一种深紫外激光器的和频发生器制造技术

本发明专利技术实施例提供了一种深紫外激光器的和频发生器，包括：电磁源，产生沿传播路径发射的基本场；倍频装置、第一和频装置、双波长波片和第二和频装置，沿所述传播路径依次布置，其中，所述倍频装置用于使经过的所述基本场产生二倍频场，所述第一和频装置用于使经过的所述基本场和所述二倍频场和频以产生三倍频场，所述第二和频装置用于使经过的所述二倍频场和所述三倍频场和频以产生五倍频场，所述倍频装置与所述第一和频装置由同一种晶体构成。本发明专利技术实施例的和频发生器系统保证了五倍频和频效果。效果。效果。

【技术实现步骤摘要】
一种深紫外激光器的和频发生器


[0001]本专利技术涉及光学
，尤其涉及一种深紫外激光器的和频发生器。

技术介绍

[0002]现如今，在激光
，213nm深紫外固体激光器用于晶圆缺陷的在线监测设备，是1064nm波长激光经过多次倍频及和频产生的。和频213nm激光的和频方案有多种，五倍频场可以利用基频光与四倍频进行和频，或者采用二倍频光和三倍频光进行和频。每种方案都有各自的优缺点。
[0003]在紫外倍频的晶体有硼酸钡BBO、三硼酸锂LBO、PPLN、CLBO、KBBF等，每种晶体在倍频过程中都各自的优缺点。因此，考虑到上述因素，有必要设计一种较优良的五倍频和频方案。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种和频发生器系统，能够保证五倍频和频效果。本专利技术实施例提供的一种和频发生器系统，包括：电磁源，产生沿传播路径发射的基本场；
[0005]倍频装置、第一和频装置、双波长波片和第二和频装置，沿所述传播路径依次布置；
[0006]其中，所述倍频装置用于使经过的所述基本场产生二倍频场，所述第一和频装置用于使经过的所述基本场和所述二倍频场和频以产生三倍频场，所述第二和频装置用于使经过的所述二倍频场和所述三倍频场和频以产生五倍频场，所述倍频装置与所述第一和频装置由同一种晶体构成。
[0007]较佳地，所述倍频装置和所述第一和频装置由三硼酸锂LBO晶体构成，所述倍频装置被设置为145℃-155℃，并且所述第一和频装置被设置为45℃-55℃。
[0008]较佳地，所述倍频装置被设置成采用所述LBO晶体的I类相位匹配，所述第一和频装置被设置成采用所述LBO晶体的II类相位匹配。
[0009]较佳地，所述第一和频晶体的端面具有切割角。
[0010]较佳地，所述第一和频晶体的端面的切割角不镀膜。
[0011]较佳地，所述第二和频装置由硼酸钡BBO晶体构成，所述第二和频装置被设置为45℃-55℃。
[0012]较佳地，所述第二和频装置被设置为采用所述BBO晶体的I类相位匹配。
[0013]较佳地，通过调整所述双波长波片的角度来控制所述和频发生器的出光功率。
[0014]较佳地，所述双波长波片由石英制成。
[0015]较佳地，还包括：二向色镜，所述二向色镜沿所述传播路径设置在所述第一和频装置与所述双波长波片之间。
[0016]本专利技术实施例的和频发生器系统包括电磁源、倍频装置、第一和频装置、双波长波片和第二和频装置。由于电磁源产生沿传播路径发射的基本场，倍频装置、第一和频装置、
双波长波片和第二和频装置沿传播路径依次布置，倍频装置用于使经过的基本场产生二倍频场，第一和频装置用于使经过的基本场和二倍频场和频以产生三倍频场，第二和频装置用于使经过的二倍频场和三倍频场和频以产生五倍频场，并且倍频装置与第一和频装置由同一种晶体构成，因此，保证了五倍频和频效果。
附图说明
[0017]图1为本专利技术一个实施例的和频发生器的示意图。
[0018]图2为本专利技术另一实施例的和频发生器的示意图。
[0019]附图标记：
[0020]10、电磁源；11、倍频装置；12、第一和频装置；13、第二和频装置；
[0021]14、双波长波片；15、二向色镜。
具体实施方式
[0022]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0023]需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或可能同时存在居中元件。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
[0024]另外，还需要说明的是，本专利技术实施例中的左、右、上、下等方位用语，仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的，而不应该认为是具有限制性的。以下结合具体实施例对本专利技术的实现进行详细的描述。
[0025]图1为本专利技术一个实施例的和频发生器的示意图。
[0026]图1的和频发生器包括：
[0027]电磁源10，产生沿传播路径发射的基本场。倍频装置11、第一和频装置 12、双波长波片14和第二和频装置13，沿传播路径依次布置。
[0028]一般地，电磁源可以为产生沿传播路径发射的基本场的任意电磁源，例如为激光器。优选地，该激光器为高重频光纤激光器或者皮秒激光器。更优选地，该激光器为皮秒激光器。
[0029]高重频光纤激光器或者皮秒激光器有利于最终的出光指标重复频率达到 1MHz。此外，高重频光纤激光脉宽比较宽，为了达到相同的倍频效率就需要进行汇聚。采用皮秒激光器作为种子源进行五倍频设计，提高了相应倍频效率。
[0030]倍频装置11用于使经过的基本场产生二倍频场。倍频装置11作为激光器的电磁源的缩束系统对激光进行汇聚。
[0031]为了防止光斑中有奇点的出现，相应缩束系统的抗损伤功率要比较高，通常镀膜峰值功率需要大于峰值功率3倍以上，所以缩束系统出光透镜的峰值功率要求大于1.5GW/cm^2。
[0032]一般地，倍频装置可以是由用于使经过的基本场产生二倍频场的任意非线性晶体构成。例如，倍频装置可以由LBO晶体构成。在一个优选的实施例中，倍频装置被设置为采用
LBO晶体的I类相位匹配。在根据本专利技术的另一实施例中，倍频装置被设置为145℃-155℃，优选地148℃-150℃，并且更优选地，倍频装置被设置为149℃，从而基频光和倍频光经过LBO晶体没有走离。
[0033]第一和频装置12用于使经过的基本场和二倍频场和频以产生三倍频场。一般地，第一和频装置可以由用于使经过的基本场和二倍频场和频以产生三倍频场的任意非线性晶体构成，同时倍频装置与第一和频装置由同一种晶体构成，也就是说，第一和频装置也可以由LBO晶体构成。由于LBO晶体的特定，和频三倍频(即，354.7nm)激光同样使用LBO晶体可以获得更好的可靠性。另外，也整体上减少了本专利技术实施例的发生器系统所采用的晶体的种类。由于前级是无走离的基频光和倍频光，这里直接将两束光入射到LBO晶体中就可以实现两束光的和频。
[0034]在一个实施例中，第一和频装置被设置为采用LBO晶体的II类相位匹配。在另一个实施例中，第一和频装置被设置为45℃-55℃，并密封，从而防止了晶体潮解。
[0035]激光器产生的1064nm的基频光经过倍频晶体后产生532nm的倍频光，剩余的1064nm的基频光与532nm的二倍频光经过第一和频晶体12后和频产生 354.7nm的三倍频光。
[0036]所用激光在第一和频装置12中有走离，因此在第一和频晶体12的端面做一个小的切割角度，可以镀膜，也可以不镀膜，可提高其抗损伤能力，并适当对走离进行补偿，从而保证了354.7nm和532nm的激光的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种深紫外激光器的和频发生器，其特征在于，包括：电磁源，产生沿传播路径发射的基本场；倍频装置、第一和频装置、双波长波片和第二和频装置，沿所述传播路径依次布置；其中，所述倍频装置用于使经过的所述基本场产生二倍频场，所述第一和频装置用于使经过的所述基本场和所述二倍频场和频以产生三倍频场，所述第二和频装置用于使经过的所述二倍频场和所述三倍频场和频以产生五倍频场，所述倍频装置与所述第一和频装置由同一种晶体构成。2.根据权利要求1所述的和频发生器，其特征在于，所述倍频装置和所述第一和频装置由三硼酸锂LBO晶体构成，所述倍频装置被设置为145℃-155℃，并且所述第一和频装置被设置为45℃-55℃。3.根据权利要求2所述的和频发生器，其特征在于，所述倍频装置被设置成采用所述LBO晶体的I类相位匹配，所述第一和频装置被设置成采用所述LBO晶体的II...

【专利技术属性】
技术研发人员：王家赞，江锐，朱光，丁金滨，沙鹏飞，刘广义，赵江山，陈彬彬，
申请(专利权)人：北京科益虹源光电技术有限公司，
类型：发明
国别省市：