为了解决高重复率下准分子激光电源磁脉冲压缩开关的磁芯复位问题，以理论分析为指导，结合磁开关工作特性，设计了一种磁芯精确复位电路，该电路可快速精确复位饱和后的磁开关。将此复位系统应用于准分子激光器脉冲电源测试其性能，复位电流在磁开关饱和后200μs内平息振荡。结果表明，这一磁芯复位系统可满足4kHz重复率下脉冲电源的复位要求。此研究对今后高重复率准分子激光电源的设计是有帮助的。

实用型大能量高功率准分子激光器广泛地应用于材料的加工及表面处理, 介绍了其在液晶平板显示行业、 太阳能光伏行业、半导体行业及汽车制造业的应用。分析了大能量高功率准分子激光器的关键技术, 如大面积均匀放电技术,预电离技术,高压快脉冲激励技术以及为了得到更大的脉冲能量及功率输出而采用的双腔同步技术。

研制了一台KrF大能量准分子激光器，激光器采用紧凑型Chang电极与紫外火花预电离的结合,实现了激活区大面积的均匀辉光放电，利用LC反转倍压以及一级磁脉冲压缩技术在放电电容上实现了峰值电压40 kV、脉冲上升时间约为100 ns的高压快脉冲激励。研究了工作气体含量对激光器能量输出的影响，在总气压3.3×105 Pa，F2/He,Kr,Ne体积分数比值为1.97∶3.18∶94.85，充电电压27 kV时，得到了738 mJ的单脉冲能量输出，激光近场光斑30 mm×14 mm，在充电电压23 kV时，全电效率最高，达到2.0%。

为了满足工业用振荡-放大双腔结构的准分子激光器放电激励技术的要求, 设计了高重频高精度的脉冲充电电源。该电源采用LC谐振倍压的方式, 同时为双腔准分子激光器的充电电容器进行充电, 倍压比为1.87。通过对电源工作时序的调节, 实现千赫兹高重频放电激励, 在电源输出电压约为1300V时, 充电电压精度为±0.18%。结果表明, 通过充电电压精度控制单元, 对充电电压反馈调节, 可以实现充电电压的高精度。

由于寿命制约, 准分子激光器使用的传统放电开关闸流管不能满足准分子激光器高重复频率长期稳定工作运行的要求。设计了基于两级磁脉冲压缩技术的全固态脉冲功率模块, 使用大功率半导体开关结合脉冲升压变压器产生μs级的高压脉冲, 利用磁脉冲压缩技术将上升时间为μs级高压脉冲压缩至满足准分子激光器使用的上升时间为0.1 μs级高压脉冲。在ArF准分子激光头上放电, 获得激励脉冲的上升时间约为90 ns, 放电电压16.5 kV, 重复频率达到1 kHz, 两级磁脉冲压缩开关能量传递效率达59.1%。

研制了一台用于白癜风治疗的308 nm XeCl准分子激光系统。根据准分子激光器脉冲式放电的特点，设计了推挽式脉冲开关电源。实验研究了激光器脉冲重复频率、工作电压、气体寿命对激光输出能量的影响，并检测了激光输出脉冲能量的稳定性。通过自动反馈控制系统调整激光头放电工作电压实现输出激光能量的稳定。激光采用扩展型紫外液芯光纤传导，得到均匀性良好的治疗光斑，液芯光纤对308 nm激光的传输效率约为70%。激光器脉冲重复频率1~200 Hz，工作电压18~25 kV，输出能量不稳定度小于4%。经光纤输出用于治疗的有效光斑直径22 mm，脉冲能量密度2~3 mJ/cm2。

研制了一台实用型放电泵浦的351 nm XeF(B-X)准分子激光器, 激光器采用新型开关电源、结构紧凑型张氏电极及放电火花预电离的激光腔结构, 通过优化储能电容和放电电容量及比值, 选取合理的工作气体压力和配比, 优化了激光器性能, 提高了激光器输出参数:单脉冲能量153 mJ, 平均功率12.9 W, 转换效率最高达到0.88%, 重复频率1~80 Hz, 能量不稳定度小于4%, 近场光斑尺寸7 mm×22 mm。激光器已应用到常规抗蚀剂曝光的印刷电路板(PCB)激光投影成像照明系统的实验中。

液芯光纤作为一种新型的光能量传输媒介,有诸多显著的优点,着重介绍了 液芯光纤相对于传统固体传光光纤束的优势。为了液芯光纤在紫外波段激光传输上的应用, 对波长为308 nm和248 nm两种准分子紫外激光在液芯光纤中传输的能量透过率进行了实验研究, 分析了单脉冲能量(1～5 mJ)、光波长(248 nm/308 nm)、平均功率(2～20 mW)等激光参数变化 对准分子激光在液芯光纤中传输特性的影响,为液芯光纤应用于准分子激光传输提供了实验依据。

248 nm放电抽运KrF准分子激光器在微电子学和医学等领域有重要的应用价值。在大多数应用中，激光器的最大输出效率和能量都是十分重要的参数。为了提高激光器输出效率和能量，实现KrF准分子激光器的稳定放电，采用新型开关电源和结构紧凑的张氏电极，并通过优化储能/放电电容比例和工作气体配比等方法，研制出了一台小型高效率放电抽运KrF准分子激光器。研究了开关电源对充放电特性的影响，以及气体配比对激光输出效率和能量的影响。该激光器的各项参数相比以往的产品有了较大改善，可重复频率为1~80 Hz，输出效率最高达2.5%，最大单脉冲输出能量380 mJ；当工作电压高于25 kV时，激光输出能量不稳定度约为1.8%。

193 nm ArF 准分子激光光刻技术已广泛应用于90 nm以下节点半导体量产。 分析了近期发展用于改进准分子激光性能的 关键技术:主振-功率再生放大 (MOPRA) 结构, 主振-功率振荡 (MOPO) 结构, 主动光谱带宽稳定技术, 先进的气体管 理技术。对光刻用准分子激光光源技术发展趋势进行了简要的讨论。