一种改善准分子激光光束均匀性的新型均匀器

准分子激光作为当前光刻装置的主要光源，要求其输出激光光束强度分布尽量均匀。为了改善其光束强度分布的均匀性，介绍了一种新型梯形棱镜式准分子激光光束均匀器。从理论上分析了其工作原理及设计加工要求，计算了最佳均匀截面位置，并与普通棱镜均匀器进行了比较。实验中根据经梯形棱镜折射后光束能量在中间较强光束的本底基础上进行三分互补叠加的原理，实现了其与普通棱镜均匀器在二维方向上的组合使用；通过调节均匀器与接收屏之间的距离并同时记录每一位置处光束光斑的能量分布改善情况，确定了最佳均匀截面位置并与理论计算相吻合。利用其改善准分子激光器输出光束强度的分布，起伏优于4％，其均匀效果优于普通棱镜均匀器。     

准分子激光器平顶高斯激光束的产生

在XeCl准分子激光器中,采用定向棱镜作为端反射镜与平面输出镜构成激光器共振腔,获得了平顶高斯激光束输出,并具有腔镜高抗失调能力,改善了激光束质量。     

定向棱镜激光腔模式模拟研究

为了探究定向棱镜谐振腔激光模式分布情况,通过连续利用反射系统的光线矢量的反射定律,推导出具有二面角误差的角锥棱镜相位模型,首次创新性地建立了定向棱镜腔的光场数学模型,并运用FOX-LI的理论。研制了一套求解各种腔形的稳态模的场分布软件。用这套软件模拟出了定向棱镜谐振腔自再现模的分布。同时,针对免调试固体激光器（定向棱镜腔）进行实验,将模拟所得结果与实际激光器的输出近场、远场光斑,以及与光束质量分析仪检测分析结果进行了对比,取得了较好的效果。     

定向棱镜谐振腔的特性研究

采用定向棱镜谐振腔在固体激光器上获得了腔镜允许失调角为± 2 0°的高抗失调稳定性和远场发散角小于 1.6 mrad,光场模式为低阶模的高光束质量的激光输出 ,并对谐振腔的特性进行了理论分析。     

定向棱镜腔平顶高斯激光束特性的研究

在XeCl准分子激光器中,采用定向棱镜作为端反射镜与平面输出镜构成激光器谐振腔,获得了近场能量分布均匀、远场能量分布高度集中的相干平顶高斯激光束输出,并具有腔镜高抗失调能力,改善了激光束质量。     

一种改善激光光束质量和稳定性的新途径

本文采用定向棱镜谐振腔在固体激光器上获得了高抗失调稳定性,高光束质量的激光输出,提出了一种改善激光光束质量和稳定性的新途径。     

全反射棱镜式环形激光器合光输出及陀螺精度特性分析

在全反射棱镜式激光陀螺中,环形激光器的合光输出特性直接影响激光陀螺的工作精度。利用激光器的模式理论,研究了在不同转速下,合光棱镜处的顺、逆时针光束干涉光场分布,分析了因光阑和合光棱镜加工、装配不当等因素造成的y方向合光角过大,高阶横模引起的干涉条纹歧化,以及多纵模对干涉光场分布的影响。实验研究了合光棱镜特性对激光陀螺测角精度的影响。     

Blumlein放电长脉冲XeCl激光器的窄线宽输出

本文在一台长脉冲Blumlein放电XeCl准分子激光器上采用光栅、棱镜和标准具等腔内选择元件,研究了XeCl激光器的调谐特性、谱线宽度和光束发散特性。得到了单脉冲能量2mJ、窄线宽(～10~(-2))和衍射极限发散角(0.15mrad)的激光输出。     

定向棱镜谐振腔准分子激光器研制成功

由解放军武汉军械士官学校和中科院安徽光机所共同研制成功的“定向棱镜谐振腔准分子激光器’于２０００年５月１６日在武汉通过了总装备部通用装备保障部组织的科技成果鉴定．鉴定委员会由我国著名光学家王大珩院士担任主任,刘颂豪、沈学础两院士为副主任,委员们认真听取了由中科院安光所博导胡雪金研究员担任的该项目理论研究与实验指导的研制小组系列的研究报告和测试报告,审查了全部资料,考察了激光器的性能演示．经过讨论一致认为; 一、“定向棱镜谐振腔准分子激光器采用定向棱镜作为全反射镜和平面输出镜构成激光谐振腔,使该激…     

瓦级半导体激光器光束整形装置

介绍了一种采用光束远场发散角分割的方法 ,利用已有专利的微片棱镜堆光束整形器 ,对瓦级半导体激光器光束整形 ,该装置由半导体激光器、微柱透镜、柱面透镜、微片棱镜堆、聚焦系统和光纤组成 ,该方法可在一定程度上改善整形效果 ,具有结构简单、加工和装配容易的优点     

免调试固体激光器的研究

描述了一种新型的免调试激光装置.它采用定向棱镜作为谐振腔的全反镜,在固体激光器中安装后不经调试就能实现激光运行,它具有抗失调能力强、远场光场能量集中、发散角小的特点,角度失调允量±20°,棒轴平移量为D/4,发散角小于3mrad.在100Hz高重复频率运行时,单脉冲Cr4+:YAG晶体被动调Q输出能量达到300mJ,且光场分布均匀.     

定向棱镜谐振腔的矩阵光学分析

利用矩阵光学的分析方法对定向棱镜谐振腔的传输矩阵、失调特性和场特性进行了分析和近似计算.通过等价的方法计算了定向棱镜与平面输出镜构成自准直的临界腔结构,也可以获得稳定腔或非稳腔结构;自准直,临界腔失调灵敏度为零,具有很强的抗失调能力,从而保证光束质量不致下降;研究了定向棱镜的Jones矩阵,可实现模式选择,定向棱镜腔中有6种本征模式.     

窄线宽准分子激光腔内棱镜扩束器的优化设计

棱镜扩束器(PBE)广泛用在准分子激光腔内光谱压窄系统中,可以有效降低光束发散角和系统内能量密度。为了实现窄线宽激光输出并降低腔内损耗,需要对棱镜扩束器的棱镜个数、单棱镜扩束倍数和棱镜顶角进行优化设计。根据棱镜扩束倍数的理论,数值分析了入射角、顶角和出射角对棱镜扩束倍数的影响,并在实验上很好地验证了扩束倍数与入射角的关系。此外,推导了激光器线宽压窄系统实现一定激光线宽输出所需的总棱镜扩束倍数。优化设计了扩束倍数M为13.3的氟化钙消色散棱镜扩束器,在此基础上,实现了0.915pm的窄线宽ArF激光输出,实验结果与理论设计吻合。     

High-power narrow-band operation and Raman frequency conversion ofan electron-beam pumped krypton excimer laser

A Kr excimer laser pumped by a relativistic electron beam has generated high-power output by using a cavity composed of a Si mirror and M_gF₂ mirror. The threshold gas pressure for laser oscillation is 10 atm, and the maximum output power achieved so far is 6.6 MW at 15 atm. The maximum power is limited by the surface damages on the mirrors. This laser output, oscillating at 145.7 nm, has a spectral width of 0.8 nm (FWHM). Efficient spectral narrowing down to 0.1 nm has been achieved with a 32° apex angle MgF₂ prism inserted in the cavity giving 3.5 MW peak power at 15 atm of Kr gas pressure. Wavelength conversion by stimulated Raman scattering in high-pressure H₂ has been demonstrated for efficient extension of the laser wavelength     

定向棱镜腔改善重频DPL光束质量的研究

影响重频DPL光束质量的主要因素包括谐振腔的失谐、非均匀光泵浦以及工作物质的热效应.定向棱镜作为全反射镜与平面输出镜构成简单的自准直、不失调介稳腔结构,实现对侧向泵浦DPL的增益匀化、热效应的光学补偿以及光轴的自纠偏.通过实验发现:定向棱镜谐振腔在热传导冷却、Cr4 :YAG被动调Q的侧向泵浦DPL中,40 Hz运行时,0.532 μm输出能量为52.2 mJ/pulse,稳定度为0.5%,脉宽7.5 ns,频率稳定度0.025%,远场束散角为2.8 mrad,2小时内光轴指向近乎零漂移,远场光束分布稳定.