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一种准分子激光器能量调节装置和方法与流程

2023-02-19 02:11:34 来源:中国专利 TAG:


1.本技术涉及激光器技术领域,具体涉及一种准分子激光器能量调节装置、方法。


背景技术:

2.准分子激光器是一种波长处于紫外波段的脉冲气体激光器,其输出的激光具有波长短、线宽窄、能量高的特点,因而被广泛应用于半导体的芯片加工领域,例如:准分子激光器输出的激光是光刻机领域最常见的光源。
3.准分子激光器释放的能量是评价准分子激光器质量和工作效率的重要指标之一,而能量调节是准分子激光器生产过程中较为复杂的步骤。由于能量调节过程中涉及准分子激光器的较多部件,且准分子激光器产生的短波长激光会使空气电离产生臭氧进而干扰上述能量调节过程。因此,现有的能量调节技术存在耗费工时长、调节效率低的问题。
4.因此,如何对准分子激光器的能量进行调节,以提升准分子激光器的生产效率和质量成为本领域技术人员亟需解决的技术问题。


技术实现要素:

5.本技术提供了一种准分子激光器能量调节装置和方法,以解决上述如何对准分子激光器的能量进行调节,以提升准分子激光器的生产效率和质量成为本领域技术人员亟需解决的技术问题。
6.本技术提供一种准分子激光器能量调节装置,包括:
7.一种准分子激光器能量调节装置,包括:激光放电腔,线宽压窄模块,耦合镜模块,第一能量采集装置、第二能量采集装置、第一控制器、第二控制器;
8.所述耦合镜模块和所述第一能量采集装置分别依次设置于所述激光放电腔的出光方向;所述第一能量采集装置用于采集沿所述激光放电腔的出光方向出射的激光能量;
9.所述线宽压窄模块设置于与所述激光放电腔的出光方向相反方向一侧,所述第二能量采集装置采集该方向出射的激光能量;
10.所述第一控制器和第二控制器分别与所述线宽压窄模块的色散光栅和耦合镜模块的输出耦合镜相连接,以控制二者的角度和位置中的至少一个。
11.可选的,所述第一控制器,包括:第一电机和第二电机,所述第一电机用于控制所述色散光栅在所述线宽压窄模块内的位置,所述第二电机用于控制所述色散光栅在所述线宽压窄模块内的角度;
12.对应的,所述第二控制器,包括:第三电机和第四电机,所述第三电机用于控制所述输出耦合镜在所述激光放电腔出光方向的位置,所述第四电机用于控制所述输出耦合镜的角度。
13.可选的,所述第二能量采集装置,包括:反射装置、光束会聚装置、光电探测装置;
14.所述反射装置,用于将所述激光放电腔的出光方向相反一侧出射的部分光束传输至所述色散光栅;
15.所述光束会聚装置设置于所述色散光栅的出射方向,用于将所述部分光束经所述色散光栅的出射光会聚后传输至所述光电探测装置;
16.所述光电探测装置,用于根据会聚在所述光电探测装置表面出射光,获得所述激光放电腔的出光方向相反方向一侧的激光能量。
17.可选的,还包括:分别与所述第一能量采集装置、第二能量采集装置相连的分析装置;
18.所述分析装置用于接收所述第一能量采集装置采集的激光能量和所述第二能量采集装置采集的激光能量;并根据上述激光能量,确定所述准分子激光器的能量处于最佳状态时,所述输出耦合镜和所述色散光栅对应的位置和角度。
19.可选的,还包括:分别与所述第一控制器和所述第二控制器相连的驱动装置;
20.所述驱动装置用于驱动所述第一控制器和所述第二控制器控制所述色散光栅和所述输出耦合镜的角度和位置。
21.本技术还提供一种准分子激光器能量调节方法,应用于上述准分子激光器能量调节装置,包括:
22.在所述色散光栅固定的情况下,调整所述输出耦合镜的角度和位置,使所述激光放电腔的出光方向相反一侧出射的激光能量维持峰值状态;
23.在所述激光放电腔的出光方向相反一侧出射的激光能量维持峰值状态的情况下,调整所述色散光栅的位置和角度,使所述激光放电腔出光方向出射的激光能量维持峰值状态;
24.分别调整所述输出耦合镜的位置、角度、所述色散光栅的位置、角度,根据所述输出耦合镜和所述色散光栅在不同位置、角度时,所述激光放电腔的出光方向相反一侧出射的激光能量和所述激光放电腔出光方向出射的激光能量,确定所述准分子激光器的能量处于最佳状态时,所述输出耦合镜和所述色散光栅的位置和角度。
25.可选的,在所述色散光栅固定的情况下,调整所述输出耦合镜的角度和位置,使所述激光放电腔的出光方向相反一侧出射的激光能量维持峰值状态,包括:
26.在预设的输出耦合镜位置调整范围和预设的输出耦合镜角度调整范围内,分别调整所述输出耦合镜的位置和角度,确定所述激光放电腔的出光方向相反一侧出射的激光能量最大时所述输出耦合镜的位置和角度。
27.可选的,其中所述预设的输出耦合镜位置调整范围根据以下方式确定:
28.在所述输出耦合镜的角度固定的情况下,调整所述输出耦合镜的位置,获得所述激光放电腔的出光方向相反一侧出射的激光能量随输出耦合镜的角度变化产生的第一能量变化曲线;
29.根据所述第一能量变化曲线的峰值点和所述第一能量变化曲线的零点,确定所述预设的输出耦合镜位置调整范围;
30.其中所述预设的输出耦合镜角度调整范围根据以下方式确定:
31.将所述输出耦合镜的位置固定至所述第一能量变化曲线的峰值位置,调整所述输出耦合镜的角度,获得所述激光放电腔的出光方向相反一侧出射的激光能量随所述输出耦合镜的角度变化产生的第二能量变化曲线;
32.根据所述第二能量变化曲线的峰值点和所述第二能量变化曲线的零点,确定所述
预设的输出耦合镜角度调整范围。
33.可选的,在所述激光放电腔的出光方向相反一侧出射的激光能量维持峰值状态的情况下,调整所述色散光栅的位置和角度,使所述激光放电腔出光方向出射的激光能量维持峰值状态,包括:
34.在预设的色散光栅位置调整范围和预设的色散光栅角度调整范围内,分别调整所述色散光栅的位置和角度,确定所述激光放电腔出光方向出射的激光能量最大时,所述色散光栅的位置和角度。
35.可选的,其中所述预设的色散光栅位置调整范围根据以下方式确定:在所述色散光栅的角度固定的情况下,调整所述色散光栅的位置,获得所述激光放电腔出光方向出射的激光能量随所述色散光栅的位置变化产生的第三变化曲线;
36.根据所述第三能量变化曲线的峰值点和所述第三能量变化曲线的零点,确定所述预设的色散光栅位置调整范围;
37.其中所述预设的色散光栅角度调整范围根据以下方式确定:
38.将所述色散光栅的位置固定至所述第三能量变化曲线的峰值位置,调整所述色散光栅的角度,获得所述激光能量随所述色散光栅的角度变化产生的第四变化曲线;
39.根据所述第四能量变化曲线的峰值点和所述第四能量变化曲线的零点,确定所述预设的色散光栅角度调整范围。
40.可选的,所述分别调整所述输出耦合镜的位置、角度、所述色散光栅的位置、角度,根据所述输出耦合镜和所述色散光栅在不同位置、角度时,对应的所述激光放电腔的出光方向相反一侧出射的激光能量和所述激光放电腔出光方向出射的激光能量,确定所述准分子激光器的能量处于最佳状态时,所述输出耦合镜和所述色散光栅的位置和角度,包括:
41.分别调整所述输出耦合镜的位置、角度、所述色散光栅的位置、角度,依次确定在所述输出耦合镜的位置、角度的变化过程中所述激光放电腔的出光方向相反一侧出射的激光能量的第一峰值点,以及在所述色散光栅的位置、角度变化过程中,所述激光放电腔出光方向出射的激光能量的第二峰值点;
42.确定所述第一峰值点对应的所述输出耦合镜的第一位置、输出耦合镜的第一角度,以及所述第二峰值点对应的所述色散光栅的第一位置、色散光栅的第一角度;
43.依次固定所述输出耦合镜的第一位置、输出耦合镜的第一角度、色散光栅的第一位置、色散光栅的第一角度中的任意两个,调整剩余两个,确定所述准分子激光器的能量处于最佳状态时,所述输出耦合镜和所述色散光栅对应的位置和角度。
44.可选的,所述分别调整所述输出耦合镜的位置、角度、所述色散光栅的位置、角度,包括:
45.按照预设的调整幅度和基于所述调整幅度确定的第二调整范围,分别调整所述输出耦合镜的位置、角度、所述色散光栅的位置、角度。
46.与现有技术相比,本技术具有以下优点:
47.本技术提供的准分子激光器能量调节装置包括:激光放电腔,线宽压窄模块,耦合镜模块,第一能量采集装置、第二能量采集装置、第一控制器、第二控制器;所述耦合镜模块和所述第一能量采集装置分别依次设置于所述激光放电腔的出光方向;所述第一能量采集装置用于采集沿所述激光放电腔的出光方向出射的激光能量;所述线宽压窄模块设置于与
所述激光放电腔的出光方向相反方向一侧,所述第二能量采集装置采集该方向出射的激光能量;所述第一控制器和第二控制器分别与所述线宽压窄模块的色散光栅和耦合镜模块的输出耦合镜相连接,以控制二者的角度和位置中的至少一个。
48.上述装置利用第一控制器和第二控制器在准分子激光器内部实现对输出耦合镜和色散光栅的位置和角度的调节,改变准分子激光器内部产生光路,进而改变激光放电腔发出的激光释放的能量,并通过第一能量采集装置和第二能量采集装置记录能量变化情况,进而实现对准分子激光器释放的激光能量的精确调节,避免了能量调节过程中外部空气收到电离产生臭氧的干扰,提高了能量调节效率和能量调节质量。
附图说明
49.图1为本技术第一实施例提供的准分子激光器能量调节装置的结构示意图;
50.图2为本技术第一实施例提供的线宽压窄模块和第二能量采集装置结构示意图;
51.图3为本技术第二实施例提供的一种准分子激光器能量调节方法流程图;
52.图4为本技术第二实施例提供的第一能量变化曲线示意图;
53.图5为本技术第二实施例提供的第二能量变化曲线示意图。
具体实施方式
54.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本技术。但是,本技术能够以很多不同于在此描述的其他方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本技术内涵的情况下做类似推广,因此,本技术不受下面公开的具体实施例的限制。
55.本技术中使用的术语是仅仅出于对特定实施例描述的目的,而非旨在限制本技术。在本技术中和所附权利要求书中所使用的描述方式例如:“一种”、“第一”、和“第二”等,并非对数量上的限定或先后顺序上的限定,而是用来将同一类型的信息彼此区分。
56.本技术提供的准分子激光器能量调节装置,通过第一控制器和第二控制器调节线宽压窄模块的色散光栅和耦合镜模块的输出耦合镜的位置和角度,同时通过第一能量采集装置和第二能量采集装置采集并记录激光放电腔的出光方向以及所述出光方向相反方向一侧出射的激光能量,以及所述激光能量对应的所述色散光栅的位置、角度和所述输出耦合镜的位置角度,确定所述准分子激光器的能量处于最佳状态时,所述输出耦合镜和所述色散光栅的位置和角度。
57.其核心在于,通过改变色散光栅和输出耦合镜的位置和角度,对准分子激光器激光放电腔自发辐射的光路进行调节,另外,采用上述装置对准分子激光器的能量进行调节的过程中,其激光光路处于完全封闭状态,避开了空气电离产生的臭氧对能量调节过程的影响。
58.为了便于理解本技术提供的准分子激光器能量调节装置,以下结合图1、图2对本技术提供的准分子激光器能量调节装置以及能量调节过程进行介绍。
59.请参考图1,其为本技术第一实施例提供的准分子激光器能量调节装置的结构示意图。
60.如图1所示,所述准分子激光器能量调节装置,包括:激光放电腔1、线宽压窄模块2、耦合镜模块3、第一能量采集装置4、第二能量采集装置5、第一控制器6、第二控制器7、分
析装置10以及驱动装置11。
61.激光放电腔1是准分子激光器的重要组成部分。激光放电腔1内设置有泵浦装置以及与泵浦装置相连的电极(图1中未示出),且激光放电腔1内充满惰性气体与卤素气体的混合气体。在准分子激光器工作的过程中,激光放电腔1内的混合气体在泵浦装置产生的电脉冲的作用下,产生激光,该激光由激光放电腔1的第一侧(在本实施例中,以附图1中朝向线宽压窄模块2的一侧为第一侧,此处第一侧就是与激光放电腔1的出光方向相反方向的一侧)射入线宽压窄模块2。
62.线宽压窄模块2主要用于对激光放电腔1的第一侧释放的激光光谱进行线宽压窄处理,使激光放电腔1另一侧释放的激光的光谱符合要求。具体的,线宽压窄模块2内部设置有色散光栅8,色散光栅8主要用于对入射进入色散光栅的激光进行色散,同时将一部分波长范围很窄的光反射,反射后的激光在经过由线宽压窄模块2与耦合镜模块3构成的谐振腔后被振荡放大,进而沿激光放电腔1的出光方向出射。
63.耦合镜模块3中包括输出耦合镜9。在本技术实施例中,所述准分子激光器能量调节装置就是通过调节输出耦合镜9和色散光栅8的位置和角度实现的能量调节。
64.具体的,第一控制器6和第二控制器7分别与色散光栅8和输出耦合镜9相连,以控制色散光栅8和输出耦合镜9的角度和位置。在调整上述角度和位置的同时,设置于激光放电腔1出光方向上的第一能量采集装置4和设置在出光方向相反一侧的第二能量采集装置5,依次采集对应方向出射的激光能量。
65.在实际应用过程中,第一能量采集装置4和第二能量采集装置5可以被设计为多种不同的结构和位置对激光能量进行采集。由于第一能量采集装置4涉及对激光放电腔1出光方向出射的激光能量检测,且现有技术中存在较多的激光能量检测方法,因此,对于第一能量采集装置4采集激光能量的方法和该装置的具体型号,此处不再进行赘述。
66.第二能量采集装置5涉及对激光放电腔1的出光方向相反方向一侧的激光能量检测(即,对线宽压窄模块2内部产生的能量进行检测),此处,为了便于理解线宽压窄模块2的内部结构,以及第二能量采集装置5对上述激光能量检测的可行性,请参考图2,其为本技术第一实施例提供的线宽压窄模块和第二能量采集装置结构示意图。
67.其中,第二能量采集装置5包括:反射装置12、光束会聚装置13、光电探测装置14,线宽压窄模块2中除了色散光栅8之外,还包括:棱镜组15。
68.棱镜组15由若干直角三角棱镜组成,用于对进入线宽压窄模块2的激光进行扩束,经过扩束后的照射在色散装置8,并在色散装置8上进行色散,以使不同波长的光沿不同的出射角方向展开。
69.反射装置12可以为平面镜或者反射棱镜,其设置在棱镜组15的第一个棱镜的入射面对入射光反射的光路中,经反射后的光会照射至反射装置12上。设置反射装置12的放置角度,使反射装置12在接收到反射光后将反射光二次反射至色散光栅8。
70.经色散光栅8的出射光照射在光束会聚装置13上,并被光束会聚装置13聚焦到光电探测装置14上,产生干涉条纹,进而根据该干涉条纹,确定这一部分激光的激光能量。
71.可以理解的,上述采用在线宽压窄模块2中集成反射装置12、光束会聚装置13、光电探测装置14的第二能量采集装置只是本技术实施例采集激光能量的一种可选实施方式,在其他实施方式中,第二能量采集装置也可以采用其他的结构和安装位置,由于对第二能
量采集装置的限定不是本技术实施例的重点,因此不再赘述。
72.在本技术的一种可选实施方式中,第一能量采集装置4和第二能量采集装置5的输出端与分析装置12通过数据线或网络相连,以向分析装置12发送其采集的激光能量信息。
73.对于控制色散光栅8和输出耦合镜9角度和位置的第一控制器6和第二控制器7,可以看为两个电机组,其中,第一控制器6包括:第一电机和第二电机;第二控制器7包括:第三电机和第四电机。第一电机和第二电机分别控制色散光栅8的角度和位置;对应的第三电机和第四电机分别控制输出耦合镜9的角度和位置。
74.所述第一控制器6和第二控制器7的输入端与驱动装置11相连,用于接收驱动装置发送的控制指令,进而根据控制指令对色散光栅8和输出耦合镜9的角度和位置进行调整。
75.另外,为了使分析装置10获得与采集的激光能量对应的色散光栅8、输出耦合镜9的位置和角度信息,驱动装置11还用于记录调整过程中色散光栅8和输出耦合镜9的位置和角度,同时驱动装置11与分析装置12相连,所述驱动装置11记录上述激光能量对应的位置和角度后,将其发送至分析装置12。分析装置12基于获得的激光能量,以及与激光能量对应的色散光栅8和输出耦合镜9的位置和角度,确定所述准分子激光器的能量处于最佳状态时,色散光栅8和输出耦合镜9的位置和角度。
76.在实际应用的过程中,驱动装置11和分析装置12的功能实现可以采用具备该功能的计算机实现,也可以采用plc以及其内部存储的程序实现,本技术对此不做限制。
77.上述装置利用第一控制器6和第二控制器7在准分子激光器内部实现对输出耦合镜9和色散光栅8的位置和角度的调节,改变准分子激光器内部产生光路,进而改变激光放电腔1发出的激光释放的能量,并通过第一能量采集装置4和第二能量采集装置5记录能量变化情况,进而实现对准分子激光器释放的激光能量的精确调节,避免了能量调节过程中空气受电离产生臭氧的干扰,提高了能量调节效率和能量调节质量。
78.以上对本技术第一实施例的介绍,详细说明了本技术提供的准分子激光器能量调节装置的结构进行了说明,与上述准分子激光器能量调节装置对应的,本技术第二实施例提供一种基于上述能量调节装置实施的准分子激光器能量调节方法。以下结合图3至图5对本技术提供的所述准分子激光器能量调节方法进行介绍。
79.请参考图3,其为本技术第二实施例提供的一种准分子激光器能量调节方法流程图。该方法包括:步骤s201~步骤s203。
80.步骤s201,在色散光栅8固定的情况下,调整输出耦合镜9的位置和角度,使激光放电腔1的出光方向相反一侧出射的激光能量维持峰值状态。
81.此处,激光放电腔1的出光方向相反一侧出射的激光能量是指第二能量采集装置5采集的激光能量。上述在色散光栅8固定的情况下,调整输出耦合镜9的位置和角度,即为在第一控制器6不启动第一电机和第二电机的情况下的情况下,通过第二控制器7中的第三电机和第四电机控制输出耦合镜9的位置和角度。
82.上述步骤s201具体通过以下步骤1-4实现:
83.固定第三电机和第四电机中的任意一个,调节另一个,并确定被调节对象调节后的位置和角度,以及调节后第二能量采集装置5采集激光放电腔1的出光方向相反方向一侧出射的激光能量。
84.另外,由于调节过程需要避免激光放电腔1产生的短波长激光对空气电离产生臭
氧,因此,上述通过电机调整输出耦合镜9的角度和位置完全通过线宽压窄模块2的外部接口与控制器相连实现。因此,输出耦合镜9的位置和角度并不能通过直接观测得到。
85.在实际应用中,采用电机的位置对上述输出耦合镜9的角度和位置进行观测,所述电机位置是指,每次启动第三或第四电机对输出耦合镜9的角度位置或角度调节过程中,电机内部转轴上升或下降后的位置。
86.此处,假设第三电机控制的为输出耦合镜9的角度,第四电机控制的为输出耦合镜9的位置。
87.步骤1:固定第三电机,调节第四电机(即,固定输出耦合镜9的角度,调节输出耦合镜9的位置),同时通过第二能量采集装置采集激光能量。确定该激光能量处于峰值时,输出耦合镜9的位置,并将输出耦合镜9固定在该位置处。
88.具体的,确定上述信息后,能够得到激光能量随第四电机位置变化的第一能量变化曲线图。请参考图4,其为本技术第二实施例提供的第一能量变化曲线示意图。
89.图4中,横轴代表的为第四电机位置,纵轴代表激光放电腔1的出光方向相反方向一侧出射的激光能量。可以理解的,由于上述第四电机的位置与输出耦合镜9的位置角度相对应,所述第四电机的位置也可以理解为输出耦合镜9的位置。激光能量处于峰值可以理解为确定第一能量变化曲线的峰值位置,以及该峰值位置对应的输出耦合镜9的位置。
90.固定第四电机使激光能量维持在第一能量变化曲线的峰值位置之后,执行步骤2。
91.步骤2:调整第三电机的位置,改变输出耦合镜9的角度(即,输出耦合镜的俯仰角),同时通过第二能量采集装置重新采集激光能量,确定该激光能量处于峰值时,输出耦合镜9的角度,并将输出耦合镜9固定在该角度处。
92.具体的,根据第三电机位置的改变第二能量采集装置采集的激光能量,能够得到激光能量随第三电机位置变化的第二能量曲线。请参考图5,其为本技术第二实施例提供的第二能量变化曲线示意图。
93.图5中,横轴代表第三电机的位置,纵轴代表激光放电腔1的出光方向相反一侧出射的激光能量。可以理解的,由于上述第三电机的位置与输出耦合镜9的角度相对应,所述第三电机的位置也可以理解为输出耦合镜9的角度。上述第二次确定激光能量处于峰值的过程,即为确定第二能量变化曲线的峰值位置,以及该峰值位置对应的输出耦合镜9的角度。
94.在执行上述步骤1和2,确定第一能量变化曲线和第二能量变化曲线后,执行步骤3。
95.步骤3:根据第一能量变化曲线的峰值点和零点,确定预设的输出耦合镜9位置调整范围;以及,根据第二能量变化曲线的峰值点和零点,确定预设的输出耦合镜9角度调整范围。
96.以下结合图4对上述确定预设的输出耦合镜9位置调整范围的过程进行介绍。
97.图4中,将第一能量变化曲线的激光能量峰值设为h,对应的电机位置记为位置1。计算第一能量变化曲线的零点以及1/xh(其中,x为任意实数)处的两点的一次函数,并确定该一次函数与所述第一能量变化曲线的交点,以及交点对应的电机位置,依次记为位置2和位置3。其中,位置2和位置3之间代表的电机位置即为预设的输出耦合镜9位置调整范围(该调整范围包括位置2和位置3)。
98.在本技术的一个可选实施例中,“x”等于3,即计算第一能量变化曲线的零点以及1/3h处的两点的一次函数。当然,可以理解的,“x”的取值可以根据准分子激光器的实际情况进行确定,例如:准分子激光器线宽压窄模块内的可调节范围;或者是根据相关技术人员对准分子激光器输出耦合镜可调节位置相关的先验知识把控,本技术对此不做限定。
99.对应的,确定预设的输出耦合镜9角度调整范围的方式,与上述确定预设的输出耦合镜9位置调整范围的方式相同,此处不再进行赘述。请参考图5,此处,将预设的输出耦合镜9角度调整范围设置在图5所示的位置4和位置5之间(该调整范围同时也包括位置4和位置5)。
100.步骤4:在预设的输出耦合镜9位置调整范围和预设的输出耦合镜9角度调整范围内,分别调整所述输出耦合镜9的位置和角度,确定所述激光放电腔的出光方向相反一侧出射的激光能量最大时所述输出耦合镜的位置和角度。
101.在本技术的一种可选实施方式中,分别将上述预设的输出耦合镜9位置调整范围平均分成10份,依次记为位置α1,α2,α3,
……
,α
11
(其中,α1即为位置2、α
11
为位置3);对应的,将上述预设的输出耦合镜角度调整范围也平均分成10份,依次记为位置β1,β2,β3,
……
,β
11
(其中,β1即为位置4、β
11
为位置5)。将第三电机和第四电机中的任意一个依次固定至上述位置αi或βi(i=1,2,
……
,11)处,同时在位置2和位置3,或者位置4和位置5之间移动另一个电机,通过第二能量检测装置5采集获得的11组激光能量数据,并确定上述11组激光能量数据中的最大值,以及上述激光能量数据处于最大值时对应的输出耦合镜9的位置和角度。
102.上述11组激光能量数据中的最大值,即为上述步骤s201中所述的激光放电腔1的出光方向相反一侧出射的激光能量的峰值,将输出耦合镜9固定在激光能量数据处于最大值时对应的输出耦合镜9的位置和角度,即为使激光放电腔1的出光方向相反一侧出射的激光能量维持峰值状态。
103.步骤s202,在激光放电腔1的出光方向相反一侧出射的激光能量维持峰值状态的情况下,调整色散光栅8的位置和角度,使激光放电腔1出光方向出射的激光能量维持峰值状态。
104.此处,激光放电腔1出光方向出射的激光能量是指第一能量采集装置4采集的激光能量;所述调整色散光栅8的位置和角度即为通过第一控制器6的第一电机和第二电机控制色散光栅8的位置和角度。
105.由于上述步骤202的调节过程基本相似于上述步骤s201所述的调节过程,不同的是调节主体由第二控制器7变为了第一控制器6,控制对象由输出耦合镜9变为了色散光栅8,能量采集装置由第二能量采集装置5变为了第一能量采集装置4,但调节步骤完全相同,因此,此处不再对上述步骤s202的调节过程进行赘述,相关之处请参考上述步骤s201的说明即可。
106.步骤s203,分别调整输出耦合镜9的位置、角度、色散光栅8的位置、角度,根据所述输出耦合镜9和所述色散光栅8在不同位置、角度时,激光放电腔1的出光方向相反一侧出射的激光能量和所述激光放电腔1光方向出射的激光能量,确定所述准分子激光器的能量处于最佳状态时,输出耦合镜9和色散光栅8的位置和角度。
107.上述分别调整输出耦合镜9的位置、角度、色散光栅8的位置、角度,即为在激光放电腔1的出光方向相反一侧出射的激光能量维持峰值状态,且另一侧出射的激光能量也维
持峰值状态的情况下,分别调整第一电机、第二电机、第三电机、第四电机的电机位置。
108.具体的,上述步骤s203包括以下步骤4-6。
109.步骤4:分别调整输出耦合镜9的位置、角度、色散光栅8的位置、角度,依次确定在输出耦合镜9的位置、角度的变化过程中激光放电腔1的出光方向相反一侧出射的激光能量的第一峰值点,以及在色散光栅8的位置、角度变化过程中,激光放电腔1出光方向出射的激光能量的第二峰值点。
110.例如:在第一电机、第二电机、第三电机的电机位置固定不变的情况下,调整第四电机的位置,改变输出耦合镜9的位置,同时通过第二能量采集装置5确定激光放电腔1的出光方向相反一侧出射的激光能量的能量变化情况并确定能量变化的峰值点,记为峰值点1;
111.之后,在第一电机、第二电机、第四电机的电机位置固定不变的情况下,调整第三电机的位置,改变输出耦合镜9的角度,同时通过第二能量采集装置5确定激光放电腔1的出光方向相反一侧出射的激光能量的变化情况并确定能量变化的峰值点,记为峰值点2;
112.再之后,在第一电机、第三电机、第四电机的电机位置固定不变的情况下,调整第二电机的位置,改变色散光栅8的位置,同时通过第一能量采集装置4确定激光放电腔1的出光方向出射的激光能量的能量变化情况并确定能量变化的峰值点,即为峰值点3;
113.最后,在第二电机、第三电机、第四电机的电机位置固定不变的情况下,调整第一电机的位置,改变色散光栅8的角度,同时通过第一能量采集装置4确定激光放电腔1的出光方向出射的激光能量的能量变化情况并确定能量变化的峰值点,即为峰值点4。
114.其中,所述峰值点1、峰值点2即为步骤4中的第一峰值点;峰值点3、峰值点4即为步骤4中的第二峰值点。
115.具体的,在上述对电机位置进行调节的过程中,是以1步为电机位置移动单位在预设的第一调整范围内进行的,例如:针对电机预设的第一调整范围为
±
100步。
116.步骤5:确定所述第一峰值点对应的输出耦合镜9的第一位置、输出耦合镜9的第一角度,以及所述第二峰值点对应的色散光栅8的第一位置、色散光栅8的第一角度;
117.也就是说,确定峰值点1对应的输出耦合镜9的位置即为输出耦合镜9的第一位置;峰值点2对应的输出耦合镜9的角度即为输出耦合镜9的第一角度;峰值点3对应的色散光栅8的位置即为色散光栅8的第一位置;峰值点3对应的色散光栅8的角度即为色散光栅8的第一角度。
118.步骤6:依次固定输出耦合镜9的第一位置、输出耦合镜9的第一角度、色散光栅8的第一位置、色散光栅8的第一角度中的任意两个,调整剩余两个,确定所述准分子激光器的能量处于最佳状态时,所述输出耦合镜和所述色散光栅对应的位置和角度。
119.也就是说,调整所述第一电机、第二电机、第三电机、第四电机依次使所述输出耦合镜9处于上述输出耦合镜9的第一位置、输出耦合镜9的第一角度,使所述色散光栅8处于上述色散光栅8的第一位置、色散光栅8的第一角度处。
120.之后,再依次调整上述第一位置、第一角度中的任意两个,分别记录第一能量采集装置4和第二能量采集装置5采集的激光能量信息。
121.例如:通过第三电机和第四电机固定所述输出耦合镜9的第一位置,输出耦合镜9的第一角度的情况下,通过第一电机和第二电机调整色散光栅8的位置、色散光栅8的角度,同时采用第一能量采集装置4采集激光能量,记录调节过程中能量的最大值,并记录此时第
一电机和第二电机的电机位置。
122.之后,通过第二电机和第四电机分别固定色散光栅8的第一角度和输出耦合镜9的第一角度的情况下,通过第一电机和第三电机调整色散光栅8的位置和输出耦合镜9的位置,同时分别采用第一能量采集装置4和第二能量采集装置采集激光能量,记录调节过程中的最大值,并记录此时第一电机和第三电机的电机位置。
123.以此类推,直至将上述两两组合的全部可能全部测试完毕。通过对比上述全部组合中第一能量采集装置4和第二能量采集装置5采集的激光能量,确定上述步骤s203中所述的准分子激光器的能量处于最佳状态时,所述输出耦合镜9和色散光栅8的位置和角度。
124.与上述第二实施例相对应的,本技术第三实施例还提供一种准分子激光器能量调节方法,与第二实施例相同的,本技术第三实施例所示的准分子激光器能量调节方法依然有上述步骤s201-s203。与之不同的是,在通过采用与第二实施例相同的方法确定准分子激光器的能量处于最佳状态时,所述输出耦合镜9和色散光栅8的位置和角度后,还包括对该位置和角度进行进一步的优化,确定更为精确的位置和角度。
125.具体的,是将第一电机、第二电机、第三电机、第四电机按照第二实施例所述的方法固定在准分子激光器的能量处于最佳状态时对应的电机位置,之后,再次采用上述步骤s203所述的方法进行进一步精调,与上述步骤s203中不同的是,步骤s203的步骤4中的第一调整范围变为了第二调整范围,且所述第二调整范围为所述第一调整范围的二分之一。
126.本技术虽然以较佳实施例公开如上,但其并不是用来限定本技术,任何本领域技术人员在不脱离本技术的精神和范围内,都可以做出可能的变动和修改,因此本技术的保护范围应当以本技术权利要求所界定的范围为准。
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