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        深紫外固體脈沖激光器在FBG刻寫方向上的應用介紹

        更新更新時間:2020-04-10 點擊次數:2443

        在FBG以及其他布拉格光柵刻寫領域,先鋒科技可提供深紫外準分子激光器、深紫外連續激光器、深紫外準連續脈沖激光器以及超快直寫平臺。無論是掩膜干涉刻寫、全息刻寫、深紫外直寫、超快直寫,先鋒科技都可為您提供性能優越穩定、使用成本優化的激光器。

        一、ATL ATLEX-FBG 準分子激光器
        ATLEX-FBG為德國ATL公司專門為FBG光柵刻寫而優化的準分子激光器。分布均勻的光斑、良好的相干性、主動穩定性控制,保證了掩膜干涉刻寫的準確性和穩定性;同時,針對準分子激光器的結構和特性,ATLEX-FBG在設計制造時采用系列*的技術,以使減少維護、便利維護、減少消耗、降低成本、增加產率。
        · 矩形平頂分布光斑,相對于高斯光斑更符合加工需求

        · >300微米空間相干,強度、干涉掩膜均宜
        · 全金屬陶瓷腔體,金屬密封,長壽命
        · 軟暈預電離,固態脈沖高壓發生器,確保脈沖穩定性
        · 內置靜電粉塵吸附,降低污染,延長窗片壽命
        · 2L容量氣室,減少消耗;千萬發長氣體壽命
        · 模塊式設計,集成真空泵和鹵素濾清器
        · 全風冷設計,主動熱管理,無需水冷
        · 內置能量穩定主動控制
        · 快卸式鏡架設計,更換鏡片之后無需調節
        · 緊湊體積,豐富軟件控制接口

        *高平均功率(W)2.44.046
        *高重頻(Hz)300500300500
        空間相干性(微米)>300
        脈沖寬度(ns)5 - 8
        光束尺寸(mm)4×6
        光束發散角(mrad)1×2
        能量穩定性(rms)3%
        外形尺寸(mm, L×W×H)630×400×300

        二、LEXEL 85/ 95 系列離子激光器及Quantum 8/9 DUV激光器

        在紫外/深紫外全息、干涉光刻領域,連續輸出離子激光器以其高光束品質、長相干長度、豐富波長輸出,仍舊是良好選擇。四十年來LEXEL一直專注于高功率離子激光器,部分激光管的運行時間超過兩萬小時仍在正常工作;其高效能陶瓷氣體管、固太銦鋼腔體確保了激光器的壽命和穩定性,一直被模仿,*。85/95 氬離子激光器系列提供351nm - 528nm,*高7W輸出;氪離子激光器提供476nm - 799nm輸出。激光器可多線同時運行,或可調諧的單線運行。
        Quantum 8/9 倍頻器采用腔式倍頻,可輸出高達200mW的深紫外激光,非常適合全息光刻應用。新一代基于ARM的控制器提供可視化的遠程操作,并可快速切換倍頻輸出與基頻輸出。

        LEXEL 95-SHG 主要波長輸出功率
        基頻波長基頻輸出功率, mW倍頻輸出波長倍頻輸出功率, mW
        514.5 nm2400257 nm200
        488.0 nm1800244 nm100
        457.9 nm420229 nm10
        351-363.8nm100  
        351.1nm50  
        LEXEL 95-SHG系列光光束參數
         基頻514nm倍頻257nm
        光斑模式TEM00TEM00
        光斑大小≤ 1.5 mm.6 x .7 mm
        發散角度 (全角)≤ 0.6 mrad.7 x 1.3 mrad
        偏振HorizontalVertical
        功率穩定性±0.2%±1 %

        三、Xiton 深紫外固體脈沖激光器
        隨著固體激光技術的發展,采用固體激光器非線性高次諧波輸出的深紫外激光器逐漸進入深紫外加工應用領域。固體激光器壽命長、穩定性好、免維護、無耗材,體積緊湊、能耗低,在工業和實驗室應用均具備優勢。
        Xiton專業生產納秒脈沖、高重頻、準連續、窄線寬激光器,尤為特色的是提供193、213、224、266、355nm等多個波長深紫外、紫外輸出,具備光束質量、長相干長度,平均功率可達數百毫瓦,在部分場景可替代氣體激光器作為FBG刻寫光源;同時,納秒脈沖所具備的高峰值功率,以及TEM00光束模式所帶來的高聚焦功率密度,使得這系列激光器也可用于FBG的紫外直寫。

        Xiton適合FBG刻寫以及其它布拉格光柵刻寫的深紫外/紫外激光器主要有iXION系列、SLM系列、Excite系列、Impress系列等。

        型號IXION 193 SLMSLM 213SLM 266SLM 355EXCITE 266EXCITE 355IMPRESS 213IMPRESS 224
        波長(nm)193213266355266355213244
        平均功率(mW)10>1005002000150400150300
        脈沖寬度(ns)8 - 126 - 88 - 1010-1210-1514-186 - 89
        單脈沖能量 (uJ)1.610502007.5201530
        重復頻率 (kH)1-151-151-201-151-301-301-300.1-30
        M2<1.6<1.6<1.7<1.5<1.7<1.3<1.6<1.6
        線寬 (MHz)808080<60<60<50  
        相干長度 m>2>1.5>1.8>2.5>2.5>3.0  

        IMPRESS213 FBG刻寫實例:
         

        四、超快激光FBG直寫平臺

        超快激光在透明材料內直接刻寫微納結構是近年發展起來的熱門應用。針對于FBG,超快直寫可以穿透光纖覆層直接在纖芯構建折射率結構,無需破壞覆層,無需載氫,刻寫的FBG具備耐高溫高濕及長壽命的特征,而且可以隨意制訂調制深度、結構尺寸、光柵周期及其變化。同時,更可以靈活的刻寫平面波導光柵、二維光柵、體光柵等立體結構,具備非常廣闊的應用潛力。

        SpeaRay Bragg為專為FBG超快直寫設計的超快微加工系統,配置高穩定花崗巖龍門架結構、高精度大行程平移臺,實時成像監控光路,可實現石英玻璃內高達0.45的折射率變化以及150nm尺度以下的低散射布拉格點刻寫,可用于FBG刻寫、波導光柵刻寫、VBG刻寫、啁啾FBG直寫等加工。
        應用示例

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