在科学技术领域，利用深紫外 (DUV) 区域的相干光源对于光刻、缺陷检测、计量和光谱学等众多应用具有非常重要的意义。从历史上看，高功率 193 纳米 (nm) 激光器在光刻中发挥着至关重要的作用，是精确图案化系统中的重要组成部分。
传统 ArF 准分子激光器的相干性限制阻碍了其在要求高分辨率图案的任务(例如干涉光刻)中的效率。
这就引入了“混合 ArF 准分子激光器”的想法。通过用小线宽固态 193 nm 激光种子替换 ArF 振荡器，可以实现更高的相干性和窄线宽。这提高了高通量应用中的干涉光刻性能，提高了光刻速度并提高了图案精度。
混合 ArF 准分子激光器增加的光子强度和相干性允许直接加工各种材料，包括固体和碳化合物，而不会产生热效应。其适应性凸显了其在激光加工和光刻等各个行业中的潜力。
中国科学院的研究人员的一项发现推动了这一进程。他们采用先进的两级和频生成方法，使用 LBO 晶体开发出令人印象深刻的 60 mW 固态 DUV 激光器，波长为 193 nm，线宽较小，如Advanced Photonics Nexus中所述。
该过程中使用了分别由 Yb 混合光纤激光器和掺铒光纤激光器产生的 258 nm 和 1553 nm 泵浦激光器。这种配置可产生出色的 2 mm × 2 mm × 30 mm Yb:YAG 块状晶体，用于功率缩放。
所生产的 DUV 激光器及其 221 nm 激光器的线宽约为 640 MHz，平均功率为 60 mW，脉冲持续时间为 4.6 纳秒，重复率为 6 kHz。这是值得注意的，因为这是由 LBO 晶体产生的 193 nm 激光器记录的最高功率输出和最窄线宽。
特别值得注意的是，221 nm 至 193 nm 的转换效率为 27%，258 nm 至 193 nm 的转换效率为 3%，为效率水平设定了新标准。这项研究强调了 LBO 晶体在产生数百毫瓦到瓦功率级别的深紫外激光器方面的巨大潜力，为研究不同深紫外激光波长开辟了新的可能性。
使用固态激光器泵浦 LBO 可以可靠有效地生成 193 nm 窄线宽激光，并为使用 LBO 制造经济高效的高功率 DUV 激光系统开辟了一条新途径。
这些发展不仅突破了深紫外激光技术的极限，而且有可能彻底改变广泛的科学和工业领域。
