Lasery ekscymerowe
Lasery ekscymerowe są impulsowymi laserami gazowymi, które zazwyczaj emitują światło ultrafioletowe o średniej mocy od kilku do kilkuset watów, częstotliwości powtarzania impulsów do kilku kiloherców i energiach impulsów od kilku milijuszy do setek milijuszy. Sprawność energetyczna waha się między 0,2% a 2%.
W laserze ekscymerowym, impulsowe wyładowanie gazowe wytwarza wzbudzone cząsteczki z niewiążącym elektronowym stanem podstawowym. Oznacza to, że cząsteczki te po emisji spontanicznej lub stymulowanej ulegają dysocjacji, tak że ponowna absorpcja promieniowania nie jest możliwa. Typowe cząsteczki są pokazane w tabeli. (Większość z nich jest asymetryczna i dlatego, dokładnie mówiąc, nie są ekscymerami = dimerami wzbudzonymi).
Ekscymer | Długość fali emisyjnej |
F2 | 157 nm |
ArF | 193 nm |
KrF | 248 nm |
CeBr | 282 nm |
XeCl | 308 nm |
XeF | 351 nm |
Czas eksploatacji lasera ekscymerowego może być ograniczony przez procesy korozyjne, zanieczyszczenia gazowe i pył powstający podczas wyładowań elektrycznych, oprócz problemów z elektroniką wysokiego napięcia. Jednakże, wysiłki inżynieryjne podejmowane przez wiele lat znacznie wydłużyły czas życia urządzenia.
Zastosowania lasera ekscymerowego są wielorakie, włączając fotolitografię dla układów półprzewodnikowych, ablację laserową, osadzanie laserem impulsowym, znakowanie laserowe, mikrostrukturę przezroczystych mediów, wytwarzanie siatek Bragga we włóknach, chirurgię oka, leczenie łuszczycy i pompowanie laserem barwnikowym.
Właściwości laserów ekscymerowych
Aspekt | Właściwości |
ważne typy | laserów XeF dla 351 nm; lasery ArF dla 193 nm; lasery F2 dla 157 nm |
zastosowanie | litografia UV; ablacja laserowa i impulsowe osadzanie laserowe; znakowanie laserowe; chirurgia oka; pompowanie dyelaserów |
źródło pompy | prąd elektryczny |
sprawność mocy | 0.2% do 2% |
dostępne długości fali | różne linie w zakresie ultrafioletu |
strojenie długości fali | dość ograniczona |
średnia moc wyjściowa | typowo między 10 W a 300 W |
jakość wiązki | czasami bliska dyfrakcjiograniczona; czasami gorsza |
ciągła-praca falowa | nie |
generowanie impulsów nanosekundowych | zawsze (pompowanie pulsacyjne) |
generowanie impulsów pikosekundowych & femtosekundowych | nie |
.
Leave a Reply