[发明专利]一种准分子激光器能量模型辨识方法及装置

说明书

本发明公开了一种准分子激光器能量模型辨识方法及装置。该方法包括如下步骤：建立用于准分子激光器能量模型辨识的门控循环网络；在多个预设时间内，以单个激光脉冲方式设置能量采集条件，采集用于准分子激光器能量模型辨识的训练数据集；采用训练数据集对已建立的门控循环网络进行训练，达到终止训练条件时，结束训练并得到准分子激光器能量模型。利用本发明所提供的方法，所辨识的准分子激光器能量模型产生的脉冲能量与实际脉冲能量的最大误差小于1.5％，可以满足准分子激光器能量特性控制的仿真需求。

技术领域

本发明涉及一种激光器能量模型辨识方法，尤其涉及一种基于门控循环网络的准分子激光器能量模型辨识方法，同时也涉及相应的准分子激光器能量模型辨识装置，属于激光技术领域。

背景技术

随着激光技术的飞速发展，激光技术在各个领域得到了广泛的应用。其中，准分子激光器以其短波长、高功率和窄线宽等特征被广泛应用于工业、医疗和科研等领域。特别是稀有气体卤化物准分子激光器，由于其输出激光的峰值功率高、单脉冲能量大、波长在紫外区等特点，成为目前半导体光刻行业最主要的激光光源。准分子激光器的能量特性是光刻用准分子激光器的三大关键指标(能量、线宽、波长)之一，直接决定了半导体光刻机的加工精度、产率和关键尺寸。因此，建立准分子激光器能量模型(即准分子激光器的出光能量模型)是研究和控制激光器能量特性的基础。

在研究准分子激光器出光能量时，采用的准分子激光器能量模型越接近实际出光能量规律，越有利于研究。但是，准分子激光器能量模型是一个复杂的非线性模型，很难从理论推导得出一个精确的模型。

发明内容

本发明所要解决的首要技术问题在于提供一种准分子激光器能量模型辨识方法。

本发明所要解决的另一技术问题在于提供一种准分子激光器能量模型辨识装置。

为了实现上述目的，本发明采用下述的技术方案：

根据本发明实施例的第一方面，提供一种准分子激光器能量模型辨识方法，包括如下步骤：

步骤S1、建立用于准分子激光器能量模型辨识的门控循环网络；

步骤S2、在多个预设时间内，以单个激光脉冲方式设置能量采集条件，采集用于准分子激光器能量模型辨识的训练数据集；

步骤S3、采用所述训练数据集对已建立的门控循环网络进行训练，达到终止训练条件时，结束训练并得到准分子激光器能量模型。

其中较优地，所述门控循环网络包括对应于多个时间序列的门控循环单元，每个所述门控循环单元包括输入层、隐藏层和输出层，所述输入层连接所述隐藏层，所述隐藏层连接所述输出层，并且，相邻所述门控循环单元的隐藏层连接。

其中较优地，所述能量采集条件是指单个激光脉冲的时间间隔和放电高压值，单个所述激光脉冲的时间间隔是指当前激光脉冲距离上一个激光脉冲的时间间隔。

其中较优地，每个门控循环单元的隐藏层包括重置门r(t)、更新门z(t)和候选隐藏层状态

所述更新门z(t)表示前一时刻的状态带到这一时刻的信息量，表示为：

z(t)＝σ(W_z·x(t)+U_z·h(t-1))

上式中，σ表7示激活函数，激活函数为sigmoid函数，W_z表示所述更新门的输入权重矩阵，x(t)表示当前门控循环网络的输入变量，U_z表示所述更新门的隐藏层状态传递矩阵，h(t-1)表示前一时刻隐藏层状态；

所述重置门r(t)表示当前状态忽略前一时刻状态的程度，表示为：

r(t)＝σ(W_r·x(t)+U_r·h(t-1))