CN101103500A - 用于修整同步脉冲形状的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

多个具有不同设计配置的次谐振器(12、14)共用共同的谐振器部分(18)，使得产生激光的动作能够大致上同步以提供相干激光脉冲，该相干激光脉冲合并由次谐振器(12、14)的配置所赋予的不同的各自的脉冲能量廓形和/或脉冲宽度特性。次谐振器(12、14)可共用位于共同部分内的激光介质(42)，或者每个不同的次谐振器部分(28、36)具有其本身的激光介质(42)。示例性长次谐振器(12)和短次谐振器(14)产生特别修整过的激光脉冲，在一个波长或是两个不同波长上，此修整过的激光脉冲具有短上升时间和长脉冲宽度，这对于包括存储器链路处理在内的各种激光和微机械加工应用是大有益处的。

Description

用于修整同步脉冲形状的方法和系统
技术领域
【0001】通过采用一种具有两个或更多个共用共同部分的次谐振器的激光器，可加强对激光脉冲宽度和/或能量廓形的控制。
背景技术
【0002】工作在高脉冲重复率上的二极管抽运(DP)、固态(SS)激光器广泛应用于包括激光微机械加工在内的多种应用中。在这些激光器中，脉冲宽度主要是由谐振器的设计决定，并且受到用于给定激光介质的激光抽运程度和脉冲重复率的影响。一旦谐振器被构造出来，仅有极少的可行方法可以在给定抽运程度和脉冲重复率下更改特定激光介质的脉冲宽度或者时间能量廓形。然而，对于诸如加工链路特别是在迭层中)的某些应用而言，希望更好地控制住脉冲宽度和时间能量廓形，同时维持其它激光脉冲参数。
【0003】采用快速二极管主振荡器/光纤放大器(MOPA)配置的激光器是可以给出具有大约1纳秒到10纳秒可调脉冲宽度的大致上为正方形的能量廓形激光脉冲，但是现有的光纤放大器仅能给出随机的未被极化的激光输出，并且通常具有不适宜的较宽波长光谱输出，这造成难以得到足够小的聚焦光束光点尺寸以执行期望的微机械加工操作、而不影响附近的衬底或其它材料。Sun等人的美国专利申请第10/921,481号和第10/921,765号描述了获取MOPA脉冲的方法，该脉冲具有特别针对特定应用修整的能量廓形，这两项专利申请转让给了本发明申请的受让人。
【0004】电光(E-O)装置也可用作光闸，以对激光脉冲的能量廓形或脉冲宽度进行重新整形。然而，以高重复率(尤其是约40kHz以上)来操作E-O装置，并将激光脉冲和E-O装置的动作同步至期望的精度，在实际限制下是极其困难的。
【0005】由产生分别具有不同的时间能量廓形和脉冲宽度的脉冲的两个独立激光器所发出的激光脉冲，在理论上，可以被组合以提供期望特征的组合的能量廓形和脉冲宽度。然而，在实际中，这种独立产生的脉冲的组合会承受激光脉冲抖动，该激光脉冲抖动是激光脉冲启动相对于激光脉冲启动控制信号的随机波动，该随机波动是典型Q开关激光器所固有的。在许多应用中，脉冲抖动通常是大于5纳秒到30纳秒，这取决于激光器的设计和激光脉冲的重复率。此脉冲抖动通常是大到难以促进产生具有期望精度的脉冲组合，尤其是当期望组合脉冲组以小于200纳秒的时间间隔发生时。例如，类似激光链路加工的应用的一致的可复现的脉冲能量廓形可能要求在两个脉冲之间具有优于1纳秒的时序稳定性。这个同步问题在高重复率时会变成更加重要，尤其是例如在约40kHz以上的重复率时。
发明内容
【0006】一些实施例的目标是提供一种用于控制激光脉冲的能量廓形和/或脉冲宽度的激光器和/或方法。
【0007】本发明的一个实施例采用两个或更多个次谐振器，它们共用共同的谐振器部分，以使得产生激光的动作大致上自同步。每个次谐振器是具有不同的设计配置(诸如次谐振器长度)，其适于提供至少一种不同的脉冲能量廓形和/或脉冲宽度特性。当谐振器的共用部分包括输出端口时，所生成的激光输出提供独特的激光输出脉冲，此激光输出脉冲合并由次谐振器的配置所给予的能量廓形和/或脉冲宽度特性。在一些实施例中，次谐振器共用共同谐振器部分中的激光介质；并且在一些实施例中，每个次谐振器部分可具有其本身的激光介质。在一个实施例中，长次谐振器与短次谐振器共用共同谐振器部分，以产生具有短上升时间和长脉冲宽度的激光脉冲。
【0008】在一些实施例中，共同谐振器部分包括高反射率反射镜，同时，每个次谐振器部分具有其本身的输出端口。此后，来自每个次谐振器的激光廓形特性是可在谐振器之外重新组合，同时，许多激光脉冲抖动的负面后果可被显著降低。在廓形被重新结合为激光输出脉冲之前，次谐振器输出的不同廓形可经过不同的可选的谐波变换技术处理，容许激光输出脉冲具有采用多于一个激光波长的特别修整过的廓形。在其它的实施例中，可控制这些不同的波长廓形使其相对彼此发生于不同的时间。
【0009】在参照结合了附图的优选实施例的详细描述后，额外的方面和优势将显而易见。
附图说明
【0010】图1是由两个次谐振器组成之激光器的原理图，其中的次谐振器具有包括激光介质和输出端口的共同谐振器部分。
【0011】图2A是由两个次谐振器组成之激光器的原理图，其中的每个次谐振器包括激光介质，这两个次谐振器共用其内部并未装设激光介质的共同谐振器部分。
【0012】图2B是由两个次谐振器组成的替代性激光器的原理图，其中的每个次谐振器包括激光介质和声光调制器(AOM)，这两个次谐振器共用其内部并未装设激光介质的共同谐振器部分。
【0013】图3A是由两个次谐振器组成的激光器的原理图，其中的每个次谐振器包括有激光介质和输出端口，这两个次谐振器共用具有高反射率反射镜的共同谐振器部分。
【0014】图3B是由两个次谐振器组成的替代性激光器的原理图，其中的每个次谐振器包括激光介质、声光调制器(AOM)、输出端口，这两个次谐振器共用具有高反射率反射镜的共同谐振器部分。
【0015】图4A到图4C是功率对应时间的图形，分别表示所产生的输出脉冲的短次谐振器廓形、长次谐振器廓形和特别修整过的廓形。
【0016】图5A到图5C是功率对应时间图形，分别表示出采用第一示例性时间延迟时，所产生的输出脉冲的短次谐振器廓形、长次谐振器廓形和特别修整过的廓形。
【0017】图6A到图6C是功率对应时间图形，分别表示出采用第二示例性时间延迟时，所产生的输出脉冲的短次谐振器廓形、长次谐振器廓形和特别修整过的廓形。
【0018】图7A到图7C是功率对应时间图形，分别表示出采用第三示例性时间延迟时，所产生的输出脉冲的短次谐振器廓形、长次谐振器廓形和特别修整过的廓形。
具体实施方式
【0019】图1为激光器10的示意图，该激光器具有与光束分离器16集成在一起的长次谐振器12和短次谐振器14，以采用共同谐振器部分18。光束分离器16可以是部分反射和部分透射的反射镜，以容许基本同时在长次谐振器12与短次谐振器14中产生振荡。替代性地，光束分离器16也可以是偏光镜，其容许短次谐振器14内基本为P-极化激光束、和在长次谐振器12内基本为S-极化激光束的振荡。
【0020】参见图1，长次谐振器12由沿光学路径26布置的长次谐振器反射镜22和输出端口24限定。长次谐振器12包括共同谐振器部分18和长次谐振器部分28。短次谐振器14可由短次谐振器反射镜34和输出端口24限定，因此，短次谐振器14包括共同谐振器部分18和短次谐振器部分36。激光器10也可采用带有降损镜40的可选的降损子部分38。长次谐振器反射镜22、短次谐振器反射镜34、以及可选的降损镜40，优选地都是对于由激光介质42所产生的期望波长具有高反射性(HR)的，激光介质42布置在共同的谐振器部分18中。
【0021】激光介质42优选地包含诸如Nd:YAG、Nd:YLF、Nd:YVO4或Yb:YAG的常规固态激射物，从而可以获得它们全部的典型激光波长以及它们的谐波。在一些实施例中，激光介质42是通过一个或更多个二极管或是二极管阵列(未示出)而从侧边直接或间接地抽运出来。然而，本领域技术人员会意识到：如果长次谐振器反射镜22、短次谐振器反射镜34或可选的降损镜40是被适当地用作期望的抽运波长上的输入耦合器，则抽运源可安置在长次谐振器反射镜22、短次谐振器反射镜34或可选的降损镜40中的一个或更多个的后面。可额外地或替代性地采用其它为人熟知的光学组件(未示出)以促进端抽运。本领域技术人员会意识到：可采用一个或更多个灯具、激光器或其它抽运装置以提供抽运光，并且激光介质42可替代性地采用不同类型的激光介质，诸如气体、二氧化碳、准分子，或铜蒸气激光介质。
【0022】共同谐振器部分18也优选地包括沿光学路径26布置的Q开关44，诸如声光调制器(AOM)或电光调制器(EOM)。孔48也可包括在共同谐振器部分18内，并且可优选地布置在激光介质42或Q开关44与输出端口24之间。输出端口24优选地是输出耦合镜，该耦合镜对于由激光介质42产生的优选波长而言是部分反射的(PT)(约5％到20％透射率)。
【0023】示例性激光输出重复率大于约1Hz，大于约1KHz，大于约25kHz，大于约40KHz，或者大于约100KHz和高达约500KHz或大于约500KHz。在典型实施例中，其它的脉冲参数包括但不限于约1Hz到高约500kHz的激光输出重复率时的0.1微焦耳到10微焦耳和甚至高达100毫焦耳的激光能量。
【0024】如果需要的话，一个或更多个波长变换器52可沿光学路径26布置于共同谐振器部分18之外，以将激光输出50a变换成为谐波激光输出。每个波长变换器52优选地包含一个或更多个非线性晶体，诸如KTP(磷酸钛化钾，KTiOPO4)、BBO(贝塔硼酸钡，贝塔-BaB2O4)和LBO(硼酸锂，LiB3O5)，以进行波长变换。典型的基本激光波长包括但不限于1064纳米，其在下列波长处具有谐波波长：532纳米(频率加倍)、355纳米(频率变成三倍)、266纳米(频率变成四倍)和213纳米(频率变成五倍)。本领域技术人员会意识到：波长变换器52可替代性地安置在共同谐振器部分18内，以进行谐振腔内的频率变换。
【0025】由于短次谐振器14和长次谐振器12共用共同谐振器部分18，所以这两个次谐振器12、14中的激光能量和产生激光的动作被耦合。该激光动作的耦合可如同从一个次谐振器至另一个次谐振器注入籽晶，故这两个(或更多个)次谐振器的产生激光的动作能够大致上自同步为具有高廓形稳定性的单一激光脉冲。
【0026】图2A是一个具有长次谐振器82a和短次谐振器84a的激光器80a的原理图，长次谐振器82a和短次谐振器84a与光束分离器16集成在一起，以采用共同谐振器部分88a。共同谐振器部分88a与长次谐振器部分92a光学连通，以形成长次谐振器82a；并且共同谐振器部分88a与短次谐振器部分94a光学连通，以形成短次谐振器84a。图2A中的激光器80a与图1中的激光器10非常相似，故它们相应组件中的很多组件以类似的方式标注。
【0027】激光器80的一个主要差异是：长次谐振器部分92a包含激光介质42a，而短次谐振器部分94a包含激光介质42b，以容许激光输出50b1的脉冲的能量廓形160(图4-7)更为多样化。在多数实施例中，激光介质42a和42b优选地包含相同的激射物，但是，本领域技术人员会意识到：只要激光介质42a与42b的激光波长大致上相似，则这两个激光介质可以有所不同，诸如在成份、尺寸、配置，或掺质浓度方面。在一个实施例中，激光介质42a可以是杆形、盘形、矩形平行管形、立方体形、芯片形、板形或其它形状，而激光介质42b则可以是这些形状中的不同形状。
【0028】在一些优选实施例中，相同的抽运源以相同的抽运耦合方法、并且以相同的抽运程度和时序方案、通过使用常规上已知的驱动电子装置抽运激光介质42a与42b。对于某些应用，诸如连接分离，CW抽运通常是优选的。在其它实施例中，不同的抽运源以不同的抽运耦合方法、并/或以不同的抽运程度和时序方案、通过使用常规上已知的驱动电子装置抽运激光介质42a与42b。在一些实施例中，激光介质42a是被端抽运，而激光介质42b则是被侧抽运，或者反之亦然。
【0029】尽管共同谐振器部分88a也可包含激光介质42，但是这样的实施例并不是优选的。可在长次谐振器部分92a和短次谐振器部分94a中都采用可选的偏光镜90，但是，作为实例，图中将可选的偏光镜92a布置在长次谐振器92a中。
【0030】图2B是与激光器80a非常相似的替代性激光器80b的原理图，故它们相应组件中的很多组件以类似的方式标注。激光器80a的一个主要差异是：从共同谐振器部分88b处去掉了共同Q开关44，并且两个独立的Q开关44a和44b(诸如AOM)分别被插入长次谐振器部分92b和短次谐振器部分94b。Q开关44a和44b可由单一驱动器(诸如RF驱动器，图中未示出)或分开的但同步的独立驱动器在相同的时间启动。
【0031】替代性地，Q开关44a和44b可由分开的独立驱动器在不同的时间启动，以进一步增强激光输出50b2的脉冲廓形160的修整能力。为了要确保两个次谐振器82b与84b之间的激光能量耦合，本领域技术人员会意识到：应当限制Q开关44a与44b启动之间的时间延迟，以使得产生激光的动作在容纳其它Q开关的次谐振器中停止之前，后续被启动的Q开关应该被启动。尽管图2B中未示出偏光镜90，但是可在次谐振器部分92b和94b中的一个或多个部分内、和/或共同谐振器部分88b内使用偏光镜。
【0032】图3A是具有长次谐振器112a和短次谐振器114a的激光器110a的原理图，其中的两个次谐振器112a、114a与光束分离器16集成在一起，以采用共同谐振器部分118a。共同谐振器部分118a与长次谐振器部分122a光学连通，以形成长次谐振器112a；并且共同谐振器部分118a与短次谐振器部分124a光学连通，以形成短次谐振器114a。图3A中的激光器110a与图2A中的激光器80a非常相似，故它们相应组件中的很多组件以类似的方式标注。这些激光器间的一个主要差异是：在激光器110a中，用高反射镜116来取代输出端口24，并且用短输出端口24c与长输出端口24d来取代长次谐振器反射镜22和短次谐振器反射镜34，以分别提供激光输出50c1和50d1的不同的但是时间同步的廓形150和152(图4-图7)。一个或更多个额外的或替代性的孔48可包括在激光介质42c、42d与相应的输出端口24c、24d之间的次谐振器部分122a和124a内。
【0033】本领域技术人员会意识到：无论激光输出50c1、50d1的廓形150和152是否被重新组合，这些廓形150、152可以被视为形成具有特别修整过的能量廓形特性的单一时间脉冲，原因是廓形150、152由具有高时序精度的共同谐振器部分在时间上结合在一起。可通过常规光学器件(诸如反射镜130和合成器132)引导并重组激光输出50c1、50d1，以提供具有特别修整过的脉冲的同步激光输出50e1。替代性地，可独立使用激光输出50c1与50d1，以提供特别修整过的同步脉冲，其不同能量廓形部分撞击分开的目标或目标位置。
【0034】激光输出50c和50d也可分别通过可选的波长变换器52c和52d，这两个波长变换器可给出相同或不同的波长变换。在一个实例中，激光输出50c被变换为第二谐波波长，而激光输出50d被变换为第四谐波波长。这样的激光输出50c1、50d1可被重组，以提供激光输出50e1的特别修整过的脉冲，以使得每个脉冲均包含有两个或更多个所选择的波长。
【0035】图3B是与图3A中示出的激光器110a非常相似的替代性激光器110b的示意图，故它们相应组件中的很多组件以类似的方式标注。在激光110b一个主要差异是：从共同谐振器部分118b处去掉了共同Q开关44，并且两个独立的Q开关44a和44b(诸如AOM)分别被插入长次谐振器部分122b和短次谐振器部分124b。Q开关44a和44b可由单一驱动器(诸如RF驱动器，图中未示出)或分开的但同步的独立驱动器在相同的时间启动。
【0036】Q开关44a和44b可在不同时间由分开的单独的驱动器启动，以进一步加强激光输出50e2的脉冲廓形160的整修能力。在一些实施例中，可限制Q开关44a与44b启动之间(或是反之亦然)的时间延迟，以使得产生激光的动作在容纳其它Q开关的次谐振器中停止之前，后续被启动的Q开关能够被启动，以进一步促进两个次谐振器112b与114b之间的激光能量耦合。
【0037】由任意示例性实施例提供的激光输出50a、50b1、50b2、50c1、50c2、50d1、50d2、50e1和50e2(通称为激光输出50)的脉冲优选地由光束输送系统朝着各自的目标引导，此目标也可被目标定位系统移动。光束输送系统可包括多种可选的常规光学组件，诸如光束扩展器、反射镜和聚焦透镜，以产生聚焦光点尺寸。对于链路加工而言，聚焦激光点的直径通常是在约0.5微米与约3微米之间的范围内，并且优选地比链路宽度大40％到100％，这取决于链路宽度、链路间距尺寸、链路材料和其它链路构造与处理的考虑。对于其它激光应用，激光点的尺寸可从十分之几微米调整到数百微米，以适应其应用需求。
【0038】Overbeck的美国专利第4,532,402号、“Method and Apparatusfor Positioning a Focused Beam on an Integrated Circuit”中详细描述了一种优选的光束传送和定位系统。此种定位系统是可替代性地或额外地采用Cutler等人的美国专利第5,751,585号、Cutler的美国专利第6,430,465B2号、Unrath等人的美国专利第6,816,294号和/或Barrett等人的美国专利第6,706,999号中所描述的改善内容或光束定位器，这些专利已被转让给本专利申请案的受让人。也可采用其它固定头(fixed-head)系统、快速定位器头系统，诸如检流计式、压电式、或音圈控制镜，或是线性马达驱动常规定位系统、或奥勒冈州波特兰市Electro Scientific Industries，Inc制造的5300、9300或9000机型系列中所采用的定位系统。
【0039】由于每个激光脉冲的整个持续时间少于1000纳秒(通常少于300到500纳秒)，一种典型的链路加工定位系统可将一激光点位置在这样的1000纳秒的周期内移动小于约0.1微米(比链路宽度还要短的距离)。因此，激光系统可在移动中(on the fly)加工链路，也就是说，当激光系统发出激光脉冲时，定位系统不必停止移动。在一些实施例中，不管尖峰或顶点何时被定位，长次谐振器廓形和短次谐振器廓形的激光点包含连接宽度。
【0040】再次参见图1到图3，长次谐振器12、82a、82b、112a和112b(通称为长次谐振器12)和短次谐振器14、84a、84b、114a和114b(通称为短次谐振器14)的特性是不同的，并且独立地被选择以向激光输出50提供期望的特性。在一个实施例中，长次谐振器12和短次谐振器14的长度被挑选以向激光输出50赋予特定脉冲廓形。特别地，调整短次谐振器部分36、94a、94b、124a和124b(通称为短次谐振器部分36)的长度以与对应的共同谐振器部分18、88a、88b、118a和118b(通称为共同谐振器部分18)的长度配合，来为激光输出50的脉冲赋予短的持续时间上升边缘；并且调整长次谐振器部分28、92a、92b、122a和122b(通称为长次谐振器部分28)的长度以与对应的共同谐振器部分18的长度配合，来为激光输出50的脉冲赋予长的脉冲宽度。可独立选择这些脉冲特性的特定值，并且，可结合其它激光参数选择短次谐振器部分36、长次谐振器部分28和共同谐振器部分18的长度或其它特性，以获得激光输出50的期望脉冲廓形。
【0041】谐振器特性与脉冲廓形之间的关系相对复杂。然而，对于具有给定抽运能量的给定激光增益系数而言，脉冲宽度主要取决于在产生激光的动作期间，光子在谐振器与反射镜之间所做的”来回运动”的次数。因而，对于工作于具有给定激光介质42、给定抽运程度、给定脉冲重复率的类似参数下的特定激光器而言，脉冲宽度通常是直接与谐振腔长度成正比。因此，一般而言，谐振腔越短，脉冲宽度就越短；而谐振腔越长，脉冲宽度就越长。在链路加工的实例中，具有长为8厘米到10厘米的谐振器的典型Nd:YAG激光器，由3瓦的二极管抽运，该激光器在20KHz上具有约10纳秒的脉冲宽度。因此，举例而言，通过保持其它参数大体相同并选择性地缩短谐振器，可获得5纳秒的脉冲宽度；或者通过选择性地加长谐振器，可获得20纳秒的脉冲宽度。此外，上升时间受到脉冲宽度的影响。上升时间通常接近最大峰值功率的一半处的全部宽度(最大峰值功率一半处的脉冲廓形点之间的时间)。因此，当上升时间缩短时，脉冲宽度减小。
【0042】因此，本领域技术人员可修整每个次谐振器的组件，以根据已知的技术促进产生其独立的脉冲传播特性。例如，高反射镜的放置与曲率、激光介质42的表面曲率与长度，以及抽运和掺杂程度均可被调整，以从两个相结合的谐振器中确定传播特性，两个谐振器充分相似，所以它们在工件表面上产生对准的且大致上相类似的光点尺寸。替代性地，可修整每个次谐振器的组件，使得某些传播特性(诸如光点尺寸)有意地有所不同。也可调整输出耦合器的透射率以影响该脉冲持续时间。较大的透射率减小脉冲宽度，而较小的透射率增加脉冲宽度。
【0043】具有得自于本说明书中所描述的激光器的特别修整过的脉冲形状的链路加工，相比于常规链路加工，提供了更宽的处理窗和高质量的分离连接，并且没有牺牲产量。激光输出脉冲的多样性容许对特定连接特性或其它激光处理操作进行更好的修整。
【0044】图4A到图4C(通称为图4)分别示出虚拟短次谐振器廓形150和长次谐振器廓形152、和示例性的特别修整过的廓形160a的功率对应时间的图形。短次谐振器廓形150和长次谐振器廓形152均是虚拟的，因为：如果这两个次谐振器未被耦合，它们可代表每个次谐振器独立提供的廓形，而在很多示例性实施例中(诸如图1、图2A和图2B中所示)，短次谐振器廓形150和长次谐振器廓形152实际上不会真正地单独存在。
【0045】参见图4A，对于一些实施例而言，短次谐振器部分36适于提供短次谐振器廓形150，其具有2纳秒到15纳秒的短脉冲宽度和小于约8纳秒的上升时间(优选地小于约5纳秒)。本领域技术人员会意识到：该短次谐振器廓形150的脉冲宽度和上升时间可能存在多个子范围或者替代性范围。一个示例性的替代性范围包括小于10纳秒的脉冲宽度和小于2纳秒的上升时间。
【0046】参见图4B，对于一些实施例而言，长次谐振器部分28适于提供长次谐振器廓形152，其具有大于10纳秒的长脉冲宽度(优选地具有15纳秒到50纳秒的示例性脉冲宽度)和大于约5纳秒的上升时间(通常大于8纳秒或10纳秒)。本领域技术人员会意识到：该长次谐振器廓形152的脉冲宽度和上升时间可能存在多个子范围或者替代性范围。一个示例性的替代性范围包括15纳秒到30纳秒的脉冲宽度或大于20纳秒的脉冲宽度。
【0047】参见图4C，能量廓形160示出特别修整过的能量廓形，其包括有得自虚拟短次谐振器廓形150和虚拟长次谐振器廓形152的尖峰、上升时间和脉冲宽度特性。每个能量廓形160a代表激光输出50的单一时间脉冲的能量廓形，该激光输出50的单一时间脉冲的能量廓形通常可以是虚拟廓形150和152的和。然而，本领域技术人员会意识到：虚拟廓形150和152不能完全相加，而且虚拟廓形150和152的其它派生廓形可产生能量廓形160。能量廓形160a的特征可以是具有短的上升时间和长的脉冲宽度。替代性地，能量廓形160a的特性可以是具有两个带有分开顶点的相连接的尖峰。顶点优选地在大约15纳秒到大约300纳秒的时间范围内相分开，因此每个脉冲的持续时间可以大于300纳秒。
【0048】短次谐振器部分36可提供的较短上升时间(以及一定程度上的较高的峰值功率)有助于更好地去除半导体存储器连接上面的大部分钝化层或其它层、并且甚至在其它实施例中去除连接。长次谐振器12所提供的较长脉冲宽度和较小峰值功率有助于完全的连接移除，并且不损害下层衬底或临近衬底的完整性。
【0049】图5A到图5C(通称为图5)分别示出当采用示例性时间延迟Td1时、虚拟短次谐振器廓形150和长次谐振器廓形152、和示例性的示例性特别修整过的廓形160b的功率对应时间的图形。
【0050】参见图2B、图3B和图5，实施例(诸如由在分开的次谐振器部分中具有Q开关44a和44b的激光器80b和110b例示的)非常适合于在短次谐振器和长次谐振器的产生激光的动作的启动之间引入时间延迟(通称为Td)，或者反之亦然。在图5中所示的示例性实施例中，以短的延迟时间Td1开启长次谐振器82中的Q开关44a，以产生特别修整过廓形160b，延迟时间Td1在短次谐振器84中的Q开关44b被开启之后不久。每个能量廓形160b代表激光输出50的单一时间脉冲的能量廓形。如上所述，虚拟廓形150和152可以或无法完全相加，或者它们的其它派生廓形可产生能量廓形160b的变体。
【0051】同样地，图6A到图6C(通称为图6)分别示出当采用示例性长时间延迟Td2时、虚拟短次谐振器廓形150和长次谐振器廓形152、和示例性的特别修整过的廓形160c的功率对应时间的图形。在图6中的示例性实施例中，在长的延迟时间Td2后，长次谐振器82中的Q开关44a被开启，以产生特别修整过的廓形160c，延迟时间Td2在短次谐振器84内的产生激光的动作停止之前终止。每个能量廓形160c代表激光输出50的单一时间脉冲的能量廓形。如上所述，虚拟廓形150和152可以或无法完全相加，或者它们的其它派生廓形可产生能量廓形160c的变体。
【0052】图7A到图7C(通称为图7)分别示出当采用示例性长时间延迟Td3时、虚拟短次谐振器廓形150和长次谐振器廓形152、和示例性的特别修整过的廓形160d的功率对应时间的图形。在图7中的示例性实施例中，在AOM 44a之后，以中间时间延迟Td3开启短次谐振器84中的AOM 44b，以产生特别修整过的廓形160d，时间延迟Td3大致上将廓形150的尖峰定位在廓形152的尖峰的中央。每个能量廓形160d代表激光输出50的单一时间脉冲的能量廓形。如上所述，虚拟廓形150和152可以或无法完全相加，或者它们的其它派生廓形可产生能量廓形160d的变体。
【0053】关于激光器10、80a和80b，在各自输出端口处发出的脉冲的激光廓形160，通常无法被分割为来自相结合的次谐振器的虚拟廓形150、152(除非采用偏光组件)。然而，本领域技术人员会意识到：短次谐振器廓形150和长次谐振器廓形152出自激光器110a、110b的分开的输出端口，而且这两个廓形随后重组，以提供激光输出50的单一脉冲，该脉冲具有拥有高廓形稳定度和脉冲间一致性的廓形160。
【0054】激光器110a和110b的替代性实施例容许多种独特的且有用的可能廓形160。在一个实施例中，短次谐振器廓形150被成谐波地变换成为紫外线波长(UV)，并且长次谐振器廓形152被成谐波地变换为绿光波长，以提供UV中具有短上升时间和绿光波长范围内具有长脉冲宽度的廓形160。在另一实施例中，短次谐振器廓形150被成谐波地变换355纳米波长，并且长次谐振器廓形152维持1064纳米基波波长，以提供在355纳米上具有短上升时间和在1064纳米具有长脉冲宽度的廓形160。此外，在另一实施例中，采用1.32微米基波波长以产生长次谐振器廓形152和成二次谐波(660纳米)或三次谐波(440纳米)的短谐振器廓形150，以提供在紫光或蓝光波长上具有短上升时间和在1.32微米波长上具有长脉冲宽度的激光输出脉冲。初始小型光点尺寸UV短次谐振器廓形150可用于除去上面的钝化层，并去除部份连接，同时，将放电坑尺寸减少到最小并减小裂解的范围或形成。此后，大点尺寸可见光或IR长次谐振器廓形152去除剩余的连接，尤其是以比常规可见光或IR输出脉冲能量或峰值功率更低的输出脉冲能量或峰值功率，并且降低了破坏硅或其它衬底的风险。
【0055】替代性地，短次谐振器廓形150的尖峰可延迟到沿长次谐振器廓形152的脉冲宽度的某处发生。例如，这样的延迟尖峰对于通过埋入的钝化层的机械加工而言是很有用的。对于其它应用，可替代性地引入可见光或IR尖峰使其如所期望地沿UV长次谐振器廓形152的脉冲宽度的任意位置发生。
【0056】将脉冲特别修整为不同波长上的不同廓形部分的能力增加了额外的多样性。用于连接熔断和其它应用的常规IR激光波长与其谐波的混合，容许使用较小的激光束光点尺寸以处理一些目标层，并且容许使用较少出问题的波长来处理其它目标层。由于可以修整激光输出50的廓形和持续时间，所以可采用全新的材料或尺寸，并且降低了破坏下层的或临近的钝化结构的风险。
【0057】由于可采用比约1.06微米还要小许多的波长以产生比约1.5微米还要小的关键激光光点尺寸直径，所以以激光输出50处理的连接之间的中心间间距明显小于用传统单一IR激光束分离光束脉冲熔断的连接之间的间距。因此，可促进对更窄和更密的连接的处理，导致产生更好的连接去除分解，容许将连接布置得更为接近，并且增加电路密度。
【0058】同样地，更好地修整激光脉冲能量廓形160的多样性在容纳不同的或更为复杂的钝化特性方面提供了更好的灵活性。例如，倘若期望钝化层的高度不同于典型高度，可用不同于常规材料的材料制造连接上方或下方的钝化层，或者修改连接上方或下方的钝化层。
【0059】在上的钝化层可包括任意常规钝化材料，诸如二氧化硅(SiO2)、氧氮化硅(SiON)和氮化硅(Si3N4)。位于下方的钝化层可包括相同的钝化材料，或不同于来自于上面的钝化层的钝化材料。特别地，目标结构中的在下钝化层可由脆性材料所组成，该脆性材料包括但不限于：由低K(介电常数)材料所形成的材料、低K的电介质材料、低K的氧化物基电介质材料、原硅酸盐玻璃(OSG)、氟硅酸盐玻璃、有机硅酸盐玻璃、四乙基原硅酸盐基氧化物(TEOS基氧化物)、甲基三乙氧基原硅酸盐(MTEOS)、丙二醇单甲醚乙酸酯(PGMEA)、硅酸酯、氢基倍半硅氧烷(HSQ)、甲基倍半硅氧烷(MSQ)、聚芳撑醚、苯并环丁烯(BCB)、SiCOH或SiCOH衍生膜(诸如由应用材料公司销售的“黑钻石(Black Diamond)”)，或基于旋制的低K的电介质聚合物(例如是由陶氏化学公司销售的”SiLK”)。当用常规形状的激光脉冲连接去除操作来熔断或除去钝化层的目标连接时，由这些材料中的一些材料制成的在下钝化层是更易裂解。本领域技术人员会意识到：SiO2、SiON、Si3N4、低K材料、低K的电介质材料、低K的氧化物基电介质材料、OSG、氟硅酸盐玻璃、有机硅酸盐玻璃、HSQ、MSQ、BCB、SiLKTM和Black DiamondTM是真实层材料，而TEOS、MTEOS和聚芳撑醚是半导体浓缩前体材料。即使某些较新的在上钝化层可能不那么易于接受常规激光处理，并且/或者相对于常规激光处理，一些在下钝化层更为敏感，当处理具有不同属性的多个层时，本说明书中所描述的技术通常具有更大的多样性。
【0060】显而易见，本领域技术人员可对上述实施例的细节做出修改而不脱离本发明的基本原理。因此，本发明的范围应仅由所附权利要求确定。

Claims (95)

1.一种用于控制激光输出脉冲的时间能量廓形特性的方法，其包含：
采用具有第一次谐振器长度的第一次谐振器，所述第一次谐振器响应激光脉冲启动、为第一次谐振器脉冲廓形赋予上升时间特性，所述第一次谐振器具有第一次谐振器部分，所述第一次谐振器部分具有组成所述第一次谐振器长度的第一次谐振器部分长度；
采用具有第二次谐振器长度的第二次谐振器，所述第二次谐振器响应激光脉冲启动、为第二次谐振器脉冲廓形赋予脉冲宽度特性，所述第二次谐振器具有第二次谐振器部分，所述第二次谐振器部分具有组成所述第二次谐振器长度的第二次谐振器部分长度；，并且所述第二次谐振器长度大于所述第一次谐振器长度；
采用被所述第一次谐振器和所述第二次谐振器共用的共同谐振器子部分，以引起由所述第一次谐振器脉冲廓形和所述第二次谐振器脉冲廓形赋予的特性能够在激光脉冲期间被表现出来，所述共同谐振器子部分具有组成所述第一次谐振器长度和所述第二次谐振器长度的长度；
启动所述激光脉冲，以表现由所述第一次谐振器脉冲廓形和所述第二次谐振器脉冲廓形赋予的特性；以及
发出激光输出脉冲，所述激光输出脉冲具有由所述第一次谐振器赋予的上升时间特性和由所述第二次谐振器赋予的脉冲宽度特性。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一次谐振器具有短的第一次谐振器长度，其为所述激光输出脉冲赋予短的上升时间，并且第二次谐振器具有长的第二次谐振器长度，其为所述激光输出脉冲赋予长的脉冲宽度，以使得所述激光输出脉冲呈现出短的上升时间和长的脉冲宽度。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述激光输出呈现出小于8纳秒的上升时间和大于10纳秒的脉冲宽度。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述激光输出脉冲在15纳秒到300纳秒的时间期间内呈现出两个分开的顶点。
5.根据权利要求1所述的方法，其中采用光束分离器以集成所述第一次谐振器和所述第二次谐振器。
6.根据权利要求1所述的方法，其中采用偏光镜以集成所述第一次谐振器和所述第二次谐振器。
7.根据权利要求1所述的方法，其中所述共同谐振器子部分包括Q开关。
8.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一次谐振器部分和第二次谐振器部分中的每个都包含Q开关。
9.根据权利要求1所述的方法，其中所述共同谐振器子部分包括固态激光介质。
10.根据权利要求1所述的方法，其中所述共同谐振器子部分包含高反射镜，并且所述第一次谐振器部分和第二次谐振器部分均具有输出端口。
11.根据权利要求1所述的方法，其中所述激光输出脉冲通过使用谐振腔外波长变换器而变换成不同波长。
12.根据权利要求1所述的方法，其中所述共同谐振器子部分包含一个或更多个波长变换器。
13.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一次谐振器脉冲廓形和第二次谐振器脉冲廓形大致上同时启动。
14.根据权利要求1所述的方法，其中所述激光输出脉冲以大于1kHz的重复率产生。
15.根据权利要求1所述的方法，其中所述激光输出脉冲以大于40kHz的重复率产生。
16.根据权利要求1所述的方法，其中在所述第一和第二次谐振器脉冲廓形的启动之间引入时间延迟。
17.根据权利要求16所述的方法，其中所述时间延迟小于300纳秒。
18.根据权利要求16所述的方法，其中在激光脉冲动作在首先被启动的次谐振器中停止之前，所述时间延迟终止。
19.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一次谐振器部分和第二次谐振器部分均包括固态激光介质。
20.根据权利要求19所述的方法，其中所述第一次谐振器部分和第二次谐振器部分的所述固态激光介质包含相同的激射物材料。
21.根据权利要求19所述的方法，其中所述第一次谐振器部分和所述第二次谐振器部分的所述固态激光介质包含以大致相似的波长发射的不同激射物材料。
22.根据权利要求21所述的方法，其中所述第一次谐振部分的所述固态激光介质包含Nd:YVO，并且所述第二次谐振部分的所述固态激光介质包含Nd:YAG。
23.根据权利要求19所述的方法，其中所述第一次谐振器部分和所述第二次谐振器部分的所述固态激光介质具有不同尺寸。
24.根据权利要求19所述的方法，其中所述第一次谐振器部分和第二次谐振器部分的所述固态激光介质具有大约相同的尺寸。
25.根据权利要求19所述的方法，其中所述第一次谐振器部分和第二次谐振器部分都包含一个或更多个波长变换器。
26.根据权利要求19所述的方法，其中所述第一次谐振器部分和第二次谐振器部分的所述固态激光介质以不同程度被抽运。
27.根据权利要求19所述的方法，其中所述第一次谐振器部分和第二次谐振器部分的所述固态激光介质以大约相同程度被抽运。
28.根据权利要求19所述的方法，其中对所述第一次谐振器部分和第二次谐振器部分的所述固态激光介质的抽运是在不同时间启动的。
29.根据权利要求19所述的方法，其中对所述第一次谐振器部分和第二次谐振器部分的所述固态激光介质的抽运是在大致相同的时间启动的。
30.根据权利要求19所述的方法，其中所述第一次谐振器部分和第二次谐振器部分的所述固态激光介质具有不同形状。
31.根据权利要求19所述的方法，其中所述固态激光介质是经由CW抽运的。
32.根据权利要求1所述的方法，其中所述共同谐振器子部分包括所述激光输出脉冲从中发出的共同输出端口。
33.根据权利要求32所述的方法，其中所述激光输出脉冲具有时间能量廓形，其无法被分开为所述第一和第二次谐振器的脉冲廓形。
34.根据权利要求32所述的方法，其中所述共同输出端口包含输出耦合镜。
35.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一次谐振器部分和第二次谐振器部分具有其自身的输出端口。
36.根据权利要求35所述的方法，其中所述第一次谐振器部分和第二次谐振器部分中的每个都包括波长变换器。
37.根据权利要求35所述的方法，其中从所述第一和第二次谐振器部分各自的输出端口中传播出的所述第一和第二次谐振器脉冲廓形沿着共同光学路径组合，以提供所述激光输出脉冲。
38.根据权利要求37所述的方法，其中来自所述第一次谐振器部分的第一发射和/或来自所述第二次谐振器部分的第二发射变换为不同波长，以使得沿所述光学路径组合的所述第一和第二发射包括至少两个波长。
39.根据权利要求37所述的方法，其中来自所述第一次谐振器部分的第一发射和/或来自所述第二次谐振器部分的第二发射具有不同的光点尺寸特性。
40.根据权利要求37所述的方法，其中所述第一和第二次谐振器脉冲廓形大致上同时启动。
41.根据权利要求37所述的方法，其中在所述第一和第二次谐振器脉冲廓形的启动之间引入时间延迟。
42.根据权利要求37所述的方法，其中所述第一和第二次谐振器脉冲廓形大致上同时表现出其尖峰。
43.根据权利要求37所述的方法，其中所述激光输出脉冲以大于40kHz的重复率传播。
44.根据权利要求37所述的方法，其中所述激光输出脉冲具有带有可见光或UV波长尖峰和IR尾部的输出廓形。
45.根据权利要求44所述的方法，其中所述IR尾部包含大约1.047、1.054、1.064或1.32微米其中之一的波长。
46.根据权利要求1所述的方法，其中采用所述激光输出脉冲以在移动中分离链路。
47.一种用于产生具有激光输出脉冲廓形的激光输出脉冲的方法，该激光输出脉冲廓形包括至少两个波长，其包含：
采用共同谐振器子部分，其具有沿共同光学路径的共同谐振器子部分长度；
采用光束分离器，其被布置为与所述共同光学路径相交；
采用第一次谐振器部分，其包括第一次谐振器路径，该路径与接近所述光束分离器的所述共同光学路径相交，所述第一次谐振器部分具有第一次谐振器部分长度，所述第一次谐振器部分和所述共同谐振器子部分形成具有第一次谐振器长度的第一次谐振器，所述第一次谐振器长度包括所述第一次谐振器部分长度和所述共同谐振器子部分长度，并且所述第一次谐振器长度为每个激光脉冲赋予第一尖峰特性和第一脉冲宽度特性；
采用第二次谐振器部分，其包括第二次谐振器路径，该路径与接近所述光束分离器的所述共同光学路径相交，所述第二次谐振器部分具有第二次谐振器部分长度，所述第二次谐振器部分和所述共同谐振器子部分形成具有第二次谐振器长度的第二次谐振器，所述第二次谐振器长度包括所述第二次谐振器部分长度和所述共同谐振器子部分长度，所述第二次谐振器长度为每个激光脉冲赋予第二尖峰特性和第二脉冲宽度特性，并且所述第二次谐振器长度大于所述第一次谐振器长度；
采用第一和第二固态激光介质，其布置在各自的第一和第二次谐振器部分中，以接收来自于一个或多个激光抽运源的激光抽运光，所述第一和第二激光介质适于促进基波波长上的产生激光的动作，其中所述共同谐振器部分将所述第一次谐振器中的产生激光的动作与所述第二次谐振器中的产生激光的动作连接起来，以导致激光脉冲的传播，该激光脉冲呈现出至少由所述第一次谐振器赋予的所述第一尖峰特性、和由所述第二次谐振器赋予的所述第二脉冲宽度特性；
采用来自于所述第一次谐振器部分的第一输出端口和来自于所述第二次谐振器部分的第二输出端口，以将每个激光脉冲分离成通过所述第一输出端口传播的第一激光输出和通过所述第二输出端口传播的第二激光输出，所述第一激光输出呈现出所述第一尖峰和脉冲宽度特性，并且所述第二激光输出呈现出所述第二尖峰和脉冲宽度特性；
采用沿来自于所述第一输出端口的第一光束路径布置的第一波长变换器，以将所述第一激光输出变换成第一波长，并且/或者采用沿来自于所述第二输出端口的第二光束路径布置的第二波长变换器，以将所述第二激光输出变换成第二波长；以及
结合所述第一激光输出和所述第二激光输出，以提供激光输出脉冲，该激光输出脉冲在基波波长或第一波长上具有至少第一尖峰特征，并且在基波波长或第二波长上具有至少第二脉冲宽度，以使得所述激光输出脉冲呈现出至少二种不同的波长。
48.一种用于控制激光输出脉冲的时间能量廓形和/或脉冲宽度特性的方法，其包含：
采用具有第一设计特征的第一次谐振器，所述第一设计特征为每个激光脉冲赋予第一能量廓形和/或脉冲宽度特性；
采用具有第二设计特征的第二次谐振器，所述第二设计特征为每个激光脉冲赋予第二能量廓形和/或脉冲宽度特性，所述第一和第二设计特征为激光输出的脉冲赋予不同特性；
采用由所述第一和第二次谐振器共用的共同谐振器子部分，以耦合所述第一和第二次谐振器中的产生激光的动作；以及
将激光输出脉冲对准目标，所述激光脉冲输出具有得自于所述第一和第二能量廓形和/或脉冲宽度特性的激光输出能量廓形和/或脉冲宽度特性。
49.根据权利要求48所述的方法，其中采用光束分离器以集成所述第一和第二次谐振器。
50.根据权利要求48所述的方法，其中所述第一次谐振器具有的长度小于所述第二次谐振器的长度，以使得所述第一次谐振器为激光输出脉冲赋予短的上升时间，并且所述第二次谐振器为激光输出脉冲赋予长的脉冲宽度，以使得所述激光输出脉冲呈现出短的上升时间和长的脉冲宽度。
51.根据权利要求48所述的方法，其中所述共同谐振器子部分包括Q开关。
52.根据权利要求48所述的方法，其中所述共同谐振器子部分为激光输出脉冲提供共同输出端口。
53.根据权利要求48所述的方法，其中所述共同谐振器子部分包括固态激光介质。
54.根据权利要求48所述的方法，其中所述第一和第二次谐振器均包括固态激光介质和Q开关。
55.根据权利要求48所述的方法，其中所述激光输出的脉冲通过使用谐振腔外波长变换器而变换成不同波长。
56.根据权利要求48所述的方法，其中所述共同谐振器子部分包含高反射镜，并且所述第一和第二次谐振器部分均具有输出端口。
57.一种固态激光器，其包含：
共同谐振器子部分，其具有沿共同光学路径的共同谐振器子部分长度；
固态激光介质，其沿着所述共同光学路径布置，以接收来自激光抽运源的激光抽运光，所述激光介质适于促进激光脉冲的产生；
Q开关，其沿着所述共同光学路径布置，以启动每个激光脉冲传播事件，该事件引起各个激光脉冲的产生；
光束分离器，其被布置以与所述共同光学路径相交；
第一次谐振器部分，其包括沿第一次谐振器路径布置的第一端反射镜，该路径与接近所述光束分离器的所述共同光学路径相交，所述第一次谐振器部分具有第一次谐振器部分长度，所述第一次谐振器部分和所述共同谐振器子部分形成具有第一次谐振器长度的第一次谐振器，所述第一次谐振器长度包括所述第一次谐振器部分长度和所述共同谐振器子部分长度，并且所述第一次谐振器长度为每个激光脉冲赋予来自于各自激光脉冲启动事件的上升时间特性；
第二次谐振器部分，其包括沿第二次谐振器路径布置的第二端反射镜，该路径与接近所述光束分离器的所述共同光学路径相交，所述第二次谐振器部分具有第二次谐振器部分长度，所述第二次谐振器部分和所述共同谐振器子部分形成具有第二次谐振器长度的第二次谐振器，所述第二次谐振器长度包括所述第二次谐振器部分长度和所述共同谐振器子部分长度，并且所述第二次谐振器长度为每个激光脉冲赋予来自于各自激光脉冲启动事件的脉冲宽度特性，并且所述第二次谐振器长度大于所述第一次谐振器长度；以及
沿所述共同光学路径布置的输出端口，以传播激光脉冲，所述激光脉冲具有来自于各自脉冲启动事件的、得自于所述第一次谐振器的上升时间特性和得自于所述第二次谐振器的脉冲宽度特性。
58.根据权利要求57所述的固态激光器，其中所述第一次谐振器具有短的第一次谐振器长度，其为所述激光输出脉冲赋予短的上升时间，并且第二次谐振器具有长的第二次谐振器长度，其为所述激光输出脉冲赋予长的脉冲宽度，以使得所述激光输出脉冲呈现出短的上升时间和长的脉冲宽度。
59.根据权利要求57所述的固态激光器，其中所述激光输出呈现出小于5纳秒的上升时间和大于10纳秒的脉冲宽度。
60.根据权利要求57所述的固态激光器，其中采用光束分离器以集成所述第一和第二次谐振器。
61.根据权利要求57所述的固态激光器，其中所述Q开关包含AOM。
62.根据权利要求57所述的固态激光器，其中所述激光输出脉冲通过使用谐振腔外波长变换器而变换成不同波长。
63.根据权利要求57所述的固态激光器，其中所述共同谐振器子部分包含一个或更多个波长变换器。
64.根据权利要求57所述的固态激光器，其中所述第一次谐振器为所述激光脉冲赋予第一次谐振器脉冲廓形，并且所述第二次谐振器为所述激光脉冲赋予第二次谐振器脉冲廓形。
65.根据权利要求64所述的固态激光器，其中所述第一和第二次谐振器脉冲廓形大致上同时启动。
66.根据权利要求64所述的固态激光器，其中所述激光脉冲具有时间能量廓形，其无法被分开为所述第一和第二次谐振器的脉冲廓形。
67.根据权利要求57所述的固态激光器，其中所述激光脉冲以大于1kHz的重复率产生。
68.根据权利要求57所述的固态激光器，其中所述激光脉冲以大于40kHz的重复率产生。
69.根据权利要求57所述的固态激光器，其中所述共同输出端口包含输出耦合镜。
70.根据权利要求57所述的固态激光器，其中所述固态激光介质是经由CW抽运的。
71.根据权利要求57所述的固态激光器，其中所述激光脉冲适于在移动中分离链路。
72.一种固态激光器，其包含：
第一和第二固态激光介质，其用于接收来自于一个或多个激光抽运源的激光抽运光，所述第一和第二激光介质适于促进产生激光的动作；
共同谐振器子部分，其具有沿共同光学路径的共同谐振器子部分长度；
光束分离器，其被布置以与所述共同光学路径相交；
第一次谐振器部分，其包括沿第一次谐振器路径布置的第一激光介质，该路径与接近所述光束分离器的所述共同光学路径相交，所述第一次谐振器部分具有第一次谐振器部分长度，所述第一次谐振器部分和所述共同谐振器子部分形成具有第一次谐振器长度的第一次谐振器，所述第一次谐振器长度包括所述第一次谐振器部分长度和所述共同谐振器子部分长度，并且所述第一次谐振器长度为每个激光脉冲赋予尖峰特性；和
第二次谐振器部分，其包括沿第二次谐振器路径布置的第二激光介质，该路径与接近所述光束分离器的所述共同光学路径相交，所述第二次谐振器部分具有第二次谐振器部分长度，所述第二次谐振器部分和所述共同谐振器子部分形成具有第二次谐振器长度的第二次谐振器，所述第二次谐振器长度包括所述第二次谐振器部分长度和所述共同谐振器子部分长度，并且所述第二次谐振器长度为每个激光脉冲赋予脉冲宽度特性，并且所述第二次谐振器长度大于所述第一次谐振器长度；
其中所述共同谐振器部分将所述第一次谐振器的产生激光的动作与所述第二次谐振器的产生激光的动作连接起来，以引起激光脉冲的传播，所述激光脉冲具有由所述第一次谐振器赋予的尖峰特性和由所述第二次谐振器赋予的脉冲宽度特性。
73.根据权利要求72所述的固态激光器，其中所述第一和第二次谐振器部分的所述固态激光介质包含相同的激射物材料。
74.根据权利要求72所述的固态激光器，其中所述第一和第二激光介质包含以大致相似的波长发射的不同激射物材料。
75.根据权利要求72所述的固态激光器，其中所述第一和第二激光介质具有不同尺寸或不同形状。
76.根据权利要求72所述的固态激光器，其中所述第一和第二激光介质适于以不同程度被抽运。
77.根据权利要求72所述的固态激光器，其中对所述第一和第二激光介质的抽运适于在不同时间启动。
78.根据权利要求72所述的固态激光器，其中所述共同谐振器部分包含输出端口。
79.根据权利要求78所述的固态激光器，其中所述共同谐振器部分包含启动产生激光的动作的Q开关。
80.根据权利要求78所述的固态激光器，其中所述第一次谐振器谐振器部分包含第一Q开关，并且所述第二次谐振器包含第二Q开关。
81.根据权利要求80所述的固态激光器，其中时间延迟实施于开启所述第一Q开关与所述第二Q开关之间。
82.根据权利要求80所述的固态激光器，其中时间延迟实施于开启所述第二Q开关与所述第一Q开关之间。
83.根据权利要求72所述的固态激光器，其中所述第一次谐振器部分包含第一输出端口并且所述第二次谐振器部分包含第二输出端口，以将每个激光脉冲分离成通过所述第一输出端口传播的第一激光输出和通过所述第二输出端口传播的第二激光输出。
84.根据权利要求83所述的固态激光器，其中所述第一次谐振器部分包含第一Q开关，并且所述第二次谐振器部分包含第二Q开关。
85.根据权利要求84所述的固态激光器，其中时间延迟实施于开启所述第一Q开关与所述第二Q开关之间。
86.根据权利要求84所述的固态激光器，其中时间延迟实施于开启所述第二Q开关与所述第一Q开关之间。
87.根据权利要求86所述的固态激光器，其中第一波长变换器沿来自于所述第一输出端口的第一光束路径布置，并且/或者第二波长变换器沿来自于所述第二输出端口的第二光束路径布置。
88.根据权利要求83所述的固态激光器，其中第一波长变换器沿来自于所述第一输出端口的第一光束路径布置，并且/或者第二波长变换器沿来自于所述第二输出端口的第二光束路径布置。
89.根据权利要求88所述的固态激光器，其中所述第一波长变换器适于在第一波长上提供所述第一激光输出，并且所述第二波长变换器适于在第二波长上提供第二激光输出，所述第二波长不同于所述第一波长。
90.根据权利要求88所述的固态激光器，其中所述第一或第二激光输出的其中之一包含UV或可见光波长，而所述第一或第二激光输出中的另一个包含可见光或IR波长。
91.根据权利要求88所述的固态激光器，其中所述第一激光输出和所述第二激光输出沿共同光束路径结合，并且对准目标。
92.根据权利要求83所述的固态激光器，其中所述第一和第二Q开关适于以大于40kHz的重复率传播激光脉冲。
93.根据权利要求72所述的固态激光器，其中所述固态激光介质是经由CW抽运的。
94.根据权利要求72所述的固态激光器，其中所述激光脉冲适于在移动中分离链路。
95.根据权利要求72所述的固态激光器，其中所述第一或第二固态激光介质其中之一包含Nd:YVO，而所述第一或第二固态激光介质中的另一个包含Nd:YAG。
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