中国科学院研究人员取得重大突破，成功研发出能发射193 nm相干光的固态深紫外（DUV）激光，该波长是半导体曝光技术的关键。这项研究提出了一种紧凑型固态纳秒脉冲激光系统，能够在6 kHz的重复频率下产生193 nm相干光。研究人员通过四次谐波产生258 nm激光，并结合光学参量放大器产生1553 nm激光，最终通过频率混合产生193 nm激光。此外，该研究首次从固态激光中产生了193 nm涡旋光束，为半导体晶圆加工和缺陷检测提供了新的可能性。

🔬研究的核心在于研发一种紧凑型固态纳秒脉冲激光系统，该系统能够在6 kHz的重复频率下产生193 nm相干光，这一波长是半导体光刻的关键。

💡研究人员通过巧妙的激光频率转换技术实现了193 nm激光的产生。首先，将1030 nm激光通过四次谐波产生，生成258 nm激光；然后，利用光学参量放大器产生1553 nm激光；最后，通过级联LiB3O5晶体中的频率混合，产生平均功率为70 mW、线宽小于880兆赫的193 nm激光。

🌀该研究的创新之处在于首次从固态激光中产生了193 nm涡旋光束。通过在频率混合前引入螺旋相位板，研究人员成功生成了携带轨道角动量的涡旋光束，这对于种子混合ArF准分子激光器具有重要价值，并为晶圆加工和缺陷检测提供了新的应用前景。

IT之家 3 月 25 日消息，据国际光电工程学会（SPIE）消息，中国科学院（CAS）研究人员成功研发突破性的固态深紫外（DUV）激光，能发射 193 nm 的相干光（Coherent Light），该波长目前被用于半导体曝光技术。

论文介绍称，深紫外相干光，尤其是 193 nm 波长的光，已成为半导体光刻不可或缺的部分。研究人员提出了一种紧凑型固态纳秒脉冲激光系统，能够在 6 kHz 的重复频率下产生 193 nm 相干光。

将自制 Yb:YAG 晶体放大器中的 1030 nm 激光的一部分通过四次谐波产生，生成 258 nm 激光（1.2 W），其余部分用于泵浦一个光学参量放大器，产生 1553 nm 激光（700 mW）。这些光束在级联 LiB3O5 晶体中的频率混合产生平均功率为 70 mW、线宽小于 880 兆赫的 193 nm 激光。通过在频率混合前将螺旋相位板引入 1553 nm 光束，我们生成了一个携带轨道角动量的涡旋光束。

IT之家从论文获悉，这是首次从固态激光中产生 193 nm 涡旋光束的演示。这种光束对于种子混合 ArF 准分子激光器非常有价值，并在晶圆加工和缺陷检测中具有潜在的应用。

IT之家附论文链接：

https://www.spiedigitallibrary.org/journals/advanced-photonics-nexus/volume-4/issue-02/026011/Compact-narrow-linewidth-solid-state-193-nm-pulsed-laser-source/10.1117/1.APN.4.2.026011.full