[发明专利]一种激光器能量测量装置

说明书

本申请公开一种激光器能量测量装置。其中所述激光器能量测量装置包括：沿激光放电腔出光方向依次设置的第一匀光组件、光空间分布调节元件和光电探测器；所述光空间分布调节元件用于对照射在所述光电探测器上的激光进行光强空间调节。本申请的方案通过光空间分布调节元件，减小光束分布不均匀、指向和位置稳定性对能量测量结果的影响，提高激光器的能量稳定性，解决激光器光束不均匀、指向和位置稳定性变化带来的能量测量误差。

技术领域

本申请涉及光学技术领域，具体涉及一种激光器能量测量装置。

背景技术

激光器因其能量大、亮度高、单色性好，被广泛应用于各种工业领域。其中深紫外的准分子激光器是高端光刻机常用光源，用于半导体芯片的加工。常见的准分子激光器有氟化氩(ArF)和氟化氪(KrF)准分子激光器，中心波长分别为193nm和248nm。

用于芯片加工领域的准分子激光器，对其能量和光谱的稳定性要求很高，而准分子激光器是一种通过放电泵浦的气体激光器，单脉冲能量稳定性差，每个脉冲之间的能量变化大，因此准分子激光器需要内置的能量测量装置，实时对每个脉冲的激光器能量进行测量，并通过对高压电源的控制进行实时闭环反馈，以得到稳定能量的激光输出。

准分子激光器的光束质量差，光斑分布不均匀且不稳定，导致精确测量准分子激光器的能量难度大，需要在能量测量时对激光器的光束进行匀化，经过匀化的光束照在光电探测器，得到激光器光强信号，匀光的效果直接影响着能量测量的精度。如何解决激光器光束不均匀带来的能量测量误差成为本领域亟需解决的技术问题。

发明内容

本申请提供一种激光器能量测量装置，以解决现有技术的上述的问题。本申请还提供一种准分子激光器及其光阑。

本申请提供一种激光器能量测量装置，包括：沿激光放电腔出光方向依次设置的第一匀光组件、光空间分布调节元件和光电探测器；所述光空间分布调节元件用于对照射在所述光电探测器上的激光进行光强空间调节。

可选的，所述光空间分布调节元件为空间分布可调光阑、空间光调制器或微镜阵列中的一种。

可选的，所述光空间分布调节元件为空间分布可调光阑；所述空间分布可调光阑包括：第一光阑和第二光阑，在所第一光阑和第二光阑上自中心向外不同半径位置沿周向分布有不同组小孔；

所述第一光阑和第二光阑叠放在一起，相应位置小孔相对准，可透过最大光强，通过调整第一光阑和第二光阑的相对角度，相应位置小孔产生错位，可调节透过所述光空间分布调节元件的光强分布。

可选的，在所述第一光阑和第二光阑中的每一个上半径相同位置的小孔大小相同，远离光阑中心位置的小孔尺寸大于接近中心位置的小孔的尺寸。

可选的，所述第一光阑和第二光阑上的小孔形状不同。

可选的，所述第一光阑上小孔为圆形孔，所述第二光阑上小孔为方形孔。

可选的，本申请的装置还包括第二匀光组件，所述第二匀光组件设置于光空间分布调节元件和光电探测器之间。

可选的，在所述第一匀光组件来光方向一侧还设置有正交分布的第一分束镜和第二分束镜。

所述第一匀光组件为毛玻璃或相位匀光组件。

本申请的另一方面公开了一种准分子激光器，包括上述激光器能量测量装置。

本申请的另一方面公开了一种光阑，其中，在所述光阑上自中心向外不同半径位置沿周向分布有不同组小孔，相同半径位置的小孔大小相同，远离中心位置的小孔尺寸大于接近中心位置的小孔的尺寸。

与现有技术相比，本申请具有以下优点：