System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种用于抑制ASE及反射光的MOPA激光装置制造方法及图纸_技高网

一种用于抑制ASE及反射光的MOPA激光装置制造方法及图纸

技术编号:41291680 阅读:8 留言:0更新日期:2024-05-13 14:42
本发明专利技术涉及光学技术领域,具体涉及一种用于抑制ASE及反射光的MOPA激光装置。包括吸收体、种子光源和依次设置的第一放大器系统、第二放大器系统、第一反射镜、λ/4相位延迟反射镜、第二反射镜和锡滴,所述第一放大器系统和所述第二放大器系统内均设有薄膜偏振片;λ/4相位延迟反射镜的反射面与入射光偏振方向呈45°夹角,用于将线偏振光转为圆偏振激光束;薄膜偏振片用于使P偏振光完全透射,S偏振光完全反射。在保证放大器增益能力不受影响的情况下,有效抑制了MOPA激光系统中的ASE及反射光,同时保证了MOPA系统的稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光学,具体涉及一种用于抑制ase及反射光的mopa激光装置。


技术介绍

1、本专利技术涉及极紫外euv光刻机驱动光源
,提供一种抑制自发辐射放大ase(amplified spontaneous emission)及反射光的主振荡功率放大mopa(masteroscillator power amplifier)激光装置。

2、目前,主要有四种技术路线可以获得euv光源:同步辐射源、放电等离子体(discharged produced plasma,dpp)、激光辅助放电等离子体(laser-assised dischargeplasma,ldp)、激光等离子体(laser produced plasma,lpp),唯一可用于量产芯片的技术路线是lpp-euv(laser produced plasma-extreme ultraviolet),即激光等离子体路线的极紫外光刻。lpp-euv技术使用的驱动激光是高功率、高重频短脉冲的co2激光。但是采用振荡器方式的激光器无法满足高功率、高重频、短脉冲的特点,需要采取主振荡功率放大(master oscillator power-amplifier,mopa)的技术路线,即利用放大器将高重频、短脉冲种子源的功率放大,从而得到高功率、高重频、短脉冲co2激光。轴快流co2激光放大器具有光束质量好、转换效率高以及增益分布更均匀的优点,因此对短脉冲co2激光放大一般采用轴快流co2激光放大器。

3、在轴快流co2激光放大器的增益区内存在大量的激发态粒子,且单台放大器的增益区较长,因此会产生自发辐射放大ase。ase会消耗激光增益介质,使激光上能级粒子数减小,从而影响种子光对增益的提取。且ase不仅会在单台放大器内产生,在多级串联的放大器之间也会产生。所以在mopa激光系统中需要抑制ase噪声。此外,mopa激光系统输出的激光在与物质相互作用的过程中,会存在反射光或杂散光从物质表面反射进入到mopa激光系统中进而产生寄生振荡的情况,同样会造成增益的降低。ase以及反射光的存在不仅会造成放大器增益能力的下降,甚至可能对放大器及种子源造成损伤,所以在mopa激光系统中有必要对ase及反射光采取相应的抑制措施。

4、现有的抑制ase及各类噪声光的技术方案,主要采用隔离器的方式实现,通过在各级放大器之间插入隔离器以达到抑制ase的作用,对于单台放大器产生的ase可以在放大器设计初始阶段将隔离器放置在相邻的气体通道间从而达到抑制单台放大器产生的ase。另外,也有在放大器放电管中涂覆非金属吸收材料形成噪声光吸收层以达到抑制各类噪声光的作用。

5、由于万瓦级的轴快流co2激光放大器的增益长度长,所以全部采用隔离器及非金属吸收材料的成本高,放大器设计复杂,还会影响整体光路的稳定性。


技术实现思路

1、本专利技术的目的就是针对现有技术的缺陷,提供一种用于抑制ase及反射光的mopa激光装置,在保证放大器增益能力不受影响的情况下,有效抑制了mopa激光系统中的ase及反射光,同时保证了mopa系统的稳定性。

2、本专利技术一种用于抑制ase及反射光的mopa激光装置,包括吸收体、种子光源和依次设置的第一放大器系统、第二放大器系统、第一反射镜、λ/4相位延迟反射镜、第二反射镜和锡滴,所述第一放大器系统和所述第二放大器系统内均设有薄膜偏振片;

3、所述种子光源用于为激光系统提供信号光;

4、所述第一放大器系统、第二放大器系统用于对种子光源的功率进行放大,以及防止窗口反射自激造成的ase;

5、所述λ/4相位延迟反射镜的反射面与入射光偏振方向呈45°夹角,用于将线偏振光转为圆偏振激光束;

6、所述第一反射镜设置于激光传输光路上,用于将p偏振光转变为45°偏振光;

7、所述第二反射镜用于将激光转折并作用到垂直下落的锡滴上;

8、所述锡滴用于与高功率、短脉冲co2激光相互作用产生等离子体从而辐射出极紫外euv光;

9、所述吸收体用于将薄膜偏振片表面反射的s偏振光吸收;

10、所述薄膜偏振片用于使p偏振光完全透射,s偏振光完全反射。

11、较为优选的,所述第一放大器系统和所述第二放大器系统之间设有隔离器。

12、较为优选的,所述第一放大器系统包括第一放大器和对称设置于所述第一放大器两端的第一薄膜偏振片和第二薄膜偏振片,所述第一薄膜偏振片、第二薄膜偏振片与光轴呈布儒斯特角。

13、较为优选的,所述第二放大器系统包括第二放大器和对称设置于所述第二放大器两端的第三薄膜偏振片和第四薄膜偏振片,所述第三薄膜偏振片和第四薄膜偏振片与光轴呈布儒斯特角。

14、较为优选的,所述种子光源采用线偏振光。

15、较为优选的,所述第一放大器系统、第二放大器系统内采用的放大器为射频激励的轴快流co2激光放大器。

16、较为优选的,所述吸收体为表面镀有激光高吸收材料的水冷金属体。

17、较为优选的,所述隔离器为sf6可饱和吸收隔离器。

18、较为优选的,所述吸收体设置于第四薄膜偏振片下方,并位于所述第四薄膜偏振片的反射光线路上。

19、较为优选的,还包括位于锡滴与第二反射镜之间的聚焦镜,所述聚焦镜用于将激光聚焦至锡滴的表面;所述种子光源输出的co2激光光依次通过第一放大器系统、隔离器、第二放大器系统、第一反射镜、λ/4相位延迟反射镜、第二反射镜、聚焦镜后于锡滴表面产生反射光,所述反射光沿原光路返回,并依次经聚焦镜、第二反射镜、λ/4相位延迟反射镜、第一反射镜、第二放大器系统的薄膜偏振片后被吸收体吸收。

20、本专利技术的有益效果为:

21、1、基于已有隔离技术,采用薄膜偏振片tfp加反射式λ/4相位延迟反射镜rpr的组合结构形式。本专利技术能够有效消除mopa激光系统的ase及反射光,防止放大器自身产生的ase降低放大器的输出功率,并通过利用薄膜偏振镜和λ/4相位延迟反射镜的组合结构阻止了反射光对于放大器和种子光源的影响(抑制了锡滴表面产生的反射光,保证了mopa系统的稳定性),提高了mopa激光系统的稳定性和安全性。并且在有效提升抑制ase能力的前提下,减小了系统的复杂性和成本。45度线偏振光经过λ/4相位延迟反射镜rpr后变为圆偏振光,相对于线偏振光在物质各个方向上作用效果更加均匀。

22、2、通过在各级放大器两端设置薄膜偏振片从而有效抑制单台放大器内的ase;其次在放大器之间设置隔离器抑制了多放大器串联的ase。

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【技术保护点】

1.一种用于抑制ASE及反射光的MOPA激光装置,其特征在于:包括吸收体(9)、种子光源(1)和依次设置的第一放大器系统(2)、第二放大器系统(3)、第一反射镜(5)、λ/4相位延迟反射镜(6)、第二反射镜(7)和锡滴(8),所述第一放大器系统(2)和所述第二放大器系统(3)内均设有薄膜偏振片;

2.根据权利要求1所述的用于抑制ASE及反射光的MOPA激光装置,其特征在于:所述第一放大器系统(2)和所述第二放大器系统(3)之间设有隔离器(4)。

3.根据权利要求1所述的用于抑制ASE及反射光的MOPA激光装置,其特征在于:所述第一放大器系统(2)包括第一放大器(202)和对称设置于所述第一放大器(202)两端的第一薄膜偏振片(201)和第二薄膜偏振片(203),所述第一薄膜偏振片(201)、第二薄膜偏振片(203)与光轴呈布儒斯特角。

4.根据权利要求1所述的用于抑制ASE及反射光的MOPA激光装置,其特征在于:所述第二放大器系统(3)包括第二放大器(302)和对称设置于所述第二放大器(302)两端的第三薄膜偏振片(301)和第四薄膜偏振片(303),所述第三薄膜偏振片(301)和第四薄膜偏振片(303)与光轴呈布儒斯特角。

5.根据权利要求1所述的用于抑制ASE及反射光的MOPA激光装置,其特征在于:所述种子光源(1)采用线偏振光。

6.根据权利要求1所述的用于抑制ASE及反射光的MOPA激光装置,其特征在于:所述第一放大器系统(2)、第二放大器系统(3)内采用的放大器为射频激励的轴快流CO2激光放大器。

7.根据权利要求1所述的用于抑制ASE及反射光的MOPA激光装置,其特征在于:所述吸收体(9)为表面镀有激光高吸收材料的水冷金属体。

8.根据权利要求1所述的用于抑制ASE及反射光的MOPA激光装置,其特征在于:所述隔离器(4)为SF6可饱和吸收隔离器。

9.根据权利要求4所述的用于抑制ASE及反射光的MOPA激光装置,其特征在于:所述吸收体(9)设置于第四薄膜偏振片(303)下方,并位于所述第四薄膜偏振片(303)的反射光线路上。

10.根据权利要求2所述的用于抑制ASE及反射光的MOPA激光装置,其特征在于:还包括位于锡滴(8)与第二反射镜(7)之间的聚焦镜(10),所述聚焦镜(10)用于将激光聚焦至锡滴(8)的表面;

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【技术特征摘要】

1.一种用于抑制ase及反射光的mopa激光装置,其特征在于:包括吸收体(9)、种子光源(1)和依次设置的第一放大器系统(2)、第二放大器系统(3)、第一反射镜(5)、λ/4相位延迟反射镜(6)、第二反射镜(7)和锡滴(8),所述第一放大器系统(2)和所述第二放大器系统(3)内均设有薄膜偏振片;

2.根据权利要求1所述的用于抑制ase及反射光的mopa激光装置,其特征在于:所述第一放大器系统(2)和所述第二放大器系统(3)之间设有隔离器(4)。

3.根据权利要求1所述的用于抑制ase及反射光的mopa激光装置,其特征在于:所述第一放大器系统(2)包括第一放大器(202)和对称设置于所述第一放大器(202)两端的第一薄膜偏振片(201)和第二薄膜偏振片(203),所述第一薄膜偏振片(201)、第二薄膜偏振片(203)与光轴呈布儒斯特角。

4.根据权利要求1所述的用于抑制ase及反射光的mopa激光装置,其特征在于:所述第二放大器系统(3)包括第二放大器(302)和对称设置于所述第二放大器(302)两端的第三薄膜偏振片(301)和第四薄膜偏振片(303),所述第三薄膜偏振片(301)和第...

【专利技术属性】
技术研发人员:李波黄维游聪林高洁
申请(专利权)人:华中科技大学
类型:发明
国别省市:

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