在科技的世界里，深紫外（DUV）激光技术的进步正在开启新的应用领域，从光刻到缺陷检测、计量学和光谱学，这些技术的应用范围日益扩大。深紫外激光因其在光刻领域的重要作用而备受关注，尤其是在精确图案制作中不可或缺的一部分。然而，传统的193纳米（nm）激光在需要高分辨率图案的应用中，如干涉光刻，受到其相干性限制的影响。

现在，一种新型的“混合ArF准分子激光”技术应运而生。这种技术通过将一个窄线宽的固态193纳米激光种子集成到ArF振荡器中，不仅提高了相干性，还实现了窄线宽，从而在高吞吐量干涉光刻中表现出更好的性能。

这一创新不仅提升了图案的精确度，还加快了光刻的速度。此外，混合ArF准分子激光的高光子能量和相干性使其能够直接加工各种材料，包括碳化合物和固体，且热影响最小。这种多功能性突显了其在从光刻到激光加工等不同领域的潜力。

中国科学院的研究人员最近在固态DUV激光产生方面取得了重大突破。他们在《Advanced Photonics Nexus》上报告说，通过使用LBO晶体的复杂两级倍频生成过程，实现了193纳米固态DUV激光的显著60毫瓦（mW）窄线宽输出。

该过程涉及来自Yb混合激光器和掺铒光纤激光器的258和1553纳米泵浦激光。这一设置最终在2毫米×2毫米×30毫米的Yb:YAG块状晶体中实现功率放大，展示了令人印象深刻的结果。生成的DUV激光及其221纳米对应激光的平均功率为60毫瓦，脉冲宽度为4.6纳秒（ns），重复频率为6千赫兹（kHz），线宽约为640兆赫兹（MHz）。

值得注意的是，这是由LBO晶体产生的193和221纳米激光的最高功率输出，同时也是报道的193纳米激光的最窄线宽。特别值得注意的是，该研究实现了卓越的转换效率：221到193纳米的转换效率为27%，258到193纳米的转换效率为3%，树立了新的效率基准。

这一研究不仅推动了DUV激光技术的边界，而且有望在科学和工业领域的无数应用中引起革命性的变化。据该工作研究人员表示，报道的研究证明了“使用固态激光器泵浦LBO以可靠和有效地产生193纳米窄线宽激光的可行性，并为使用LBO制造成本效益高、功率大的DUV激光系统开辟了新途径。”

参考资料：DOI： 10.1117/1.APN.3.2.026012