气体紫外激光器
气体紫外激光器包括以脉冲方式工作的准分子激光器、以连续方式工作的离子激光器和氦-镉激光器以及金属蒸气紫外激光器。气体紫外激光器的波长依赖于所使用的气体混合物类型。
准分子激光器是一种脉冲激光器,产生的光束呈非矩形,光束截面强度大致均匀且光斑边缘陡,其输出可使用掩膜技术来产生不同几何形状的光斑,也可使用全息术来产生具体的光束能量图样。准分子激光的产生可分3个过程,即:激光气体的激励过程、准分子生成反应过程和准分子解离过程。其激励方式有电子束激励、放电激励、光激励、微波激励和质子束激励等。不同活性物质产生不同波长的准分子激光,一般为紫外、远紫外和真空紫外波段。准分子激光器是二氧化碳激光器和YAG激光器之后的新一代激光器。其所发出的紫外短脉冲激光具有波长短、光子能量高等优点。常用的准分子激光器有ArF、KrCl、KrF等。激光脉冲频率一般在10~100Hz,有些特殊用途的能够达到1000Hz,平均功率一般在10~100W,脉冲宽度一般在ns量级。
金属蒸气紫外激光器主要指铜蒸气紫外激光器,紫外激光打标机优势它产生波长为511nm和578nm的光,利用混频和倍频则可产生波长为255nm,271nm和289nm的紫外辐射。激光器光束分布服从高斯分布。
气体紫外激光器应用中的突出问题是设备占地面积大、可靠性有限、寿命短、高能耗和高费用。而且,准分子激光光束质量差,掩膜损失大。离子激光器和氦-镉激光器存在光束方向稳定性差的缺点。