如果以人的年龄来算，准分子激光器在激光器群体中已属中年，但是它在某些关键应用中，仍是紫外和深紫外光的高功率光源。

40年前，Lambda Physik公司（现在的Coherent公司）推出了第一台商用准分子激光器。有趣的是，其开发者Bernd Steyer和Dirk Basting都是化学家，他们当时的主要目标是开发光化学和染料激光抽运源。准分子激光器进入市场不久，Lambda Physik公司便开始研究其他可能的应用。

众观历史，可以说，没有哪个激光技术像准分子激光器技术一样对我们的日常生活产生更深远的影响了。

激光原位角膜磨镶术（LASIK）、光刻和显示器生产3个关键应用说明了准分子激光器的独特性能，并使该技术沿用至今。

准分子激光器同时拥有紫外波长输出和高脉冲能量的特点，高脉冲能量是它们被广泛应用的关键。短波长可以确保生产出高精度分辨率的产品，这是基于在衍射效应作用下光学分辨率随波长按比例缩小的原理。高脉冲能量与高重频的结合，可以实现高生产量和降低生产单个产品所需时间的目标。

从实用角度来看，由于制造商致力于改善准分子激光器的输出特性，以使其适应特定应用的需求，这就强化了其在市场上的重要性。例如，第一台商用准分子激光器，Lambda Physik公司生产的EMG 500（它的最大运转频率是20 Hz），现在许多准分子激光器均支持多千赫的重复率（见图1）。同时，激光生产商也大大改善了准分子激光器的服务特性和总成本，以保持与其他激光技术和传统技术的竞争力。

图1 第一台商用准分子激光器是Lambda Physik公司的EMG 500，其在248 nm处产生220 mJ的脉冲能量，重复频率高达20 Hz。

每年，全世界有超过一百万人接受LASIK激光视力矫正手术，这极大地改善了人们的生活质量（见图2）。

图2 LASIK手术每年可以改善一百多万人的生活质量。

1989年推出的LASIK是准分子激光器的第一个主要非科学领域的应用。该激光器仍是单位放电体积输出能量最大的激光器。该技术的发展历程从最初对猪眼睛的粗糙实验开始，到现在已经发展到在眼科诊所和LASIK中心部署了超过1万个高精度、紧凑的台式激光器。

在LASIK手术中，人们利用193 nm的准分子激光脉冲重塑眼角膜，改变屈光力，以矫正近视、远视和散光。

193 nm氟化氩（ArF）准分子激光烧蚀过程的精度对于LASIK手术的可预测性和安全性至关重要。另外，超短（纳秒）脉冲宽度和短波长在称为光烧蚀的冷处理中便于去除角膜材料。

准分子激光器对于制造高度小型化的集成电路（IC）也是至关重要的。而且，实用的更迷你、更强大、更经济的微处理器反过来又对现代社会产生了深远的影响。

IC本身由在单个半导体晶片上构建的众多电子元件组成。这些器件是在光刻的过程中逐层构建的。第一步就是用光敏光刻胶涂覆半导体晶片。用UV激光照射包含了所需电路图案的掩模版（掩模），并将掩模图案投影到晶片表面上，之后对曝光的抗蚀剂进行显像，并对晶片进行化学蚀刻，从曝光区域物理去除材料以产生实际的功能。这个过程要重复30或40次，并最终形成了整个电路结构。

最初光刻的光源采用的是泵灯，但是产品小型化的需求驱使生产商使用较短波长的光源（再加上后来衍射的原因），进而选择了准分子激光器。

248 nm和193 nm的准分子激光器都可用于光刻。特别是193 nm的准分子激光使电路特性可降至10 nm，远低于衍射极限。为了达到这个目的，需要研发高度专业的、能使可控光栅线变窄的准分子激光技术，最大限度地减少光学成像中的色差问题。为了获得更精细的图像，很多其他的技术，例如浸没成像、双倍或四倍曝光以及一系列成熟的光学成像方法都在使用。

在过去的25年中，为了适应芯片行业不断的需求，ASML公司Cymer和日本的Gigaphoton等公司在光刻技术方面取得了实质性的进步。因此，具有高功率的振荡器/放大器配置和出色的性能成为该应用的标准。

窄化有源光谱、精确剂量和线宽控制等技术被广泛使用。而其他技术，如13 nm的极紫外光刻技术将填补准分子激光在大部分10 nm临界层的应用。准分子激光在光刻应用领域仍然很有前景。

用于智能手机和其他设备的两种最常见的平板显示器包括有源矩阵液晶显示器（AMLCD）和有源矩阵有机发光二极管（AMOLED）显示器。它们都使用由玻璃基板构成的背板。在这种基板上，大量的薄膜晶体管（TFT）被设计成实际的像素电路。薄膜由硅制成（通常为50 nm厚），并使用光刻技术产生所需的电路结构。

化学汽相沉积法（CVD）用于创建非晶硅层。将这种无定形层转化为多晶硅可以改善电子迁移率，使小小的TFT管能够拥有优良的电气特性：阻挡较少的背光、让显示更亮而功率更低，这对于小型高分辨率显示器尤为重要。此外，向OLED技术转移对TFT管提出了更高的要求，因为OLED是由没有背光的发射像素组成的。

准分子激光退火（准分子激光退火法）（参见图 3）过程中，用准分子激光加热a-Si层，将其转变成多晶硅。具体来说，就是在a-Si膜上利用准分子激光线束进行脉冲扫描，可有效吸收308 nm的准分子激光输出。

图3 显示器准分子激光退火（ELA）工艺的基本元素。

这种高吸收率与准分子激光器的高脉冲能量相结合，可以使每个脉冲实现薄硅层的几近熔化。硅的高吸收率还可防止紫外线明显渗透到衬底中，避免热应力，并允许使用廉价的玻璃材料作为衬底。

图4 Coherent LineBeam 1000 / TwinVYPER系统中，四个独立的激光器输出合束成单一光束。

随着准分子激光器的处理能力以及性能、可靠性和购置成本的不断提高，使其继续成为许多工业、医疗和科研过程中的关键技术。例如，准分子激光剥离工艺是新一代柔性显示器的关键，准分子激光器生产的光纤布拉格光栅（FBG）对电信、传感和许多光纤激光器的设计而言极其重要。

国内生产或代理准分子激光器的企业有安徽光机所、芷云光电、瀚宇科技等，生产其配件元器件的企业有理波光电等，这些在光电汇（www.oeshow.cn）皆可查到。

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