准分子激光器（Excimer Laser），以准分子为工作物质的一类气体激光器件。

准分子激光器

波长特性

- 短波长：准分子激光器的输出波长主要处于紫外波段，通常在193-351纳米之间。例如，最常见的ArF（氩氟）准分子激光器的波长为193纳米。短波长的光具有较高的光子能量，这使得它在材料加工等应用中能够更精准地去除材料，因为其光子能量足以打破许多材料的化学键。

- 波长范围相对较窄：和一些宽谱光源不同，准分子激光器发射的激光波长相对比较单一。这一特性使得它在某些对波长精度要求较高的应用场景中非常适用，如光刻技术。在半导体制造的光刻工艺中，特定波长的准分子激光可以精确地将图案转移到光刻胶上，窄波长范围有助于提高图案转移的精度。

脉冲特性 

- 高能量脉冲输出：准分子激光器通常以脉冲方式工作，并且能输出较高的脉冲能量。其单脉冲能量可以达到数焦耳到数百焦耳不等。这种高能量脉冲特性使其在材料加工领域表现出色，例如，在切割脆性材料如玻璃、陶瓷时，高能量脉冲可以在瞬间使材料局部熔化或者汽化，从而实现高效的切割。

- 短脉冲宽度：脉冲宽度一般在纳秒（10^-9秒）量级。短脉冲意味着高的峰值功率，因为峰值功率等于脉冲能量除以脉冲宽度。例如，一个能量为10焦耳、脉冲宽度为10纳秒的脉冲，其峰值功率可达到10亿瓦（1GW）。高的峰值功率可以在极短时间内对材料产生强烈的作用，同时减少对周围材料的热影响。

光束质量 

- 良好的光束质量：准分子激光器输出的光束具有较好的方向性和相干性。良好的方向性使得激光束可以在较长的距离内保持较小的光斑尺寸，有利于远距离加工或者高精度的定位加工。相干性好意味着激光在干涉、衍射等光学现象中能够产生稳定的图样，这在全息摄影等应用中是至关重要的。例如，在制作全息光学元件时，准分子激光的相干性可以确保记录下清晰、稳定的干涉条纹，从而制造出高质量的全息元件。

工作物质特性 

- 以气体为工作物质：准分子激光器的工作物质是气体混合物，主要包括惰性气体（如氩、氪、氙）和卤素气体（如氟、氯）。这些气体在激发状态下能够形成准分子（一种在激发态结合而在基态分离的不稳定分子）。以气体作为工作物质使得激光的产生过程相对比较清洁，不会像某些固体激光器那样产生固体废弃物，而且气体工作物质可以通过气体循环系统方便地进行更新和净化。

- 需要外部激励源：由于气体工作物质自身不能自发地产生足够的粒子数反转，准分子激光器需要外部的能量激励源，如电子束或者高压放电来实现粒子数反转。例如，在高压放电激励的准分子激光器中，通过在气体放电管中施加高电压，使气体中的原子和分子电离和激发，从而产生激光作用。

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