MLI-500 KrF激光器的工作原理
MLI-500 KrF 激光器是一種準分子激光器,其工作原理基于受激輻射,通過泵浦源將能量注入增益介質,實現粒子數反轉,再經光學諧振腔放大產生激光輸出,具體如下:
泵浦與粒子數反轉: MLI-500 KrF 激光器通常采用放電泵浦的方式,向激光腔內的氣體混合物(主要是 Kr 和 F?,可能還包含緩沖氣體 Ne 等)施加高電壓,產生快速脈沖放電。電子在電場中加速并與氣體分子碰撞,使氣體分子電離并激發(fā),將能量傳遞給氣體,大量粒子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài),形成粒子數反轉,即使得激發(fā)態(tài)粒子數多于基態(tài)粒子數,此時增益介質具備了光放大能力。
自發(fā)輻射引發(fā)受激輻射:處于激發(fā)態(tài)的粒子是不穩(wěn)定的,會發(fā)生自發(fā)輻射,隨機地釋放出光子。其中,部分沿諧振腔軸線方向傳播的光子,會與其他激發(fā)態(tài)粒子碰撞,觸發(fā)受激輻射。根據受激輻射原理,一個入射光子會引發(fā)粒子釋放出一個與之相同頻率、相位和方向的光子,從而產生相干光。
光放大與振蕩:光學諧振腔由兩個反射鏡組成,一個為全反射鏡,另一個為部分反射鏡。受激輻射產生的光子在諧振腔內來回反射,不斷與激發(fā)態(tài)粒子相互作用,引發(fā)更多的受激輻射,使光子數量不斷增加,光強逐漸放大,形成持續(xù)的光振蕩。
激光輸出:當光強在諧振腔內放大到超過諧振腔的損耗(如吸收、散射等)時,一部分光會從部分反射鏡端射出,形成高亮度、高方向性的激光束。MLI-500 KrF 激光器輸出的是波長為 248nm 的紫外激光,可應用于光刻、材料加工等領域。

MLI-500 KrF激光器的工作原理