Entra nel concetto di "laser ad eccimeri ArF ibrido". L'integrazione di un seme laser a stato solido da 193 nm con larghezza di linea ridotta al posto dell'oscillatore ArF consente di ottenere una maggiore coerenza insieme a una larghezza di linea ridotta, consentendo così prestazioni migliorate nella litografia con interferenza ad alto rendimento. Questa innovazione non solo aumenta la precisione del modello, ma accelera anche la velocità della litografia.

Inoltre, l'energia fotonica e la coerenza potenziate del laser ibrido ad eccimeri ArF facilitano la lavorazione diretta di vari materiali, inclusi composti di carbonio e solidi, con un impatto termico minimo. Questa versatilità ne sottolinea il potenziale in diversi campi, dalla litografia alla lavorazione laser.

Per ottimizzare il seeding per un amplificatore ArF, la larghezza di linea del laser seed da 193 nm deve essere meticolosamente controllata, idealmente inferiore a 4 gigahertz (GHz). Questa specifica determina la lunghezza di coerenza cruciale per l'interferenza, un criterio facilmente soddisfatto attraverso le tecnologie laser a stato solido.

Una recente scoperta portata avanti dai ricercatori dell’Accademia cinese delle scienze fa avanzare questo campo. Come riportato in Advanced Photonics Nexus , hanno ottenuto un notevole laser DUV a stato solido da 60 milliwatt (mW) a 193 nm con una larghezza di linea ridotta utilizzando un sofisticato processo di generazione di frequenza somma a due stadi che impiega cristalli LBO. Il processo coinvolge laser a pompa a 258 e 1553 nm, derivati ​​rispettivamente da un laser ibrido Yb e da un laser a fibra drogata con Er. Questa configurazione, che culmina in un cristallo Yb:YAG da 2 mm x 2 mm x 30 mm per il ridimensionamento della potenza, dimostra risultati impressionanti.

Il laser DUV generato, accompagnato dalla sua controparte da 221 nm, presenta una potenza media di 60 mW, una durata dell'impulso di 4,6 nanosecondi (ns) e una velocità di ripetizione di 6 kilohertz (kHz), con una larghezza di linea di circa 640 megahertz ( MHz). In particolare, questo segna la massima potenza in uscita sia per i laser da 193 che da 221 nm generati da un cristallo LBO, insieme alla larghezza di linea più stretta segnalata per un laser da 193 nm.

Di particolare rilievo è l'eccezionale efficienza di conversione raggiunta:27% per 221-193 nm e 3% per 258-193 nm, stabilendo nuovi parametri di riferimento nei valori di efficienza. Questa ricerca sottolinea l'immenso potenziale dei cristalli LBO nella generazione di laser DUV a livelli di potenza che vanno da centinaia di milliwatt a watt, aprendo strade per esplorare altre lunghezze d'onda laser DUV.

Secondo il Prof. Hongwen Xuan, autore corrispondente del lavoro, la ricerca riportata dimostra "la fattibilità del pompaggio di LBO con laser a stato solido per la generazione affidabile ed efficace di laser a larghezza di linea stretta a 193 nm e apre un nuovo modo per fabbricare un sistema laser DUV conveniente e ad alta potenza che utilizza LBO."

Questi progressi non solo ampliano i confini della tecnologia laser DUV, ma promettono anche di rivoluzionare una miriade di applicazioni in settori scientifici e industriali.