激光全息

全息術(shù)是通過記錄兩束光束之間的干涉圖案來生成3D圖像的科學(xué)；一根參考光束和一根物體入射光束。與標(biāo)準(zhǔn)攝影所記錄的圖像不同，全息圖像是兩條光路到達(dá)記錄介質(zhì)時相位和振幅強(qiáng)度差異的記錄。當(dāng)在不同的光源下觀察時，產(chǎn)生的干涉圖像毫無意義，但是當(dāng)被用于創(chuàng)建它的相同光源照射時，原始光路被重新創(chuàng)建，并且可以看到對象就好像它仍然存在一樣?？梢跃_復(fù)制對象的精細(xì)細(xì)節(jié)、尺寸和3D特性。

除了在藝術(shù)中的頻繁應(yīng)用外，全息術(shù)還廣泛用于防止貨幣或文件的偽造，因為在沒有原始光源的情況下難以復(fù)制這些全息圖。這種對高精度相位信息的要求要求使用具有出色空間和時間相干性的激光器。全息也被譽(yù)為下一波數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)存儲背后的關(guān)鍵技術(shù)。它用于在整個存儲材料體積上創(chuàng)建 3D 干涉圖案，而不僅僅是在表面上，并且大大增加了信息密度以及提高了數(shù)據(jù)讀寫速度。全息還支持增強(qiáng)現(xiàn)實和虛擬現(xiàn)實設(shè)備不斷增長的應(yīng)用，這些設(shè)備需要極高分辨率——將數(shù)字全息與斷層成像相結(jié)合。

全息應(yīng)用與激光器相關(guān)的幾個至關(guān)重要因素：

• 窄線寬：激光器的窄線寬是需要考慮的關(guān)鍵特性。兩條光路之間的任何相位差都會降低最終圖像中的可用分辨率。這在全息板的復(fù)制過程中并不是那么重要，相干性可以更短。

• 高功率：與標(biāo)準(zhǔn)攝影一樣，全息圖像的創(chuàng)建需要曝光時間，這取決于記錄介質(zhì)的靈敏度和可用光量。更高功率的激光輸出提供更短的曝光時間和更大的視野。

• 波長穩(wěn)定性：對于振動隔離環(huán)境中的靜態(tài)物體，曝光時間變得不那么重要，可以考慮使用較低功率的激光器。相反，波長穩(wěn)定性變得至關(guān)重要，因為波長的輕微漂移或模式跳躍會導(dǎo)致最終圖像失真。

• 波長：查看全息激光時的最后一個考慮因素是獲得最佳結(jié)果所需的波長。如果安全標(biāo)簽記錄在人眼范圍之外的 IR 區(qū)域中，則它們將無效，并且許多現(xiàn)代全息圖像是使用多種波長（紅色、綠色和藍(lán)色）創(chuàng)建的，以生成彩色的最終圖像。不依賴眼睛的全息應(yīng)用可以使用可見光譜和數(shù)據(jù)存儲進(jìn)行操作，例如，確實會受益于更短的紫外線波長，從而導(dǎo)致更高的信息密度。

新特光電提供的高功率單頻激光器，具有無與倫比的波長穩(wěn)定性、窄線寬和在小尺寸范圍內(nèi)的一系列波長的長相干長度。目前，我們分別通過Solo 640系列、Duetto 532系列和Duetto 442系列在可見光譜的紅色、綠色和藍(lán)色區(qū)域提供單頻激光器，以促進(jìn)高分辨率、全彩色全息圖。

拉曼光譜

拉曼光譜是一種分析技術(shù)，用于通過分析散射光來識別和量化樣品的化學(xué)成分和結(jié)構(gòu)。當(dāng)激光入射到樣品上時，大部分光子將發(fā)生彈性散射，不會發(fā)生任何能量變化，稱為瑞利散射。拉曼散射事件的頻率要低得多，只有大約百萬分之一的入射光子，但考慮到這些非彈性散射光子，其中可以觀察到頻率的變化（或斯托克斯位移），允許關(guān)于樣品的一系列信息決定。

這種波長偏移的能量來自一個或多個分子鍵的能量狀態(tài)的變化。這與光子被原子吸收然后以不同波長重新發(fā)射的相互作用不同，后者是熒光光譜學(xué)的領(lǐng)域。拉曼散射光的波長偏移直接對應(yīng)于樣品中分子鍵的當(dāng)前能量狀態(tài)，因為它們不僅受這些鍵中涉及的原子的影響，還受整個晶體結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)應(yīng)變的影響在這種情況下，可以從拉曼光譜中解釋通過其他方式難以獲得的有用信息。

1928 年由 CV 拉曼首次證明，這種微弱的拉曼效應(yīng)在歷史上很難辨別。然而，激光器、探測器和光學(xué)技術(shù)的重大進(jìn)步意味著拉曼光譜和顯微鏡現(xiàn)在被廣泛應(yīng)用于不同的應(yīng)用范圍。包括生物學(xué)、制藥、半導(dǎo)體、法醫(yī)、安全以及藝術(shù)和博物館文物的分析。

在為拉曼光譜選擇合適的激光器時，有幾個考慮因素：

• 波長：拉曼信號的強(qiáng)度直接取決于激光器的波長，波長越短，拉曼信號越強(qiáng)，空間分辨率也越高。然而，重要的是要平衡這種觀察與背景熒光的發(fā)生，在整個紫外可見光譜的許多材料中普遍存在，以及在高能量下樣品損壞的可能性。這些影響通常會導(dǎo)致所用光源的波長受到影響，其中較長的波長（例如 532 nm、785 nm 和 1064 nm）與高靈敏度檢測器相結(jié)合，可以測量最廣泛的樣品。

• 光譜線寬和純度：還應(yīng)考慮激光器的光譜線寬，因為它會限制拉曼測量的可能分辨率，因此可以確定的最小能量變化。所選激光器的線寬要低于拉曼光譜儀的整體分辨率（皮米數(shù)量級），這一點(diǎn)很重要，但對于高分辨率光譜儀來說，這是至關(guān)重要的，需要低于 1 MHz 的線寬。高光譜純度還會增加測量的信噪比。

• 光束質(zhì)量：光束質(zhì)量與可能的空間分辨率有關(guān)。在這里，單橫模光束 (TEM00) 尤其對于共焦拉曼光譜至關(guān)重要，它允許在所有三個軸上進(jìn)行高空間控制，提高空間分辨率并減少背景效應(yīng)。

新特光電提供的單頻激光器具有無與倫比的波長穩(wěn)定性、窄線寬和長相干長度，且占用空間小。目前，我們分別通過Solo 1064系列、Solo 640系列和Duetto 532系列以及紫外Duetto 349 UV系列提供可見光譜紅色和綠色區(qū)域的單頻激光器，用于消除背景熒光和生物樣品分析。

半導(dǎo)體集成電路激光干涉測量

集成電路是信息時代的基石。硅晶圓尺寸不斷增加，而器件特征尺寸卻在減小，這反映了摩爾定律以及對更精確計量和檢測源的驅(qū)動需求。隨著晶圓表面復(fù)雜性的增加，必須在加工過程中和加工后對制造的設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控以進(jìn)行優(yōu)化和質(zhì)量控制。成本和能源節(jié)約是重中之重——開發(fā)更小、更高效的激光技術(shù)可以優(yōu)化生產(chǎn)并使制造過程更高效，從而降低單位成本。

激光幾乎在半導(dǎo)體晶圓制造的每一步都推動著檢測和測量。關(guān)鍵參數(shù)——例如薄膜厚度或沉積不均勻性、缺陷、孔洞和劃痕、整體平整度、晶體結(jié)構(gòu)偏差或摻雜一致性——可以使用多種干涉技術(shù)進(jìn)行檢測和優(yōu)化。激光干涉測量法以及從晶片表面監(jiān)測干涉圖樣對于控制許多這些參數(shù)至關(guān)重要。橢偏法允許這些特征的亞波長分辨率，低于光的衍射極限。同樣，共聚焦顯微鏡檢測次表面錯誤并提供薄膜質(zhì)量診斷?？刂茖雍穸鹊臏?zhǔn)確性和均勻性可優(yōu)化材料使用、提高性能并減少過程中的故障數(shù)量。

合適的激光器對高分辨率成像測量精度和準(zhǔn)確度需求的幾個關(guān)鍵特性：

• 波長：半導(dǎo)體行業(yè)的波長要求主要在紫外線范圍內(nèi)——然而，諧波轉(zhuǎn)換效率低下的問題在這些較低的波長上是個問題。這就是現(xiàn)代連續(xù)波單頻 DPSS 激光器可以填補(bǔ)空白并減少缺陷檢測錯誤的地方。單頻源可確保在檢查和測量過程中產(chǎn)生精確的干涉圖樣。

• 低噪音：晶圓檢測激光器必須發(fā)出低噪聲，以幫助最大限度地減少檢測錯誤并防止信號噪聲和激光器之間的分析不準(zhǔn)確。低噪聲水平與窄線寬相結(jié)合，可提高信噪比并增強(qiáng)測量和檢測靈敏度。

• 穩(wěn)定性：這些激光器還需要出色的光譜和功率穩(wěn)定性，以及長相干長度，以消除長時間測量中的誤差并確保穩(wěn)定運(yùn)行。具有出色功率穩(wěn)定性和長期波長穩(wěn)定性的超穩(wěn)定激光器非常適合需要精確高分辨率測量的應(yīng)用。

• 占地面積?。壕o湊型激光器允許集成到現(xiàn)有系統(tǒng)中，而無需增加現(xiàn)有設(shè)置，并減少工作臺空間要求。現(xiàn)代 DPSS 激光器能夠以較小的占地面積在高功率下產(chǎn)生出色的光束質(zhì)量，從而在部署和操作方面具有最大的靈活性。

• 低維護(hù)：取消正在進(jìn)行的維護(hù)計劃有助于避免半導(dǎo)體制造商的計劃外停機(jī) - 節(jié)省生產(chǎn)時間和成本。

此外，由于沒有固態(tài)激光器操作所需的耗材，因此在加工和操作期間幾乎沒有停機(jī)時間，無需停下來補(bǔ)充所用氣體或翻新其他光學(xué)組件。這允許在保持高產(chǎn)量的同時加快生產(chǎn)速度，同時還提高了測量的質(zhì)量并減少了對收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)雜分析的需要。

新特光電提供的高功率單頻激光器具有無與倫比的波長穩(wěn)定性、窄線寬和長相干長度，占用空間小，適用于各種波長，非常適合集成到現(xiàn)有系統(tǒng)中。目前我們分別通過Solo 640系列、Duetto 532系列和Duetto 349系列提供紅外、可見光譜的紅色和綠色區(qū)域以及UV區(qū)域單頻激光器，以促進(jìn)減小特征尺寸的計量。

流式細(xì)胞術(shù)

流式細(xì)胞術(shù)是一種通過分析入射在異質(zhì)生物樣品群上的光來定量測定細(xì)胞特性的方法，它分析入射在含有異質(zhì)生物樣品群的聚焦流體流上的光。細(xì)胞或其他粒子在懸浮在緊密聚焦的流體流中的同時，單獨(dú)高速通過光路，通過散射或熒光發(fā)射導(dǎo)致入射光的能量變化。檢測和檢查產(chǎn)生的光，允許每秒確定或區(qū)分?jǐn)?shù)千個細(xì)胞的各種特性——例如大小、形狀、健康、表面特性、蛋白質(zhì)、副產(chǎn)物。這允許直接檢查細(xì)胞的結(jié)構(gòu)或成分。這種方法可以同時對許多不同的參數(shù)進(jìn)行快速、精確、非侵入性的數(shù)據(jù)收集。它通常在同一測量過程中使用多個光源和熒光團(tuán)標(biāo)記，通過與細(xì)胞的特定組成部分結(jié)合來增強(qiáng)或更好地在空間上限制信號。甚至可以實時區(qū)分被測細(xì)胞，允許在細(xì)胞水平上對復(fù)雜液體進(jìn)行靜電過濾。

有許多應(yīng)用，特別是在生命科學(xué)領(lǐng)域，但也在微生物學(xué)、食品質(zhì)量控制、植物和動物細(xì)胞學(xué)等領(lǐng)域。例如，在免疫學(xué)中，流式細(xì)胞術(shù)用于根據(jù)大小和形態(tài)識別、分離和表征不同的免疫細(xì)胞亞型。紫外激光器對于流式細(xì)胞術(shù)應(yīng)用越來越重要，部分原因是其成本降低和可用性提高，部分原因是需要使用它們的應(yīng)用增加。商業(yè)紫外線熒光染料的最新發(fā)展——用于吸收特定波長的檢測試劑，這里是紫外線——證明它們與該領(lǐng)域的相關(guān)性越來越大。從歷史上看，這些紫外要求已經(jīng)通過在近紫外（最常見的是 375 nm）下工作的 DPSS 激光器、在 325 nm 下工作的 HeCd 激光器或氬離子或氪離子激光系統(tǒng)來滿足。這些激光器要么不是真正的紫外線，要么很大并且需要持續(xù)維護(hù)才能運(yùn)行。DPSS 紫外激光器的可用性，具有固態(tài)功能和小尺寸，為許多這些應(yīng)用提供了一種新的具有成本效益和實用的替代品。

例如，1985 年首次推出的熒光指示劑 Indo-1 的檢測允許對鈣離子 Ca2+ 進(jìn)行比率檢測 - 這是細(xì)胞間調(diào)節(jié)作用的重要因素。當(dāng)在 349 nm 激發(fā)時，熒光染料的發(fā)射峰在 Ca2+ 存在下發(fā)生位移，從而允許兩個發(fā)射波長峰的相對強(qiáng)度來確定存在的鈣離子濃度。研究人員正在尋求開發(fā)新的低波長熒光探針，通過擴(kuò)展可用的“顏色”和增加對合適的紫外激光器的需求，允許對更廣泛的同時測量的參數(shù)進(jìn)行進(jìn)一步分析。

適合流式細(xì)胞術(shù)的激光器需要考慮的幾個要求：

• 高功率輸出會增加測量的信號強(qiáng)度，特別是對于散射效應(yīng)，盡管這應(yīng)該在考慮損壞待測樣品的情況下進(jìn)行平衡。

• 電源穩(wěn)定性和不易察覺的電源噪聲也很重要。例如，反射回光源的光的大小用于確定單元的尺寸，測量期間入射功率水平的變化將導(dǎo)致不準(zhǔn)確。

• 出色的光束質(zhì)量和指向穩(wěn)定性也是確保一致和準(zhǔn)確分析的關(guān)鍵參數(shù)。

新特光電提供的單頻連續(xù)波激光器具有無與倫比的波長穩(wěn)定性、窄線寬和長相干長度，其覆蓋范圍很小，而且占用空間很小。我們分別通過Solo 640系列、Duetto 532系列、Solo 1064紅外系列和Duetto 349紫外系列在可見光譜的紅色和綠色區(qū)域提供單頻激光器。

量子技術(shù)

新興的量子技術(shù)領(lǐng)域有望在包括計量學(xué)、網(wǎng)絡(luò)安全和計算在內(nèi)的各個領(lǐng)域取得重大發(fā)展。已經(jīng)有許多組織依靠原子鐘來進(jìn)行最準(zhǔn)確的時間測量，并且有大規(guī)模的運(yùn)動將量子重力計從實驗室?guī)У浆F(xiàn)場，以監(jiān)測冰蓋和火山中的巖漿流動。石油勘探公司在海底運(yùn)行的數(shù)千英里管道內(nèi)發(fā)現(xiàn)一處泄漏點(diǎn)的工業(yè)成本過高。GPS現(xiàn)在每天都在汽車、手機(jī)中使用，或者最近在物聯(lián)網(wǎng)智能設(shè)備中使用。但是，如果您進(jìn)入一條長隧道，或者想深入地下挖掘，會發(fā)生什么？當(dāng)前的技術(shù)缺乏幫助您在這種情況下導(dǎo)航所需的準(zhǔn)確性，但“定位、導(dǎo)航和授時”（簡稱 PNT）是隨著量子技術(shù)研究的進(jìn)展而開發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)之一。

量子技術(shù)專注于使用精確穩(wěn)定的粒子或原子，了解這些原子的特性有助于我們提高時間和空間的測量精度。為了能夠與這些原子相互作用，首先需要將它們放慢或“冷卻”，以便更徹底地檢查它們。對于冷卻原子和檢查它們，使用高度相干光，例如二極管泵浦固態(tài) (DPSS) 激光器。在量子應(yīng)用中，激光器的線寬越窄，預(yù)期來自原子的信號就越好。選擇與要捕獲的原子相關(guān)的波長也很重要。隨著光學(xué)點(diǎn)陣鐘的發(fā)展和小型化，可以實現(xiàn)毫米級以下的 GPS精度。由于這些設(shè)備的精度，它們也有望自我維持，無需持續(xù)的衛(wèi)星通信。量子傳感器是QT應(yīng)用的另一個分支，它有可能改進(jìn)當(dāng)前的重力測量和磁力測量應(yīng)用，這兩者都可用于探測地下結(jié)構(gòu)，甚至在深海中尋找物體。

新特光電根據(jù)原子躍遷的特定波長來提供超窄線寬，高功率單頻激光器，如Solo 780.24 QT系列和Solo 698.4 QT系列。我們的技術(shù)可確保在長時間運(yùn)行期間具有無與倫比的功率和波長穩(wěn)定性。

熒光

光致發(fā)光是涵蓋熒光和磷光兩種發(fā)光機(jī)制的總稱。在最嚴(yán)格的意義上，熒光是從激發(fā)到材料內(nèi)單線態(tài)之一的電子發(fā)射的光——通常是激發(fā)后非?？斓陌l(fā)射——而磷光是從三線態(tài)發(fā)射的光——導(dǎo)致較慢和更延遲的光發(fā)射。

光致發(fā)光是發(fā)光的一種形式 - 由吸收能量引起的材料發(fā)射光 - 從而吸收光能，導(dǎo)致材料以不同的波長發(fā)射。

這些術(shù)語通常不以這種特定方式使用，通常熒光可以被認(rèn)為是激發(fā)后的快速發(fā)光過程，通常在納秒級或以下，與較慢的磷光相比，通常在微秒級或以上考慮.雖然寬帶光源可以產(chǎn)生很多光致發(fā)光，但許多應(yīng)用都需要高光譜和空間精度，例如共聚焦顯微鏡、晶體缺陷檢查或熒光染料和熒光團(tuán)的動態(tài)混合物。

許多應(yīng)用將熒光與其他測量結(jié)合使用，例如拉曼，其中兩種技術(shù)使用相同激發(fā)源的能力簡化了數(shù)據(jù)的集成和分析。一個典型的例子是太陽能電池制造和研究，其中使用兩種技術(shù)分析高度結(jié)構(gòu)化的表面——例如，熒光來檢查載流子壽命或效率等固有特性，以及拉曼顯微鏡來確定特征均勻性。

新特光電提供的單頻連續(xù)波激光器具有無與倫比的波長穩(wěn)定性和窄線寬——專為在小尺寸內(nèi)集成一系列波長而設(shè)計。目前我們分別通過Solo 640系列和Duetto 532系列以及紅外線Solo 1064系列和紫外線Duetto 349系列在可見光譜的紅色和綠色區(qū)域提供單頻激光器。

光學(xué)鑷子

光學(xué)鑷子也稱為光學(xué)操作或光學(xué)捕獲，是一種允許使用高度聚焦的激光捕獲和移動小顆粒的技術(shù)。當(dāng)激光聚焦到粒子上時，它會經(jīng)歷折射率的變化并略微改變其行進(jìn)方向，沿著電場強(qiáng)度的梯度移動。這會對粒子施加相反的力，如果粒子小于光束本身，則會導(dǎo)致它“被困”在束腰的中心，那里的電場強(qiáng)度最大。

事實證明，這在許多領(lǐng)域都是非常有用的工具。來自單個原子、定制微型機(jī)器和生物細(xì)胞的一切都在使用這種技術(shù)進(jìn)行操作。大多數(shù)生物樣品不受 NIR 輻射（例如 1064 nm）的損壞。因此，科學(xué)家現(xiàn)在可以輕松地分離單個細(xì)菌和病毒進(jìn)行研究，而無需對其進(jìn)行機(jī)械干擾。這項技術(shù)的關(guān)鍵是獲得對粒子的“牢固抓握”，是卓越的功率和指向穩(wěn)定性，以及出色的光束圓度和低噪音。

新特光電提供的高功率單頻激光器，在較小的占地面積內(nèi)在一系列波長范圍內(nèi)具有卓越的光束質(zhì)量。我們目前分別通過Solo 640系列、Duetto 532系列和Duetto 349系列提供可見光譜的紅色和綠色及UV區(qū)域中的單頻激光器，以促進(jìn)在一系列應(yīng)用中的生物測量。

光刻

光刻是將設(shè)計的圖案直接或通過中間介質(zhì)轉(zhuǎn)移到平面上——不包括不需要圖案的表面區(qū)域。在光掩模光刻中，將設(shè)計圖案化到基板上，使用激光來曝光圖案，允許蝕刻掉沉積的材料，為進(jìn)一步加工做好準(zhǔn)備。這種光刻方法廣泛用于半導(dǎo)體晶片的大批量生產(chǎn)。

將小特征的清晰圖像投射到晶片上的能力受到所用光波長的限制。當(dāng)前最先進(jìn)的光刻工具使用深紫外 (DUV) 光，未來這些波長將繼續(xù)跨越深紫外 (193 nm)、真空紫外 (157 nm 和 122 nm) 和遠(yuǎn)紫外（47 納米和 13 納米）。對于 IC、MEMS 和生物醫(yī)學(xué)市場（這些市場對各種特征和基板尺寸的需求不斷增長），復(fù)雜的產(chǎn)品和頻繁的設(shè)計變更會推高這些高度定制化解決方案的制造成本，但生產(chǎn)量較低。傳統(tǒng)的基于掩模（光掩模）的光刻解決方案對于許多這些應(yīng)用來說既不經(jīng)濟(jì)也不實用，在這些應(yīng)用中，設(shè)計和制造大量掩模組所需的成本和時間會迅速增加。

然而，無掩模光刻應(yīng)用并沒有受到極短紫外線波長要求的影響，而是使用藍(lán)色和紫外線范圍內(nèi)的激光器。在無掩模光刻中，激光直接在光敏材料的表面上創(chuàng)建微米和納米結(jié)構(gòu)。這種通用的光刻方法不依賴于掩模耗材，并且可以快速進(jìn)行布局更改。因此，快速原型制作和開發(fā)變得更加容易，其優(yōu)勢在于具有更大的設(shè)計靈活性，同時保持大面積覆蓋（例如 300 毫米半導(dǎo)體晶圓、平板顯示器或 PCB）。

為了滿足快速生產(chǎn)的需求，無掩模光刻激光器的特性與光掩模應(yīng)用中使用的特性相似：

• 具有長期功率和波長穩(wěn)定性以及窄線寬的 連續(xù)波光源意味著掩模特征的變化較小。

• 幾乎無需維護(hù)或中斷生產(chǎn)周期的長壽命穩(wěn)定性對這兩種應(yīng)用都很重要。

• 具有超穩(wěn)定窄線寬、波長穩(wěn)定性和功率穩(wěn)定性的DPSS 激光器非常適合這兩種光刻方法。

新特光電提供的高功率單頻激光器具有無與倫比的波長穩(wěn)定性、窄線寬和長相干長度，占用空間小，適用于各種波長，非常適合集成到現(xiàn)有系統(tǒng)中。目前我們分別通過Solo 640系列、Duetto 532系列和Duetto 349系列在可見光譜的紅色、綠色及UV區(qū)域提供單頻激光器，以促進(jìn)減小特征尺寸的計量。

光伏檢測

光伏檢測中基于激光的技術(shù)揭示了各種材料特性，并在整個行業(yè)中廣泛使用。諸如表面反射率、深能級陷阱、載流子擴(kuò)散、晶體結(jié)構(gòu)和邊界、結(jié)類型深度和溫度、光吸收和散射以及光子退化等測量都會影響太陽能電池的效率，可以通過一系列測量光學(xué)過程。

大多數(shù)光伏制造是在硅中；然而研究人員正在尋找成本更低、效率更高的替代品——鈣鈦礦。在過去十年中，鈣鈦礦太陽能電池的功率轉(zhuǎn)換效率從不到 4% 飆升至近 30%，引起了極大的轟動。少量的鈣鈦礦材料可以產(chǎn)生與幾噸硅相同數(shù)量的太陽能。作為直接帶隙半導(dǎo)體，鈣鈦礦非常適合太陽能電池。鈣鈦礦價格實惠、可持續(xù)、高效，并且有可能在光伏市場上超越硅。然而，鈣鈦礦效率僅在微小樣品上進(jìn)行了測量，尚不具備商業(yè)可行性。

單頻激光器為昂貴的光刻步驟提供了一種高效、非接觸式的替代方法，并且在具有正確的激光特性和波長的情況下，這些光源還可以檢查、改變和激活這些新型材料。以較低的成本實現(xiàn)高產(chǎn)量需要具有高空間分辨率、出色光束質(zhì)量和長期功率穩(wěn)定性的光源。例如，光致發(fā)光 (PL) 成像可用于傳出質(zhì)量控制（晶圓制造商）和傳入質(zhì)量控制（電池制造商），其中近紅外 (NIR) 激光器通常用作具有成本效益的光源用于此目的。紫外 (UV) 范圍內(nèi)的激光器為材料表征和加工步驟提供了靈活性。與半導(dǎo)體加工一樣，UV 光用于光伏電池檢測的各種測量步驟和技術(shù)，其中較短的波長允許對增加的表面復(fù)雜性進(jìn)行分析，并且高功率 UV 源會輻射或燒蝕基板屏障上的降解材料。

新特光電提供的單頻激光器覆蓋NIR到UV范圍，其特性專為這些光學(xué)工藝的適用性而設(shè)計。

• 光束質(zhì)量：包括激光束的大小、形狀、穩(wěn)定性和強(qiáng)度。單橫模光束 (TEM 00 ) 對 PV 電池的表征至關(guān)重要，可實現(xiàn)高空間控制。出色的光束形狀、穩(wěn)定的指向和低橢圓率，保持加工和檢測的一致性。

• 低噪聲：PV電池和晶圓檢測激光器必須發(fā)出低噪聲，以最大限度地減少檢測錯誤并防止表征不準(zhǔn)確。低噪聲水平與窄線寬相結(jié)合，可提高信噪比并增強(qiáng)測量和檢測靈敏度。

• 穩(wěn)定性：為確保電池與電池之間和面板與面板之間的一致性，激光器還需要出色的光譜和功率穩(wěn)定性，以進(jìn)行高分辨率測量并消除長時間測量中的錯誤。

光柵母版制作

光學(xué)衍射光柵是測量光波長的常用設(shè)備，由許多規(guī)則間隔的衍射元件組成——即間隙和脊——它們可以固定交替影響入射光的相位和幅度。 光柵的一個實際例子是它們在光譜儀中的使用。入口狹縫位于透鏡的焦平面上，使任何入射光通過并變?yōu)槠叫泄?。然后光線撞擊光柵，使入射光分散成其組成波長，強(qiáng)度分布可以直接觀察或通過光度計記錄。

光柵可以采用透射式或反射式排列，并廣泛用于各種不同的激光系統(tǒng)。這些光柵安裝在諧振器的內(nèi)部和外部，用于波長選擇、光束分離、光束整形和偏振。高性能激光光柵的特點(diǎn)是它們在特定波長下的損傷閾值，以及在偏振方向上的高脈沖寬度、重復(fù)率和衍射效率。

全息和干涉光刻工藝在光柵生產(chǎn)中很常見，盡管高質(zhì)量的光譜光柵只有通過引入高分辨率涂料和短波激光器才能獲得。光柵可以通過在光刻膠層上繪制一個精細(xì)的激光干涉場來創(chuàng)建，其中干涉波可以通過波前或相干激光束的振幅分裂產(chǎn)生 - 最常見的是單模操作中的激光器。

以這種方式創(chuàng)建的光柵的整體效率和質(zhì)量取決于所用光源的幾個特性，例如波長和偏振，在考慮用于光柵母版制作的合適激光器時，應(yīng)考慮以下參數(shù)：

• 高功率：通常需要較短的曝光時間，因為這可以減少破壞性的外部影響，例如振動。因此優(yōu)選使用更高的光強(qiáng)度。

• 功率穩(wěn)定性：生產(chǎn)過程中輸出功率的波動會放大干涉圖，導(dǎo)致不準(zhǔn)確。因此，超穩(wěn)定的輸出功率和不易察覺的功率噪聲對于保證光柵母盤的質(zhì)量至關(guān)重要。

• 光束質(zhì)量：出色的光束質(zhì)量和指向穩(wěn)定性也是確保一致和準(zhǔn)確分析的關(guān)鍵參數(shù)。

新特光電提供的單頻連續(xù)波激光器具有無與倫比的波長穩(wěn)定性、窄線寬和長相干長度，其覆蓋范圍很小，而且占用空間很小。我們分別通過Solo 640系列和Duetto 532系列以及紅外線Solo 1064系列和紫外線Duetto 349系列在可見光譜的紅色和綠色區(qū)域提供單頻激光器。

布里淵散射

布里淵效應(yīng)是由光子與熱聲子的參數(shù)相互作用引起的非彈性散射，如在拉曼光譜中發(fā)現(xiàn)的那樣，盡管這里是由光與在聲學(xué)范圍內(nèi)振動的聲子相互作用引起的；通常稱為聲波。這些動態(tài)熱波動會導(dǎo)致介電常數(shù)和載體材料的折射率發(fā)生變化，從而在光子通過時產(chǎn)生微弱的非彈性散射效應(yīng)。這種非彈性相互作用導(dǎo)致入射光內(nèi)的頻率發(fā)生變化，與聲子的相對速度成正比，導(dǎo)致能量變化或斯托克斯位移，由于聲速和光速的比較，比拉曼位移小幾個數(shù)量級。

在拉曼中，這種斯托克斯位移與分子水平上的特定振動和旋轉(zhuǎn)相互作用有關(guān)，而布里淵位移是與體介質(zhì)的宏觀、低頻相互作用的結(jié)果，其中非線性效應(yīng)最常由電致伸縮引起。這種斯托克斯位移也可能是由電荷結(jié)構(gòu)（極化子）或其磁（磁振子）振蕩的變化引起的。光子可能會失去能量，導(dǎo)致向更長的波長移動，或者獲得能量，導(dǎo)致更短的波長（反斯托克斯）。

在低激光功率下，這些布里淵效應(yīng)可以自發(fā)發(fā)生，但在更高功率強(qiáng)度下，這種效應(yīng)可以由激發(fā)光子直接激發(fā)，稱為受激布里淵散射 (SBS)。SBS 導(dǎo)致在載體材料中產(chǎn)生聲波，沿與入射光束相同的方向傳播，散射和移動的光子向入射光束向后反射或回射?？梢苑治鲞@種散射，以確定亞微米薄膜和樣品的各種彈性特性，以及散裝材料的表面特性，并用于廣泛的應(yīng)用；例如地質(zhì)學(xué)、生物學(xué)和生命科學(xué)、石油和天然氣、電信等。例如，正是這種受激回射效應(yīng)限制了可以注入光纖的總光功率。這種效應(yīng)也廣泛用于光學(xué)相位共軛，其中相位共軛鏡 (PCM) 用于校正激光晶體中的熱畸變并產(chǎn)生更多的高斯光束形狀。

由于散射效應(yīng)非常微弱，斯托克斯位移只有幾個皮米，因此所使用的激發(fā)激光器至關(guān)重要。激光器必須具有極窄的線寬和長的相干長度，以確保以良好的分辨率和信噪比清晰地觀察到布里淵散射效應(yīng)的結(jié)果。高波長和功率穩(wěn)定性對于確保布里淵散射和一般的干涉測量觀察在測量期間不會被其他光學(xué)效應(yīng)遮擋也至關(guān)重要。

新特光電提供的單頻激光器具有無與倫比的波長穩(wěn)定性、窄線寬和長相干長度，并且占用空間很小。我們分別通過Solo 640系列和、Duetto 532系列及Duetto 349 UV系列提供可見光譜紅色、綠色和紫外區(qū)域的單頻激光器。

干涉測量

干涉測量是指依賴于兩條相干光路疊加的廣泛技術(shù)，最常見的是從單個光源分離，以形成干涉圖案。這種干涉是由兩條光束之間的路徑差異引起的，一條參考光路和一條入射樣品光路，導(dǎo)致條紋圖案發(fā)生可測量的變化。這種測量技術(shù)可用于各種不同的應(yīng)用——從簡單的距離或表面測量，到結(jié)構(gòu)和應(yīng)力，再到引力波的測量。

理論上，典型的實驗設(shè)置非常簡單。高度穩(wěn)定的相干激光被一分為二，以產(chǎn)生獨(dú)立且相同的光束。一個是具有固定路徑的參考臂，而另一個則形成移動的樣品入射光束。最初，兩束光是同相的，是從同一個相干源分離出來的。如果兩個路徑長度相同，則它們到達(dá)檢測器時仍將同相。然而，樣品光束路徑的輕微偏差會改變其相對于參考光束的相位，因此會在干涉圖案中產(chǎn)生相關(guān)的偏差。干涉圖案中的這些偏差是可測量的輸出。

為干涉測量選擇合適的光源時需考慮的幾個因素：

• 首先，光源需要高光譜穩(wěn)定性，以確保圖案變化是由樣品引起的，而不是由激光效應(yīng)引起的。更長的相干長度，因此更窄的線寬，將在一定程度上決定測量的分辨率，同時還要考慮使用的波長。

• 高光束指向穩(wěn)定性確保在所選樣品位置上進(jìn)行一致的測量，而高光束質(zhì)量降低了分析測量結(jié)果時可能出現(xiàn)的復(fù)雜性。

• 最后，重要的是要考慮與樣本大小相比的可用功率水平，因為更高的功率可以對更大的區(qū)域進(jìn)行成像。

新特光電提供的單頻連續(xù)波DPSS激光器具有無與倫比的波長穩(wěn)定性，窄線寬和長的相干長度。如：Solo 640系列、Duetto 349 UV系列、Duetto 532系列和Solo 1064系列單頻激光器。