态光振荡；

步骤S2：在所述光调制装置停止改变通过光的相位角后，获取由所述第一偏振元件反射出光的脉冲波形，若获得的脉冲波形存在前沿噪声，则进入步骤S1，并控制所述光调制装置增大或者减小对通过光的相位角改变量，以使获得的脉冲波形的前沿噪声减弱。

优选的，所述步骤S2具体包括：

若获得的脉冲波形存在前沿噪声且前沿噪声比上一次获取的脉冲波形的前沿噪声减弱，则控制所述光调制装置减小对通过光的相位角改变量；

若获得的脉冲波形存在前沿噪声且前沿噪声比上一次获取的脉冲波形的前沿噪声增强，则控制所述光调制装置增大对通过光的相位角改变量。