[实用新型]一种基于精密转台的波长调谐装置

说明书

本实用新型涉及激光技术领域，提供了一种基于精密转台的波长调谐装置，该装置包括：狭缝、棱镜扩束模块、精密转台以及设于该精密转台上的高反射镜、衍射光栅；其中，激光束经狭缝后至棱镜扩束模块进行一维扩束，以形成扩束激光束；扩束激光束经高反射镜进行反射，以形成反射光束；该反射光束以衍射光栅的闪耀角入射到光栅上进行衍射，以形成与反射光束反向重合的衍射光束；该衍射光束依次经过高反射镜、棱镜扩束模块和狭缝后射出。本实用新型提供的波长调谐装置通过转动高反射镜实现对激光的中心波长进行调谐，操作简单、调谐精度高；同时，该装置避免了转动光栅所带来的湍流对激光光谱的影响以及转动棱镜可能会降低激光效率的问题。

技术领域

本实用新型涉及激光技术领域，更具体而言，涉及一种基于精密转台的波长调谐装置。

背景技术

在高端光刻领域，高重频准分子激光因其高重频、窄线宽和大能量的特点，是目前半导体光刻领域应用的占绝对主导地位的光源。在光刻应用中不仅根据需求要实现激光波长的精确可调谐输出，同时，为了提高激光输出中心波长的稳定性，需要有振动、温度变化等引起的波长漂移进行反馈控制，通过闭环控制调谐激光波长长时间的动态稳定性。因为调谐精度需要达到0.01pm量级，所以对调谐的精度和响应速度要求极高。

对此，一般采用调谐棱镜或光栅的方式调谐激光波长。然而调谐棱镜需要多块棱镜同时调谐，同步控制难度大，而且波长调谐范围大时棱镜扩束器的出射光斑方向的偏向角增大，影响激光入射到光栅的位置，进而降低激光的效率。另一方面，转动光栅调谐激光波长是比较直接的方式，但是对激光光谱的影响极大，转动过程中产生的气动扰动或清洁气流的变化均会恶化激光光谱的带宽，以及光谱波形和对称性。

实用新型内容

鉴于上述问题，本实用新型提出了一种在棱镜扩束模块和光栅之间增加高反射镜，高反射镜设于精密转台上，通过转动高反射镜来实现对激光的中心波长进行调谐的技术方案。

本实用新型的目的可通过以下技术措施来实现：

本实用新型提供了一种基于精密转台的波长调谐装置，该装置包括：

狭缝，用于截取激光束的中心部分以有效控制光束发散角；

棱镜扩束模块，激光束经所述狭缝后至所述棱镜扩束模块进行一维扩束，以形成扩束激光束；

精密转台以及设于所述精密转台上的高反射镜，所述高反射镜用于对所述扩束激光束进行反射，以形成反射光束；所述高反射镜随着所述精密转台转动，以调整所述扩束激光束的入射角度；

与所述反射光束组成littrow结构的衍射光栅，对所述反射光束进行衍射，以形成衍射光束；

其中，所述衍射光束依次经过所述高反射镜、所述棱镜扩束模块和所述狭缝后射出。

优选地，所述高反射镜反射面的中心轴线与所述精密转台的转轴重合。

优选地，所述扩束激光束的光斑入射到所述高反射镜的中心位置。

优选地，所述精密转台的转动精度小于等于0.1μrad。

更优选地，所述精密转台为PZT纳米转台。

优选地，所述衍射光栅为中阶梯光栅。

更优选地，所述中阶梯光栅的闪耀角为71～82°；和/或

所述中阶梯光栅的光栅常数为1/94.13mm。

优选地，所述棱镜扩束模块由多个直角棱镜依次排列组成。

优选地，所述直角棱镜的弦面上镀有增透膜。

优选地，所述装置的波长调谐精度为0.003～0.005pm。