X射线激光器的近况

最近把紫外激光作为光源,用于真空紫外激光的清洗和加工,物质表面等广泛应用短波长激光器,目前正在研究比100nm更短波长的极短紫外领域中的激光器(XUY),使用起来特别方便,不过,在物质加工、测量等方面又开创新的应用,例如,在光电子分光,X射线显微镜、光化学、半导体工艺等方面应用.     

短波紫外278nm和281nm全固态激光研究

波长介于200~300 nm的短波紫外全固态激光(DPL)具有波长短、光子能量高、波段特殊,可实用化与精密化等特点,在激光精密加工、前沿科学及航空航天领域具有重大应用价值。目前,高功率短波紫外激光实现主要基于Nd:YAG晶体1 064 nm激光四倍频实现266 nm激光输出,然而其实用化特性严重受制于现有的四倍频非线性晶体材料。通过新型高功率高光束质量1.1μm(1 112 nm、1 123 nm)Nd:YAG近红外基频激光研究,并以此为泵浦源,创新性将综合性能优良的紫外CBO非线性光学晶体从紫外三倍频应用拓展到高功率短波紫外四倍频278和281 nm应用的最新研究进展,有望获得一种可实用化高功率新型短波紫外全固态激光源。     

准分子激光微细加工技术

准分子激光器是一种高功率、高效率的紫外激光器,在未来利用紫外光技术的光产业中具有独特的作用。目前已在激光化学、激光生物医学和激光新材料等科学领域中显示出潜在的活力。然而最活跃的是准分子激光微细加工技术。图1给出了半导体材料主要加工技术的发展概况。从图1可以看出激光微细加工在半导体技术中的重要地位。本文对该领域的激光曝光、激光CVD、激光掺杂和激光刻蚀技术等四个方面作简要的介绍。     

激光微细加工:新的发展与应用

准分子激光微细加工已成为一种成熟的加工技术,在工业中有着广泛的应用,如喷墨打印机喷嘴的钻孔、传感器的生产和显示板的加工等。本文描述了准分子激光加工系统的重要概念,给出了在微细加工领域中已被开发出来的各种新方法。重点描述了用于加工复杂的、多层次三维微细结构的各种加工技术,并用加工出来的结构实例说明了它们的相关应用。此外,还给出了用亚纳秒固体纤维激光器进行微细加工获得的初步结果。最后叙述了用超短脉冲激光器进行激光微细加工这个快速增长的技术领域。     

高重复频率大功率准分子激光器

准分子激光器是紫外区的一种大功率激光器，与采用CO2激光器或YAG石榴石 激光器的传统热加工不同，用准分子激光器有可能进行非热平衡、低温和微细加工。因此，这种激光器将来很有可能用作新一代半导体处理的光源。     

SLM—700小型YAG激光加工机

该装置是用半导体激光激励的YAG激光器作为光源,能发出包括266 nm等四种波长激光,在加工中达到实用水平,它是世界上最早的正式的微细加工系统.     

2.14 W高重复频率261 nm紫外飞秒激光源

紫外飞秒激光兼具紫外激光和超短脉冲激光的特性,在超快过程探测、飞秒激光微纳加工、生物光子学等科学技术领域有着广泛的应用潜力和研究价值.然而由于无法直接获得紫外波段的飞秒激光,采用非线性频率变换的方法,对可见光和红外波段的飞秒激光进行频率上转换是目前获得紫外飞秒激光的最简捷而有效的方法.但当前最常用的飞秒基频光源为Ti:sapphire激光系统,由于热透镜效应,其平均功率最大只有几瓦,限制了高功率高重复频率紫外飞秒激光的产生.     

激光微细加工系统

美国新罕布什尔州PhotoMaehining公司主要从事激光微细加工服务。所采用的激光加工系统为CO_2和紫外激光器。加工的特征尺寸小于2μm。这种加工系统可加工陶瓷、金属、玻璃、塑料和金刚石等材料。(No.     

用可见光成功进行50nm宽的光刻

日本理化学研究所尖端研究系统激励子工程研究小组的科研人员利用436nm波长的可见光，将50nm宽的微细图形成功地复制到感光树脂上，并利用准分子激光光源的光蚀刻法形成半导体集成电路的图形。然而，该方法有一定的物理局限性、图形尺寸不能小于波长的一半，因此更微细的光蚀刻则需要更短波长的光源，而且要求光学系统或抗蚀剂适应短波长。     

单级功率放大结构超荧光光纤光源实现2.53kW功率输出

正高功率光纤激光系统具有转换效率高、光束质量好、结构紧凑、维护方便等优点,在科学研究、工业加工等领域有重要的应用价值。与激光相比,高功率超荧光光纤光源具有无弛豫振荡、无模式竞争、时域稳定性好等特点,有望成为新型高亮度光源的技术方案之一,在工业加工、超连续谱产生等方面获得重要应用。     

用于大晶片加工的微细加工系统

在电子工业和半导体工业中,为了快速生产出更小的元件,制造商们正极力促进将紫外波长激光器引入到微细加工中。传统的方法是用紫外波长的准分子激光器进行微机械和机构加工,然而,随着可靠的三倍频固体激光器(波长355nm)的引入,加工新的机械结构又有     

碳和钼激光器输出软X射线

新的等离子体相干光源增加了多种超紫外(XUV)激光发射，使波长范围向X射线波段更加靠近。1986年3月的美国光学学会短波长相干辐射专题会议上，利弗莫尔国家实验室的D. 马休斯和Μ. 罗森、普林斯顿大学等离子体物理实验室的S. 苏克尤尔将讨论在他们实验室里得到的超紫外激光的最新结果。     

203W2～2.5mm光谱平坦型超连续谱激光光源

正超连续谱(SC)激光光源在生物医学、光谱学、计量学和环境科学等领域有重要应用前景,特别是光谱特征与大气传输窗口相匹配的超连续谱激光光源,在自由空间通信、大气遥感、环境监测等与大气传输相关的应用领域中尤为重要。近年来,在短波红外光谱成像领域,2~2.5μm超连续谱激光光源作为主动照明光源逐渐受到人们的重视,推动了国内外多家科研机构对该波段内高亮度相干超连续谱激光光源的不懈研究。     

用于深紫外光源的非线性光学材料

深紫外激光光源具有潜在经济价值的应用,如193nm的光刻术、光折射角膜切除术(PRK)的固态系统及工业加工的应用正在激起科学家的高度兴趣,努力为深紫外光源研制非线性光学材料.     

美国相干公司的高能紫外激光器的进展

目前,紫外激光在工业、医疗诊断和科学研究等领域有着广泛的应用,而高性能固体激光器由于它的高可靠性和使用方便成为最有希望的紫外光源.相干公司研制了频率为100Hz的Nd:YAG激光器.该激光器采用了二次和四次谐波晶体,产生波长266nm,功率为5W的极稳定和均匀光束质量的激光.每个脉冲的能量几乎为100mJ.     

用于精密加工的超短激光脉冲

工业激光材料加工,常使用空间和时间上均密集的激光能量来作材料的烧蚀,诸如钻孔,切割、焊接或其它加工.激光已经成为一种独立的工业加工方法,激光的新应用领域正迅速发展.激光微细加工是激光材料加工的一个分支,一般是指那些特征尺寸小于100μm的加工.     

光束整形技术展现出应用于激光加工业的潜力

透镜阵列光束整形技术在激光材料加工市场崭露头角.LIMO公司的Vitalij Lissotschenko和Paul Harten介绍了半导体激光器直接应用于激光焊接和激光切割领域的状况. 大功率激光光源现已广泛应用于多种材料的加工领域.目前最普遍的应用包括:焊接、钎焊、切割、钻孔、激光退火、微机械、烧蚀以及微光刻等.对于激光材料加工而言,除了选择合适的激光光源外,选取能够产生适当光场剖面的高效能光学元件也至关重要.     

激光在电子器件工业中的应用

激光加工按加工尺度可分为宏观加工，微细加工和光刻本文重点讨论激光在电子器件工业中微细加工及光刻中应用     

新颖的短波紫外激光器

正短波紫外激光是指波长介于200~300 nm的紫外激光,在微电子、微机械、光存储、精细标记等领域具有重大的应用价值。提出了全新技术途径,开发了高功率高光束质量全固态1.1μm Nd:YAG激光器和性能优良的CBO非线性光学晶体。全固态1.1μm激光器采用大功率LD侧面泵浦Nd:YAG激光晶体,通过精密谱线选择技术,获得高功率高光束质量1112 nm和1123 nm基频激光;再通过非线性光学晶体LBO及CBO,实现高效率二倍频及四倍频激光产生,从而获得高功率短波紫外激光、首次在理论上研究了利用CBO晶体获得1112 nm和1123 nm为基频激光的四次谐波产生性能,分析了CBO晶体实现高功率短波紫外激光的可行性;实验方面,首次获得了四次谐波278 nn及281 nm高功率短波紫外激光,它们的输出功率分别达到1.5 W和1.3 W。     

等离子体复合激光的功率限制

高重复率脉冲放电激励的锶、钙高于复合激光器分别发射短波长蓝紫色430．5nm和紫外373．7nm激光，已为实验证实是气相、染料、固体等可调谐激光器强有力的系浦光源，还可直接应用于半导体微电子装配、激光制版、激光聚合、激光荧光诊断、激光光动力疗法等诸多方面．波长430．5n