1 中国科学院上海光学精密机械研究所信息光学与光电技术实验室，上海 201800
2 中国科学院大学材料科学与光电工程中心，北京 100049
3 白俄罗斯共和国开放式股份公司“精密电子机械制造设计局-光学机械设备”，白俄罗斯 明斯克 220033
退偏器在深紫外光刻机照明系统中具有重要作用。尽管相关的设计、制造、性能评估已有一些报道，但是，相应的检测手段大多工作在可见光波段，目前仍缺乏直接对深紫外特定波长应用的退偏器进行性能检测的方法。本文提出了一种与激光光强波动无关的248 nm退偏器检测方法，使用248.372 nm波长的KrF准分子激光器作为光源，利用预起偏和偏振分光设计克服了激光光强波动造成的不利影响。误差分析表明，该方法适用于退偏器性能检测，绝对系统误差小于0.1226%，随机误差约0.2000%。验证实验和稳定性实验表明，测量偏振度均值与理论值高度一致，重复性水平与分析预期相当，再现性水平仅略差于重复性水平。这一方法为248 nm光刻机照明系统中使用的退偏器提供了一种稳定有效的离线性能检测手段。
测量 偏振检测 退偏器 深紫外 光刻 误差分析
中国科学院上海光学精密机械研究所, 上海 201800
研究了圆环达曼光栅（CDG）整形的环形光抽运的声光调Q Nd:YAG激光器。该激光器的腔体由激光晶体、声光调制器以及平面输出耦合镜组成。所用抽运源为光纤耦合808 nm半导体激光器，其发射光经过CDG发生一级衍射，产生的环形光场强度分布用于端面抽运Nd:YAG激光晶体。实验获得了高光束质量、线偏振、且具有螺旋相位的主动调Q脉冲光输出。当吸收抽运功率为5.6 W、声光调制器工作频率为5 kHz时，激光脉冲的平均功率为470 mW，峰值功率达到588 W，脉冲宽度为160 ns。
激光器 声光调Q 圆环达曼光栅 光束整形 涡旋光
中国科学院上海光学精密机械研究所, 上海 201800
实验利用YAG/Nd∶YAG/Cr4+∶YAG 键合晶体和光子晶体光栅镜获得高峰值功率和高光束质量的被动调Q径向脉冲激光输出，激光器的输出功率达到435 mW，斜率效率为14.7%。在吸收抽运功率为6.8 W 时，输出激光脉冲的峰值功率达到15.7 kW，脉冲能量达到50.1 mJ，脉冲宽度为3.2 ns，重复频率为8.1 kHz，径向偏振纯度为95.8%。实验中的晶体均采用<111>的切割方向，输出径向偏振光束的均匀性得到提高。
激光器 被动调Q 键合晶体 矢量光束 径向偏振
Author Affiliations
Abstract
Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 201800, China
We report a simple Nd:YAG laser that emits radially polarized beam with helical wavefront. The laser cavity consists of a piece of laser crystal and a plane output coupler, and there is no additional polarization component inside it. The pump light is converted into annular profile through de-focal coupling into a multi-mode fiber. For the continuous-wave (CW) operation, the laser emits radially polarized vortex beam, and it is observed that the helical wavefront of the laser beam is switched from right handedness to left handedness when the output coupler is tilted slightly. For the Q-switched operation under the insertion of a Cr4+:YAG saturable absorber inside the cavity, we obtain radially polarized outputs with left-handedness helical wavefront. By tilting the laser crystal slightly, the laser output switches to azimuthal polarization at pump power larger than 4.5 W and left-handedness helical wavefront of laser beam is preserved.
140.3580 Lasers, solid-state 140.3540 Lasers, Q-switched 140.3530 Lasers, neodymium 140.3480 Lasers, diode-pumped 140.3410 Laser resonators Chinese Optics Letters
2015, 13(3): 031405
中国科学院上海光学精密机械研究所, 上海 201800
径向偏振光束特有的偏振分布特性和聚焦特性使其在许多领域中都有重要应用前景，成为近年来的研究热点之一。采用偏振选择镜(光子晶体光栅镜)为选模器件是获得径向偏振激光的一项热门技术。介绍了以偏振选择镜为选模器件的径向偏振固体激光器的研究进展。针对微片径向偏振激光器热效应影响严重、强抽运作用下出现功率饱和的现象，总结了用键合结构增益介质来改善激光介质导热特性、提升径向偏振固体激光器性能的进展，包括基于键合结构晶体连续输出的瓦级径向偏振固体激光器、基于键合结构晶体的径向偏振主动调Q脉冲激光器和基于键合结构晶体的径向偏振被动调Q脉冲激光器。
激光器 径向偏振激光器 键合晶体 热透镜效应 光子晶体光栅 激光与光电子学进展
2013, 50(8): 080015
中国科学院 上海光学精密机械研究所 先进激光技术与应用系统实验室,上海 201800
报道了一种获得连续径向偏振激光输出的半导体端面抽运全固态激光器。采用YAG+Nd:YAG+YAG键合晶体作为激光激活介质,并利用光子晶体光栅作为偏振选择元件以及激光器的输出耦合镜,晶体在吸收2 W抽运光时,最大输出264 mW径向偏振激光,且偏振纯度为96.5%,对应斜坡效率为58.1%。
激光器 径向偏振 光子晶体光栅 Nd:YAG晶体 激光与光电子学进展
2010, 47(7): 071405
