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一种高功率紫外激光器输出光束特性测试方法，其特征在于，该方法采用的高功率紫外激光器输出光束特性测试系统由紫外激光器(1)、紫外光学元件(2)、反射镜(3)、滤光片(4)、光束诊断相机(5)、气体阀门(6)、计算机(7)及光束收集器(8)组成，整个测试系统密封在充满高纯氮气的箱体中，测试前通过气体阀门(6)排出箱体内空气，紫外激光器(1)为193nm ArF准分子激光器，紫外光学元件(2)为紫外石英光学元件；该方法测试步骤如下：步骤(1)、将紫外激光直接照射到紫外光学元件上，紫外光学元件在紫外激光照射下产生荧光，波长记为λ<sub>1</sub>,λ<sub>2</sub>...λ<sub>i</sub>，所选用的紫外光学元件不同，产生的荧光光谱不同，通过滤光片选择照射到光束诊断相机上的荧光波长范围，光束诊断相机采集荧光强度分布并传输到计算机上；步骤(2)、荧光强度分布P(x,y)是单一波长荧光强度分布<img file="FDA0000652613810000011.GIF" wi="213" he="84" />或者是某一波长范围内荧光强度分布P<sub>△λ</sub>(x,y)，或者是全部荧光强度分布<img file="FDA0000652613810000012.GIF" wi="235" he="84" />根据荧光强度分布及入射紫外光能量E与荧光强度P关系E＝f(P)计算得到紫外激光器输出光束分布E(x,y)；步骤(3)、入射紫外光能量与荧光强度关系E＝f(P)未知的情况下，测量入射紫外光能量与荧光强度关系，该测量系统包括紫外激光器、可调衰减器、分束镜、两个能量计、紫外光学元件、反射镜、滤光片、光束诊断相机和计算机，通过可调衰减器改变入射激光能量，光束诊断相机测量不同入射激光能量时，紫外光学元件在紫外光照射下产生的荧光总强度<img file="FDA0000652613810000013.GIF" wi="379" he="129" />其中P'(x,y)为光束诊断相机探测到的荧光强度分布，荧光总强度为光束诊断相机每个像素探测到的强度之和，同时监测入射到紫外光学元件上的紫外光总能量E<sub>0</sub>，绘制P<sub>0</sub>‑E<sub>0</sub>曲线并拟合得到入射紫外光能量与荧光强度关系E＝f(P)；步骤(4)、入射到紫外光学元件上的紫外光能量通过测量紫外光学元件前分束镜反射光能量得到，需要确定分束镜分光比，通过分束镜将经过可调衰减器的紫外光分为两束，分别照射到不同的能量计上，改变可调衰减器衰减倍数，计算机同时采集不同入射光强时分束镜反射光能量E<sub>R</sub>及透射光能量E<sub>T</sub>，绘制E<sub>R</sub>‑E<sub>T</sub>曲线并进行线性拟合得到分束镜分光比A＝E<sub>T</sub>/E<sub>R</sub>，则入射到紫外光学元件上的紫外光能量通过测量分束镜反射光能量得到，即E＝E<sub>T</sub>＝A×E<sub>R</sub>；所述步骤(1)中为了不损坏滤光片及光束诊断相机，透射紫外光不能直接照射到滤光片或光束诊断相机上，而是错开一定角度直到透射光束不能照射到滤光片或光束诊断相机上为止；所述步骤(1)中测量紫外光学元件后向荧光强度分布，或者测量紫外光学元件前向荧光强度分布，通过数据处理方法有效减小测量角度引起的误差；所述步骤(1)中所用紫外光学元件厚度会引起测量误差，通过数据处理方法消除，或使用厚度2mm的紫外光学元件；所述步骤(3)中光束诊断相机测量的荧光强度分布和入射紫外光能量与荧光强度关系中提到的荧光强度具有相同的波长范围。 |
