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MLI-500 KrF激光器的工作原理

時間:2025/8/7閱讀:574
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MLI-500 KrF激光器的工作原理

MLI-500 KrF 激光器是一種準(zhǔn)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(zhì),實現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn),再經(jīng)光學(xué)諧振腔放大產(chǎn)生激光輸出,具體如下:


  • 泵浦與粒子數(shù)反轉(zhuǎn): MLI-500 KrF 激光器通常采用放電泵浦的方式,向激光腔內(nèi)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(chǎn)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(shù)反轉(zhuǎn),即使得激發(fā)態(tài)粒子數(shù)多于基態(tài)粒子數(shù),此時增益介質(zhì)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(jù)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(chǎn)生相干光。

  • 光放大與振蕩:光學(xué)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(chǎn)生的光子在諧振腔內(nèi)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(shù)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(dāng)光強在諧振腔內(nèi)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(yīng)用于光刻、材料加工等領(lǐng)域。


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MLI-500 KrF激光器的工作原理

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