MLI-500 KrF激光器的工作原理
MLI-500 KrF 激光器是一种准分子激光器,其工作原理基于受激辐射,通过泵浦源将能量注入增益介质,实现粒子数反转,再经光学谐振腔放大产生激光输出,具体如下:
泵浦与粒子数反转: MLI-500 KrF 激光器通常采用放电泵浦的方式,向激光腔内的气体混合物(主要是 Kr 和 F₂,可能还包含缓冲气体 Ne 等)施加高电压,产生快速脉冲放电。电子在电场中加速并与气体分子碰撞,使气体分子电离并激发,将能量传递给气体,大量粒子从基态跃迁到激发态,形成粒子数反转,即使得激发态粒子数多于基态粒子数,此时增益介质具备了光放大能力。
自发辐射引发受激辐射:处于激发态的粒子是不稳定的,会发生自发辐射,随机地释放出光子。其中,部分沿谐振腔轴线方向传播的光子,会与其他激发态粒子碰撞,触发受激辐射。根据受激辐射原理,一个入射光子会引发粒子释放出一个与之相同频率、相位和方向的光子,从而产生相干光。
光放大与振荡:光学谐振腔由两个反射镜组成,一个为全反射镜,另一个为部分反射镜。受激辐射产生的光子在谐振腔内来回反射,不断与激发态粒子相互作用,引发更多的受激辐射,使光子数量不断增加,光强逐渐放大,形成持续的光振荡。
激光输出:当光强在谐振腔内放大到超过谐振腔的损耗(如吸收、散射等)时,一部分光会从部分反射镜端射出,形成高亮度、高方向性的激光束。MLI-500 KrF 激光器输出的是波长为 248nm 的紫外激光,可应用于光刻、材料加工等领域。

MLI-500 KrF激光器的工作原理