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中国激光
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周炳琨

月刊

0258-7025

cjl@siom.ac.cn

021-69918427

201800

上海市嘉定区清河路390号 上海800-211邮政信箱

中国激光/Journal Chinese Journal of LasersCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本刊是我国唯一全面反映激光领域最新成就的专业学报类期刊。主要发表我国在激光、光学、材料应用及激光医学方面卓有成就的科学家的研究论文。涉及领域包括激光器件、新型激光器、非成性光学、激光在材料中的应用、激光及光纤技术在医学中的使用，锁模超短脉冲技术、精密光谱学、强光物理、量子光学、全息技术及光信息处理。
正式出版
收录年代

    6.X nm下一代极紫外多层膜技术研究进展

    李笑然唐何涛赵娇玲李丰华...
    151-163页
    查看更多>>摘要：集成电路的生产主要依靠光刻技术为主的工艺体系,采用波长为13.5 nm光源的极紫外光刻是当前最先进的商用规模量产光刻技术,为集成电路的发展带来前所未有的进步.根据瑞利判据,为进一步提高分辨率,以波长6.Xnm为光源的下一代"超越极紫外"光刻成为研究热点.多层膜反射镜是极紫外光刻机光学系统中的关键器件,其反射率和寿命决定光刻机的曝光效率与成像质量.综述了 6.Xnm多层膜的研究进展,对近年来6.Xnm波段的极紫外光源以及多层膜的设计、制备和表征等方面进行了介绍和分析.重点阐述了 6.Xnm多层膜的界面优化方法,并讨论了多层膜在工程应用中的老化和性能衰减等问题,对面向未来商业应用的方向做出了展望.旨在为我国从事先进光刻等相关研究工作的学者、工程师等提供重要参考.

    先进光刻超越极紫外多层膜反射率界面工程

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    基于高次谐波的高功率高稳定13.5 nm极紫外光源

    李逵孟润宇李睿晅张光银...
    164-171页
    查看更多>>摘要：开发了由高重复频率(3 kHz)高能量(3 mJ)钛蓝宝石激光器驱动的极紫外和软X射线高次谐波激光光源.该光源系统在30 nm(光子能量为～45 eV)波长附近实现了大于120μW的平均功率,在13.46 nm波长(光子能量为～92 eV)处实现了 1.9 μW的平均功率,其中在13.46 nm波长处带宽为0.124 nm的单个谐波实现了 0.32μW的平均功率.此外,在该系统中,激光功率连续12 h的不稳定性均方根小于5％,连续8 h光束指向均方根小于10 μrad.该系统在生物成像、干涉光刻和芯片检测等领域中具有重要应用.

    激光器高次谐波极紫外激光13.5nm光源软X射线飞秒激光

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    激光诱导放电等离子体极紫外光源的研究

    王均武玄洪文王新兵Vassily S.Zakharov...
    172-179页
    查看更多>>摘要：极紫外光源在半导体制造中的掩模检测、显微成像以及光谱计量等环节中有着重要的应用.激光诱导放电等离子体是产生极紫外光源的重要技术手段之一,搭建了一套二氧化碳激光诱导放电产生锡等离子体的实验装置,对产生的极紫外光谱进行了收集探测,并结合辐射磁流体动力学模拟对极紫外的辐射特性进行了分析.实验对比了激光等离子体和放电等离子体的极紫外辐射特性的区别,发现放电电压对激光诱导放电等离子体极紫外光的带内辐射强度有着重要影响.模拟发现,当电压为15 kV时,极紫外辐射总能量达到65.0 mJ,转化效率达到0.23％,光谱纯度达到1.69％.

    激光光学激光诱导放电等离子体极紫外光辐射磁流体动力学转化效率

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    高重复频率192～300 nm连续可调谐超短脉冲激光器

    刘华刚阮开明李锦辉史斐...
    180-186页
    查看更多>>摘要：报道了一种高重复频率、宽波段连续可调谐的紫外/深紫外超短脉冲激光器,调谐范围为192～300 nm.该激光器采用可调谐的钛宝石锁模激光器作为基频光源,通过优化设计多级倍频/和频组合与非线性晶体角度,分三个波段进行频率上转换,分别产生了 192～210 nm、210～250 nm、250～300 nm的深紫外/紫外激光,最终合成一路覆盖192～300 nm的连续可调谐超短脉冲激光,同时还获得了调谐范围为375～500 nm的紫外/可见光波段的激光输出.光束切换、晶体角度调节、群速补偿、光束指向稳定等过程的电控设计,使得激光器在整个调谐过程中可由程序控制,无需复杂的人工调节,具备了单台激光器的可操控性和实用性.

    激光器非线性激光变频深紫外激光超快激光可调谐

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    极紫外光源用大口径Mo/Si多层膜厚度控制与热稳定性研究

    刘翔月张哲蒋励宋洪萱...
    187-195页
    查看更多>>摘要：Mo/Si多层膜是13.5 nm极紫外波段理想的反射镜膜系,它与极紫外光源的结合使得极紫外光刻成为了目前最先进的制造手段之一.极紫外光源的实际应用对Mo/Si多层膜提出了高反射率、高热稳定性、抗辐照损伤、大口径等诸多要求.针对极紫外光源用Mo/Si多层膜面临的膜厚梯度控制和高温环境问题,利用掩模板辅助法对大口径曲面基底上不同位置处的多层膜膜厚进行修正;选择C作为扩散阻隔层材料,对磁控溅射法制备的Mo/Si、Mo/Si/C和Mo/C/Si/C三种多层膜在300℃高温应用环境下的热稳定性展开了研究.研究结果表明:通过掩模板辅助的方式能够将300 mm 口径曲面基底上不同位置处的Mo/Si多层膜膜厚控制在预期厚度的±0.45％以内,基底上不同位置处Mo/Si多层膜的膜层结构和表面粗糙度基本相同;引入C扩散阻隔层后,经过300 ℃退火,Mo/Si多层膜的反射率损失从9.0％减少为1.8％,说明C的引入能够有效减少高温对多层膜微结构的破坏和对光学性能的影响,提高了多层膜的热稳定性.

    激光光学极紫外光源Mo/Si多层膜磁控溅射膜厚控制热稳定性

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    基于归一化的高精度EUV反射率测试技术研究

    张良乐韩晓泉谢婉露吴晓斌...
    196-202页
    查看更多>>摘要：基于使用气体放电等离子体(DPP)极紫外(EUV)光源自研的小型反射率测试装置,分析了DPP光源参数及不同型号探测器对反射率测试的影响,提出了一种能量归一化的反射率测试方法,并测试了 13.5 nm波长下Mo/Si多层膜反射镜的反射率特性.研究结果表明:在相同光源参数下,SXUV100型探测器的极紫外能量探测性能优于AXUV100G型;通过归一化使光能量波动对反射率测试光束的波动误差从6.2％降低到0.64％,多层膜反射镜的峰值反射率的测量重复性从4.34％提高到0.69％,与国外同等实验装置精度相当,实现了高精度反射率测试,可为极紫外光刻机的光学元件提供反射率测试.

    极紫外气体放电等离子体光源反射率能量探测归一化

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    基于遗传算法的快轴流CO2激光放大器的参数优化

    游聪黄维林高洁李波...
    203-210页
    查看更多>>摘要：获得13.5 nm极紫外光刻光源的主流方案为激光激发等离子体,即利用高功率、高重复频率、高光束质量的短脉冲CO2激光与液滴锡靶作用产生极紫外光.高功率CO2激光由振荡器产生的高重复频率CO2种子经多级放大产生,所以功率放大器是驱动光源系统的核心器件之一.建立了射频激励快轴流CO2激光放大器的六温度模型,可以模拟计算放大过程中稳态与瞬态的能量分布情况、光强变化情况、增益系数等.以此模型为适应度函数,采用遗传算法对自研射频激励快轴流CO2激光放大器的腔压和CO2、N2、He气体体积比进行全局优化,优化结果为80 mbar(1 bar=100 kPa)和 V(CO2)∶V(N2)∶V(He)=12.2％∶15.3％∶72.5％.在波长 10.6 μm 种子光注入功率 110 W的情况下,放大器的激光输出功率从2504 W提高到3422 W,验证了该方法的可行性和有效性.

    激光技术极紫外CO2激光放大六温度模型遗传算法

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    高效率高功率976 nm半导体激光芯片设计与制备

    付鹏张艳春赵涛赵勇明...
    211-216页
    查看更多>>摘要：976 nm高功率半导体激光芯片是光纤激光器的核心部件,具有极为重要的产业价值.报道了课题组在高效率高功率半导体激光芯片的设计、制作与测试方面的研究成果.为了最大限度地提高器件的功率转换效率,同时满足苛刻的寿命要求,在设计上采用双非对称大光腔波导结构,同时对量子阱结构、波导结构、掺杂以及器件结构进行了优化;在外延生长方面,系统地优化了生长工艺参数,确保了外延材料具有极高的内量子效率及低内损耗.大量测试表明:所制作的器件(腔长为5 mm、发光条宽为200 μm的芯片)在室温、连续波(CW)测试条件下,阈值电流约为1 A,斜率效率为1.14 W/A;当电流为9 A时,最高功率转换效率高达72.4％;当电流为30 A时,输出功率达到29.4 W,功率转换效率为61.3％;对应于95％光场能量的水平远场发散角低至8.7°.上述参数性能已经达到了国际同类产品的先进水平.

    激光器半导体激光芯片高功率转换效率高功率低水平远场发散角976nm

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    高重复频率谐波自锁模Nd∶YVO4激光器实验特性研究

    王劭昆胡淼许蒙蒙姬莹莹...
    217-226页
    查看更多>>摘要：研究了高重复频率的谐波自锁模Nd∶YVO4激光器.理论证明了当增益介质与谐振腔的光学长度的比值接近最简分数时,激光器的纵模模式间距可以被修改为增益介质自由光谱范围的整数倍,并对应谐波锁模脉冲输出.开展了相关实验,结果表明,当泵浦功率为6.57 W,增益介质和谐振腔的光学长度分别为11.0 mm和25.8 mm时,对应最简分数为3/7,获得了 3倍增益介质自由光谱范围的模式间距纵模分布,对应谐波锁模脉冲的重复频率为40.92 GHz,平均输出功率为790.7 mW.实验还发现,当固定增益介质的光学长度时,获得的谐波锁模脉冲输出对应的谐振腔腔长存在锁定范围,进一步验证了谐振腔腔长锁定范围与增益介质的光学长度成正比.

    激光器激光技术Nd∶YVO4晶体高重复频率谐波锁模

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    kHz、mJ量级的可调谐MgO∶PPLN中红外光参量振荡器

    刘帅陈锴孙悦闫超...
    227-233页
    查看更多>>摘要：3～5μm中红外波段激光在大气中具有较高的透过率,因此被广泛应用于光电对抗等领域.报道了基于掺杂氧化镁的周期极化铌酸锂(MgO∶PPLN)晶体的kHz、mJ量级的中红外光学参量振荡器(OPO).采用纳秒脉冲1064 nm激光泵浦基于多周期MgO∶PPLN晶体的OPO,OPO采用泵浦双通单谐振平凹腔结构.中红外激光的重复频率为1 kHz,4.08μm处输出的最高单脉冲能量达到1.041 mJ.最高光-光转换效率为16.8％,斜效率为19.3％,中红外激光脉宽约为9.53 ns.在最高能量输出时,OPO运转30 min时输出功率的均方根(RMS)为0.24％.通过温度-极化周期结合的调谐方式,OPO在3.49～4.18 μm的较宽范围内都能够保持0.9 W以上平坦的高能量输出.在极化周期27.5～29.6 μm以及温度25～200 ℃的调节范围内,闲频光波长的调谐范围为3.49～4.48 μm.实现了重复频率为kHz量级、单脉冲能量为mJ量级的可调谐中红外输出,其在光电对抗领域具有应用价值.

    激光器中红外激光掺杂氧化镁的周期极化铌酸锂全固态激光器光参量振荡器

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