近日，光电信息学院李波课题组在面向极紫外光刻光源的短脉冲CO2激光高效放大领域取得重要进展。该团队的研究论文已在国际知名光学期刊《Optics Express》上发表。

13.5 nm极紫外光源是新一代极紫外光刻机的关键核心部件，基于高功率、高重频、短脉冲CO2激光驱动的等离子体极紫外光源是目前唯一的商用方案，使用轴快流CO2激光放大器作为主放大器的主振荡功率放大结构是其核心技术之一。然而短脉冲相对于振荡器和长脉冲来说，对于增益的提取效率大幅降低，因此需要采用更多级的放大器和注入更高的电能才能达到更高EUV光功率所需的CO2激光功率，随之带来的是结构复杂庞大、耗电量高、热负荷大、运行成本高等缺点。

团队使用双波段和多谱线技术，基于六温度模型和随机旋转弛豫模型，优化了短脉冲CO2激光在轴快流CO2激光放大器中的放大效率，成功证明了与单线10P（20）放大相比，10.6 μm与9.6 μm双波段双线15 ns脉冲的提取效率提高了约70%，强于10.6 μm单波段四线放大。此外，该研究不仅可以为短脉冲CO2激光在轴快流CO2激光放大器中的高效放大提供理论支撑，还可以优化放大器参数，以获得更高的放大输出能量。

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