激光束竟然能安装螺旋桨?听上去好神奇啊,重磅消息近日公开,中国成功建造出全球首台193纳米的紧凑型固态激光器,体积小了90%!
中国科学院研发成功涡旋光束固态激光器,主要用于半导体行业,光刻精度的提升,还能为量子通信等领域,提供技术支持。
这种固态激光器,直接输出193NM涡旋光束,也就是深紫外波段,这种光束能够提升光刻分辨率,还能实现频率转换。
这种紧凑型设置的固体激光器,能在193NM波长位置产生涡流,相当于有一个螺旋桨般,深紫外技术,不再受西方卡脖子,将会得到国产技术的突破,技术掌控在我国团队手里,未来升级或者完善,都有主动权。
深紫外激光(DUV)波长小于250NM,可以实现原子级的精密加工,以往这样的设备,使用的激光器,因为安装气体循环系统,设备的体积非常庞大,占地面积达到几十平方米。
这次我国研发成功的紧凑固态激光器,体积相比几十平方米大的设备,小了90%,系统占用的面积仅为1.2米X1.8米的光学平台,相比以往动辄就达到几十平方米占地面积的设备,更为轻便灵活。无论是在操控,还是检修,维护,调试等方面,都更加方便使用。通过OPA替代光纤放大器,能够省略一个电子同步控制器,未来还能通过技术升级,进一步缩小体积,实现更适合工业集成和生产的需求。
我国研发突破全球首台这样的固体激光器设备,意味着什么?
我国不再受到西方关于深紫外技术的卡脖子,而且未来将技术应用在半导体行业后,对于提高晶圆的晶体效率,光刻精度,检测线路缺陷,光学操控等,都能具有高度价值。
目前国际上对于该项技术的研发也是一直在进行中,比如千瓦级产品用于汽车焊接,德国和美国这项技术也处于领先水平。
美国的高功率固态激光研发,主要侧重于军事武器领域应用,但是目前受到技术手段的限制,还有很大的局限性,没有大范围部署。但是美国在激光武器方面的进展,可以看作是领先全球的水平。
比如雷神公司打造出的体积更小的激光武器,比以往研发的激光武器体积小了60%,更便于车载安装和舰载安装,相当于模块化的激光武器,更能适合灵活移动和通用型,只要解决一些激光使用的限制问题,未来激光武器的大规模部署总有一天会变成现实。到那时激光武器出现后,可能一束光源一照射,物体就在激光下消失了,终将实现科幻电影里的恐怖杀伤力。
同时美国在固态激光技术领域,也在不断研发适用于医疗领域的技术,开发出微通道液冷技术,半导体泵浦技术等。
而德国和日本等国家,在激光切割和激光打标方面,技术更为精湛。
欧盟组织在极端光了你关于研发设施,这些国家在研发时,对于激光波长的多样性,深紫外,可见光,红外线等,都进行不同程度的研发和测试,应用在材料加工,医疗,激光武器,核聚变,和超快科学等领域。
欧美已经能够进一步实现千瓦级别的半导体泵浦固体激光器的生产,转换率超过40%,设备使用寿命达到1.5万小时以上。
中国研发出固态激光器,能有什么重要的作用?
未来该项技术将会辅助中国的科研力量,为攻克2NM及以下的制程,起到非常关键的推动作用。
综合对比看得出来,中国研发的深紫外波长技术取得突破,在固态激光器直接输出193NM斡旋光束之后,接近商用的准分子激光水平,也能给光刻技术提供新的种子光源。
激光技术的出现和升级,将会稳定改变已有的科技模式,未来我国的固态激光器,将会相当于激光的螺旋光形成的涡旋,甚至能够用这样的光束,加工微纳米颗粒,甚至能给肉眼都难以看清楚的微小的颗粒加以扭矩,用光做更为精细的工具,完成此前不敢想象的极致精细操作,甚至能够控制纳米级的微小物体。
我国也将会在半导体制造领域,取得更快速的进展和更显著的成就。中国必将克服技术瓶颈和难题,追赶西方的发达技术,凭借自主研发打造出核心技术体系,用更高科技的设备,推动半导体领域的顺利进展。最终用实力,参与国际竞争。