قوی ترین لیزر فرابنفش ساخته شد
به گزارش با فناوری، دانشمندان چینی قدرتمندترین لیزر فرابنفش را با استفاده از کریستال های LBO توسعه دادند.
به گزارش با فناوری به نقل از ایسنا، پژوهشگران آکادمی علوم چین به بالاترین توان خروجی برای لیزرهای 193 و 221 نانومتری ساخته شده با استفاده از کریستال لیتیوم تری بورات(LBO) دست یافته اند. این دستاورد زمینه را برای کاربردهای بیشتر این لیزر در طیف فرابنفش عمیق(DUV) فراهم می آورد.
به نقل از اس ای، لیزرهای موجود در طیف DUV هم اکنون کاربردهای زیادی مانند بازرسی نقص، طیف سنجی، لیتوگرافی و مترولوژی در علم و فناوری دارند.
به صورت معمول، لیزر آرگون فلوراید(ArF) برای تولید لیزرهای پرقدرت 193 نانومتری مورد استفاده در کاربردهایی مانند لیتوگرافی استفاده شده است.
از دیگر کاربردهای لیزر DUV میتوان به تولید دستگاههای میکروالکترونیک، مدارهای مجتمع مبتنی بر نیمه رسانا و دارویی که برای انجام جراحی های چشم استفاده می شود، اشاره نمود که در این کاربردها بیشتر بعنوان لیزر اکسایمر(excimer) شناخته می شود.
با این وجود، این لیزرها کاملا منسجم نیستند و ازاین رو نمی توانند در کاربردهای حساس تر مانند لیتوگرافی تداخلی که در آن خصوصیت های ظریف باید در یک آرایه چاپ شوند، استفاده شوند. چنین کاربردهای ظریف تری احتیاج به لیزر بسیار منسجم تری دارند و فرصتی را برای پژوهشگران بوجود می آورد تا یک لیزر اکسایمر هیبریدی بسازند.
لیزر اکسایمر هیبریدی چیست؟
دانشمندان برای دستیابی به انسجام مورد نظر خود، با ایده استفاده از دانه حالت جامد به جای نوسانگر گاز ArF دست و پنجه نرم می کنند و آنرا به یک لیزر ترکیبی تبدیل می کنند.
این طراحی علاوه بر بهبود انسجام، همینطور برای بهبود انرژی فوتون لیزر در نظر گرفته شده است و امکان استفاده از آنرا حتی با ترکیبات کربنی با حداقل تأثیر حرارتی فراهم می آورد.
برای رسیدن به این هدف، پهنای خط لیزر 193 نانومتری باید زیر چهار گیگاهرتز حفظ شود. در بیانیه مطبوعاتی پژوهشگران آمده است که این همان طول پیوستگی است که برای تداخل بسیار مهم می باشد، همانطور که از راه استفاده از فناوری های لیزر حالت جامد موجود امروز مشاهده می شود.
چینی ها با لیزر DUV به چه دستاوردی رسیدند؟
پژوهشگران آکادمی علوم چین با استفاده از کریستال های LBO به پهنای خط یک لیزر اکسایمر هیبریدی 193 نانومتری مورد نظر خود دست پیدا کردند. آنها از فرایند تولید فرکانس دو مرحله ای پیچیده برای دستیابی به خروجی لیزر 60 میلی وات در تنظیمات خود استفاده کردند.
این سیستم شامل دو لیزر، یکی 258 نانومتری و دیگری 1553 نانومتری است. این لیزرها به ترتیب از یک لیزر هیبریدی و یک لیزر Er-doped سرچشمه می گیرند و در یک بلور حجیم که خروجی لیزر مورد نظر را عرضه می دهد، به اوج خود می رسند.
در بیانیه مطبوعاتی پژوهشگران آمده است: لیزر DUV ساخته شده بدین سان دارای مدت زمان پالس 4.6 نانوثانیه، نرخ تکرار 6 کیلوهرتزی و پهنای خط تقریبا 640 مگاهرتزی است.
نکته قابل توجه در این موفقیت، توان خروجی 60 میلی وات لیزر 193 نانومتری و لیزر مشابه 221 نانومتری آن است که بالاترین میزان ساخته شده با بلورهای LBO است.
بهره وری 27 درصدی برای تبدیل 221 به 193 نانومتر و بازده 3 درصدی برای تبدیل 258 به 193 نانومتر هم معیارهای جدیدی را رقم زده است.
پروفسور هانگ ون ژوان از آکادمی علوم چین اظهار داشت: این تحقیق گزارش شده قابلیت پمپاژ LBO با لیزرهای حالت جامد را برای تولید قابل اعتماد و موثر لیزر با عرض خط باریک 193 نانومتری نشان داده است و راه جدیدی را برای ساخت یک لیزر مقرون به صرفه و پرقدرت DUV با استفاده از LBO باز می کند.
پژوهشگران مطمئن هستند که بلورهای LBO می توانند برای تولید لیزرهای DUV بیشتر با توان خروجی از چند میلی وات تا چند وات مورد استفاده قرار گیرند و راه های بیشتری را به روی این طول موج ها باز کنند.
یافته های این پژوهش در مجله Advanced Photonic Nexus انتشار یافته است.
منبع: bafanavari.ir
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب