准分子激光器讲解
准分子激光器 原理
准分子激光器原理准分子激光器是一种利用准分子过程产生激光的装置。
它是一种半导体激光器，其工作原理基于准分子现象。
准分子激光器常用于医疗美容、激光打标、激光切割等领域。
准分子激光器的工作原理可以分为以下几个步骤：吸收、激发、自发辐射和受激辐射。
准分子激光器通过半导体材料吸收外部能量。
当外部能量与半导体材料的能带之间的能级相匹配时，半导体材料吸收能量并将电子激发到导带中。
这个过程称为吸收。
接下来，激发的电子在导带中自由运动，碰撞并与其他自由电子进行能量交换。
当电子通过与其他自由电子碰撞时，它们可能会失去能量并回到较低的能级。
这个过程称为自发辐射。
在自发辐射过程中，电子从高能级跃迁到低能级，释放出光子能量。
然后，在自发辐射的基础上，如果有一个外部光子与被激发的电子的能级匹配，这个外部光子将与电子相互作用，使电子跃迁到一个更高的能级。
这个过程称为受激辐射。
在受激辐射过程中，电子从低能级跃迁到高能级，释放出与外部光子相同频率和相位的光子。
受激辐射引发的光子会通过半导体材料中的反射和放大效应进行多次反射和放大，从而形成激光。
激光的相干性和单色性取决于半导体材料的结构和控制参数。
准分子激光器的工作原理可以通过调整半导体材料的能带结构和控制电流来实现。
激光器的结构通常包括半导体材料、反射镜和光学腔。
半导体材料通过控制电流来实现能带结构的调整，从而控制激光的频率和功率。
反射镜用于反射和放大光子，光学腔用于提供多次反射和放大的环境。
准分子激光器利用准分子过程产生激光。
它通过吸收外部能量、激发电子、自发辐射和受激辐射等过程来产生激光。
准分子激光器的工作原理基于半导体材料的能带结构和电流控制。
通过调整能带结构和控制电流，可以实现对激光频率和功率的控制。
准分子激光器在医疗美容、激光打标、激光切割等领域有着广泛的应用前景。
准分子激光器 技术
准分子激光器技术准分子激光器技术准分子激光器是一种利用激光技术进行眼科手术的设备。
它使用激光对角膜进行切削，从而改变其形状，以矫正视力问题。
准分子激光器技术已经成为近视、远视、散光等眼科疾病的常见治疗方法。
准分子激光器技术的原理是利用激光束对角膜进行切削。
激光束可以精确地去除角膜上的组织，从而改变其曲率，使光能够准确地聚焦到视网膜上，从而矫正视力。
这种切削过程非常精确，可以达到几微米的精度，对于不同的视力问题可以进行相应的切削。
在准分子激光手术中，首先需要对患者的眼睛进行测量和检查，确定其视力问题的类型和程度。
然后，医生会使用准分子激光器对角膜进行切削。
切削过程通常很快，只需几分钟时间。
手术后，患者需要恢复一段时间，通常几天到几周不等。
准分子激光器技术具有许多优点。
首先，它是一种非侵入性的手术，不需要进行任何切口。
这意味着手术过程中不会有出血或伤口感染的风险。
其次，准分子激光器技术可以精确地矫正视力问题，能够在眼睛表面进行微小的切削，避免了传统手术中可能出现的不对称或过度切削的问题。
然而，准分子激光器技术也有一些限制和风险。
首先，手术的效果可能因个体差异而有所不同，有些人可能无法完全摆脱眼镜或隐形眼镜的依赖。
其次，手术过程中可能会出现一些并发症，如干眼症、角膜炎等。
因此，在考虑准分子激光手术时，患者需要与医生充分沟通，了解手术的风险和效果。
近年来，随着激光技术的不断发展，准分子激光器技术也在不断改进。
新型的准分子激光器设备可以更准确地进行角膜切削，有效降低手术风险。
同时，一些新的治疗方法和术后护理措施也使患者的恢复更加快速和舒适。
准分子激光器技术是一种常见的眼科手术方法，用于矫正不同类型的视力问题。
它通过精确的激光切削角膜来改变其形状，从而使光能够准确聚焦在视网膜上，达到矫正视力的目的。
虽然该技术存在一些限制和风险，但随着技术的不断进步，准分子激光器技术将会在眼科领域继续发挥重要作用，为更多视力问题的患者提供有效的治疗方案。
其他激光器ppt课件
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准分子激光矫正近视
准分子激光屈光性原位角膜磨镶术－－90年代初 （laser in situ keratomileusis ， LASIK）
准分子激光手术
度数越深越危险！！！
保护眼睛
一个正常人的角膜厚度约在500到600um之间；
角膜基质不能无限制地切削，必须保留一定的安 全厚度，一般公认为410um（至今还无确切的证 据证明），或者说，角膜基质的厚度必须保留 250以上，否则就会出现圆锥角膜 。
圆锥角膜的后果是使视力永远丧失
而每减少100度近视，按照6.5mm的切削直径（ 切削范围）要切削14um的深度。
5.5.1 准分子激光器
4. 准分子激光器的泵浦方式
由于激光上能级寿命很短，为了实现粒子数反转，要求泵浦脉冲上升时间短。 因此要实现有效泵浦，不仅要求有大的泵浦功率，而且要求有快的上升时间。 ➢电子束泵浦:用电子枪产生高能量、上升时间很短的电子束脉冲，将电 子束射向准分子区，对激活介质进行激发。 ①横向泵浦，其电子束进行方向与激光光轴方向垂直。 ②纵向泵浦，其电子束方向与激光光轴平行。 ③同轴电子束泵浦，激光光轴与电子枪的阳极筒、阴极筒同轴。 优点：产生的泵浦脉冲上升时间快，单脉冲能量大，可大面积泵浦。 缺点：要求庞大的电子束源，结构复杂，造价高，制造难度大。
应中释放出来的能量作为激发能。
➢输出的激光波长丰富 工作物质可能是原来参加化学反应的物质的成分，也可能是反应过程
中新形成的原子、分子、离子或不稳定的多原子自由基等。
准分子激光器的光脉冲宽度和输出功率
准分子激光器的光脉冲宽度和输出功率
标准分子激光器是由一些复杂的激光元件如激光源、多模滤波器、可调带宽高效率放大器、峰值功玗控制以及电子锁定电路等组成的高端激光设备，是目前世界上使用最为广泛的激光器。
它的主要特点有：
1、光脉冲宽度：标准分子激光器的光脉冲宽度可以调节，其激光脉冲宽度的
标准可达到3ns-50ns，可以根据实际应用进行合理调整。
2、输出功率：标准分子激光器可以实现最高输出功率达100mw-1000mw，可
以调节范围交大，可以根据应用需要精确调节功率输出范围。
3、杂散激光：标准分子激光器可以有效减少杂散激光，从而提高激光器系统
的成像质量和功玗质量。
4、操作方便：标准分子激光器拥有高效率的操作平台，可以快速调节脉冲宽
度和功玗输出，提升用户的操作体验。
5、催化反应：标准分子激光器的光谱线宽度可以调节，因此，它可以实现高
效催化反应，满足各种不同的催化反应需求。
6、精度和准确性：标准分子激光器拥有精度高、准确性高，可以实现快速响
应时间和测量精度。
7、可靠性：标准分子激光器具有良好的可靠性，能有效降低激光器系统的维
护成本，对环境污染也最小化。
总而言之，标准分子激光器可以实现高精度、可靠性高、可调节性高及催化反应等多种特性，它的光脉冲宽度和输出功玗可以迅速调节，且具有高度效率。
因此，标准分子激光器可以满足各种实际应用的需求，成为目前世界上极为普及的激光器。
准分子激光技术
准分子激光技术准分子激光技术（Excimer Laser Technology）是一种高精度的激光技术，广泛应用于眼科手术中的近视、远视和散光矫正手术。
它通过激光在眼角膜上的准确照射，改变角膜的形状从而改善视力问题。
准分子激光技术是一项非侵入性的手术，患者在手术中不需要经历切削和缝合过程，因此风险较小且恢复较快。
手术过程中，患者的眼睛会被固定在手术床上，然后医生会使用准分子激光器来矫正角膜的形状。
激光的作用是通过去除角膜上的微薄组织来改变其曲率，从而达到矫正视力的效果。
准分子激光技术的核心部分是准分子激光器。
准分子激光器是一种特殊的激光器，它能够产生高能量的紫外光。
这种紫外光的波长能够与角膜组织的分子结构相匹配，从而使得激光能够精确地去除角膜上的组织。
准分子激光器还具有很高的聚焦能力，可以在极短的时间内将光能集中到非常小的区域，从而减少了对周围组织的伤害。
准分子激光技术的矫正效果是通过改变角膜的形状来实现的。
对于近视患者，激光会去除角膜中央的组织，使其变得更平坦。
对于远视患者，激光会去除角膜外围的组织，使其变得更陡峭。
对于散光患者，激光会去除角膜上不规则的部分，使其变得更加规则。
通过这样的矫正，光线能够正确地聚焦在视网膜上，从而改善患者的视力。
准分子激光技术有很多优点。
首先，它是一种非常精确的技术，可以在微米级别上进行调整。
其次，手术过程简单快捷，通常只需要几分钟就可以完成。
此外，准分子激光技术还可以根据患者的个体情况进行个性化调整，以达到最佳的矫正效果。
然而，准分子激光技术也存在一些风险和局限性。
手术过程中，患者可能会感到一些不适，如疼痛、灼热或刺痛。
术后可能会有视力模糊、干涩或光敏等短期不适感。
此外，准分子激光技术对于视力矫正的效果也存在一定的限制，对于高度近视或散光患者的矫正效果可能不如预期。
因此，在接受准分子激光手术前，患者需要经过详细的评估和咨询，以确定手术是否适合自己。
准分子激光技术是一种高精度、非侵入性的眼科手术技术，可以有效地矫正近视、远视和散光等视力问题。
准分子激光器
什么是准分 子激光？
准分子激光是一种气体激光, 它的工作气体是由常 态下化学性质稳定的惰性气体原子如He 、 Ne 、Ar 、 Kr 、Xe 和化学性质较活泼的卤素原子如F 、Cl 、Br 等 组成。一般情况下,惰性气体原子是不会和别的原子形 成分子的, 但是如果把它们和卤素元素混合,再以放电的 形式加以激励,就 能成为激发态的分子,当激发态的分子 跃迁回基态时,立刻分解、还原成本来的特性,同时释放 出光子, 经谐振腔共振放大后, 发射出高能量的紫外光 激光。这种处于激发态的分子寿命极短, 只有10ns , 故 称为“准分子”( Excimer)。
准分子激光器 的原理和应用
组员：王卓彦、翁国斌、叶芊
什么是准分 子？
准分子是一种在激发态复合成分子,而在基态离解 成原子得不稳定缔合物,激光跃迁发生在束缚 的激发态 到排斥的基态,属于束缚—自由跃迁。1970年,巴索夫等 利用强流电子束泵浦液态氙,获得Xe激光振荡,其波长在 176nm,这是第一台准分子激光器,稍后美国洛斯阿拉莫 斯实验室报道了气相氙的激光输出,并在Kr(145.7nm)、 Ar(126.1nm)获得激光输出。1974年美国Kansan州立大 学 报道了稀有气体卤化物在紫外波段的强荧光辐射,这 一结果引起了激光界的极大兴趣,短短六个月, 美国海军 实验室便获得了溴化氙(282nm)激光输出,阿符科公司获 得了氟化氙(351nm)、氟化氪 (248nm)、氯化氙(308nm) 的激光输出,桑迪亚实验室则获得了氟化氢(193nm)的真 空紫外输 出,每个脉冲能量达百焦耳以上。
准分子激光 器眼科临床
激光治疗屈光不正手术在十多年的发展过程中, 随 着高新技术的不断应用, 技术日趋完美。从早 期的大光 斑扫描技术到现在广泛应用的小光斑飞点扫描技术, 解 决了术后中心岛效应和角膜浑浊问 题, 能够获得完美的 光学抛面, 使术面光滑、平整; 角膜地形图的应用和波 前像差引导下的个体化切 削技术,使切削精度大大提高, 真正做到“量眼定做”; 主动眼球跟踪技术解决了术眼转 动产生的角膜 偏中心切削, 使准分子激光始终处于角膜 中心约6mm 大小的区域内进行渐进式切削, 提高了手术 的 精确度。另外, 随着准分子激光治疗屈光不正手术发 展起来的其他技术如角膜板层刀技术、计算机 辅助软 件技术等等也有了长足发展,大大增强了手术的安全性。
-Cymer准分子激光器的工作原理及应用
-----------------------------------Docin Choose -----------------------------------豆 丁 推 荐↓精 品 文 档The Best Literature----------------------------------The Best Literature电子工业专用设备ＥｑｕｉｐｍｅｎｔｆｏｒＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＰｒｏｄｕｃｔｓＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ（总第１６２期）１引言基于分辨率Ｒ＝Ｋ１λ｜ＮＡ和可用焦深ＤＯＦ＝Ｋ２｜ＮＡ２两个公式可以看出：若想提高光刻机曝光分辨率同时可用焦深ＤＯＦ又不受太大影响，采用减少曝光光源波长λ的方法优于增大数值孔径ＮＡ的方法。
这是因为增大ＮＡ虽然系统分辨率得到改善但ＤＯＦ却大幅变差，另外增大ＮＡ势必要增大镜头口径角，这样将增加光学系统制造难度。
现代光刻线宽优于１５０ｎｍ的投影光刻机均系采用ＤＵＶ波段准分子激光作为曝光光源。
ＡＳＭＬ即采用美国Ｃｙｍｅｒ公司准分子激光器作为曝光光源用于其高端产品上。
如：ＡＳＭＬＰＡＳ５５００－３００Ｓｔｅｐｐｅｒ采用ＣｙｍｅｒＫｒｆ准分子激光器（λ＝２４８ｎｍ）实现１５０ｎｍＣｙｍｅｒ准分子激光器的工作原理及应用宋健１，朱鹏２，张文雅１，雷宇１（１．中国电子科技集团公司第十三研究所，石家庄０５００５１２．清华同方，北京１０００８４）摘要：论述了Ｃｙｍｅｒ公司ＥＬＳ－６０００系列准分子激光器工作原理和激光器的各个组成模块。
在应用方面，论述了激光束的传输方法和与Ｓｔｅｐｐｅｒ通信接口的应用，最后论述了激光气体的安全使用，防止对工作人员造成伤害。
关键词：准分子激光器；二聚物；投影光刻机中图分类号：ＴＮ２４８文献标识码：Ｂ文章编号：１００４－４５０７（２００８）０７－００６０－０３ＴｈｅＰｒｉｎｃｉｐｌｅａｎｄＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＣｙｍｅｒＥｘｃｉｍｅｒＬａｓｅｒＳＯＮＧＪｉａｎ１，ＺＨＵＰｅｎｇ２，ＺＨＡＮＧＷｅｎ－ｙａ１，ＬＥＩＹｕ２（１．Ｔｈｅ１３ｔｈＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，ＣＥＣＴ，Ｓｈｉｊｉａｚｈｕａｎｇ０５００５１，Ｃｈｉｎａ２．ＱｉｎｇｈｕａＴｏｎｇｆａｎｇ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８４，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｉｓａｒｔｉｃｌｅｅｘｐｏｕｎｄｓｔｈｅｗｏｒｋｉｎｇｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆＣｙｍｅｒＥＬＳ－６０００ｓｅｒｉｅｓｌａｓｅｒａｎｄｉｔｓｃｏｍｐｒｉｓｅｄｍｏｄｕｌｅｓ．Ｉｎａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ，ｔｈｅａｒｔｉｃｌｅｅｘｐｏｕｎｄｅｓｔｈｅｔｒａｎｓｍｉｔｅｄｍｅｔｈｏｄｏｆｌａｓｅｒｂｅａｍａｎｄｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｅｄｉｎｔｅｒｆａｃｅｗｉｔｈｓｔｅｐｐｅｒ，ｆｉｎａｌｌｙｔｈｅａｒｔｉｃｌｅｄｅｓｃｒｉｂｅｓｓａｆｅｕｓｅｏｆｌａｓｅｒｇａｓｔｏｐｒｅｖｅｎｔｓｔａｆｆｓｆｒｏｍｈａｒｍ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｅｘｃｉｍｅｒｌａｓｅｒ；Ｄｉｍｅｒｓ；Ｓｔｅｐｐｅｒ收稿日期：２００８－０６－１５作者简介：宋健（１９５１－），男，高级工程师，从事半导体设备设计与维护工作；·设备与工艺·６０电子工业专用设备ＥｑｕｉｐｍｅｎｔｆｏｒＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＰｒｏｄｕｃｔｓＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ（总第１６２期）Ｊｕｌ．２００８线宽生产。
准分子激光器粒子数反转的机理
准分子激光器粒子数反转的机理准分子激光器是一种利用粒子数反转机制产生激光的装置。
它通过将物质中的粒子数从低能级转移到高能级，然后通过受激辐射产生的光子来实现粒子数反转。
本文将详细介绍准分子激光器粒子数反转的机理。
1. 激光器的基本原理在了解准分子激光器的粒子数反转机理之前，我们先来了解一下激光器的基本原理。
激光（Laser）是指一种具有高度相干、高亮度和窄谱宽的电磁波。
它由三个主要组成部分构成：增益介质、泵浦源和谐振腔。
增益介质是指能够产生放大效应的物质，如气体、固体或液体。
泵浦源用于提供能量，使得增益介质中的粒子从低能级跃迁到高能级。
谐振腔则起到放大和反射光线的作用。
在一个正常工作状态下，增益介质中的粒子处于热平衡状态，即粒子数在低能级和高能级之间保持平衡。
为了实现粒子数反转，需要通过外部能量输入来改变粒子的能级分布。
2. 粒子数反转的过程准分子激光器通过泵浦源提供能量，使得增益介质中的粒子从低能级跃迁到高能级。
这个过程可以分为以下几个步骤：2.1 吸收和非辐射跃迁当泵浦源提供足够的能量时，增益介质中的粒子会吸收光子，并从低能级跃迁到高能级。
这个过程称为吸收跃迁。
在高能级上，粒子会停留一段时间，并通过非辐射跃迁释放出一部分能量。
非辐射跃迁是指粒子从高能级回到低能级，但不产生光子。
2.2 受激辐射当一个处于高能级上的粒子受到一个与其跃迁前相同频率、相位相同的光子刺激时，它会发生受激辐射。
这个过程会导致原本没有相干性的光子与受激粒子发生相互作用，使得光子的频率、相位和方向与原始光子一致。
受激辐射是准分子激光器产生激光的关键步骤。
通过控制泵浦源的能量和频率，可以实现粒子数反转，即高能级上的粒子数大于低能级上的粒子数。
2.3 自发辐射除了受激辐射之外，高能级上的粒子还可以通过自发辐射跃迁回到低能级。
自发辐射是指粒子在没有外部刺激的情况下自发地发出光子。
自发辐射会导致一部分粒子从高能级回到低能级，从而减少了粒子数反转效果。
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准分子激光器
1. 教学目标
使学生了解什么是准分子激光器。
2. 学习内容
准分子不是稳定的分子，是在激光混合气体受到外来能 量的激发，所引起的一系列物理及化学反应中曾经形成但转 瞬即逝的分子，其寿命仅为几十毫微秒，准分子激光是一种 脉冲激光，因谐振腔内充入不同的稀有气体和卤素气体的混 合物，而有不同波长的激光产生。大部份波长范围为157－ 353nm。
准分子激光器的泵浦方式
Ø电子束泵浦:①横向泵浦 ②纵向泵浦 ③同轴电子束泵浦 Ø快速放电泵浦: 快速放电泵浦方式多采用所谓布鲁姆莱 (Blumlein)电路
准分子激光输出波长
3. 小结
(1)准分子不是稳定的分子，其寿命仅为几十毫微秒。 (2)激光下能级是基态，基本上没有无辐射损耗。因 此数量反转效率很高，这是准分子激光器可能达到 高效率的主要原因。
4. 作业思考题
①什么是准分子？ ②准分子激光器是几能级系统？
谢谢观赏
准分子激光器的特点
准分子的能级结构
Ø能级结构有明显的特点。如左 图所示，A表示较高激发态，B 表示激光上能级，C表示基态。 Ø由于基态寿命很短，即使是超 短脉冲情况下，基态也可认为 是空的，因此准分子体系对产 生短脉冲特别有利。
准分子激光器的特点
准分子的能级结构
Ø激光下能级是基态，基本上没有 无辐射损耗。因此数量反转效率 很高，这是准分子激光器可能达 到高效率的主要原因。 Ø由于激光下能级的离子迅速离解， 因而拉长脉宽和高重复率工作都 没有困难。 Ø 由于准分子的荧光光谱为一连 续带，故可做成频率可调谐器件。