準分子激光器推進技術革新
作為(wei) 當今最有效、最可靠的脈衝(chong) 紫外激光技術的代表，準分子激光器有效地推進了諸如平板顯示、汽車製造、生物醫學設備及可替代能源等多種成長型工業(ye) 中的技術革新。
波長和輸出功率，這兩(liang) 個(ge) 基本屬性的結合，決(jue) 定了準分子激光器在上述這些高科技產(chan) 業(ye) 中的獨特價(jia) 值。因為(wei) ，這些工業(ye) 領域比以往任何時候更需要平衡日益增長的性能需求與(yu) 加工速度及製造成本之間的矛盾。

紫外表麵處理
準分子激光是一種窄帶寬的紫外光源，可以為(wei) 基於(yu) 商用激光的製造業(ye) 提供最短的波長或（相當於(yu) ）最高的激光光子能量。由於(yu) 在激光材料加工領域可以達到的光學分辨率與(yu) 激光波長有關(guan) ，因此短波長的準分子激光成為(wei) 市場上最為(wei) 精確的光學加工工具。利用基於(yu) 商用準分子激光的材料加工係統，如圖1所示，可以獲得接近1祄的特征尺寸[1]（具體(ti) 數值取決(jue) 於(yu) 波長和材料）。


 

圖1. 對堅硬的固體(ti) 材料層使用248nm準分子激光掩膜成像形成的大麵積薄膜圖樣。整個(ge) 高分辨率圖樣的獲得僅(jin) 利用了單個(ge) 準分子激光脈衝(chong) 。

而且，短波長代表著最小的橫向結構，同時，材料對高光子能量（例如，248nm時為(wei) 5eV或 193nm時為(wei) 6.4eV）的強烈吸收，又將意味著激光對材料縱向的影響非常有限。實際上，準分子激光在薄膜材料加工中的深度分辨率在亞(ya) 微米範圍，通常每脈衝(chong) 可以小至50nm（具體(ti) 數值取決(jue) 於(yu) 樣本材料和激光波長）。


 

圖2. 鑽石經193nm準分子激光燒蝕形成的凹坑：左圖為(wei) 10個(ge) 激光脈衝(chong) 情況，右圖為(wei) 600個(ge) 激光脈衝(chong) 情況。凹坑的平整度表明了準分子激光光束在整個(ge) 照明區域具有極高的均勻性。

準分子激光在樣本材料的橫向及縱向均可以提供無可匹敵的高分辨率光學加工能力。在通過改變微結構來增進大表麵功能的領域，準分子激光已成為(wei) 最為(wei) 理想的工具。
除此之外，準分子激光是目前基於(yu) 商用激光的製造業(ye) 中，可利用的最強紫外激光。

紫外技術比較
現在，準分子激光在308nm的輸出功率已經超過500W，如圖3所示。圖中對基於(yu) 準分子激光技術、二極管泵浦及閃光燈泵浦的全固態激光技術所能取得的功率水平進行了對比。目前先進水平的準分子激光器可以輸出高達1J的脈衝(chong) 能量，同時重複頻率可高達600Hz。由於(yu) 極高的脈衝(chong) 能量，可使處於(yu) 每平方厘米高達1J的能量密度下、麵積寬達30mm2的樣品，通過逐個(ge) 準分子激光脈衝(chong) 的刻蝕，實現樣品的微細構造。這種微細構造的實現過程，如果轉化到更大的尺度上，可以比喻為(wei) 用一片片青草去構造足球場。


 

圖3. 各種高功率準分子激光器的輸出功率水平與(yu) 基於(yu) 全固態的355nm激光技術比較，圖中給出了308nm和248nm波長的準分子激光情況。