目前，全球主要的DUV光刻机制造商如ASML、Canon和Nikon，均采用氟化氩（ArF）准分子激光技术。这种技术通过氩（Ar）和氟（F）气体混合物在高压电场下生成不稳定分子，释放出193纳米波长的光子。这些光子以短脉冲、高能量形式发射，输出功率可达100W~120W，频率在8kHz~9kHz之间，最终通过光学系统调整后用于光刻设备。

　　相比之下，中国科学院的固态DUV激光技术完全基于固态设计，有望大幅缩小系统设计复杂度和体积，并且减少对于稀有气体的需求，并降低能耗。其核心由自制的Yb:YAG晶体放大器生成1030纳米激光，并通过两条不同的光学路径进行波长转换。一种路径采用四次谐波转换（FHG），将1030纳米激光转换为258纳米，输出功率为1.2W；另一种路径利用光学参数放大（OPA）技术，将1030纳米转换为1553纳米，输出功率为700mW（毫瓦）。

　　最终，这两束激光（258纳米和1553纳米）通过串级硼酸锂（LBO）晶体混合，生成193纳米波长的激光光束。其平均功率为70mW，频率为6kHz，线宽低于880MHz，导致半峰全宽（FWHM）小于0.11pm，光谱纯度与现有商用准分子激光系统相当。这是使用浸没式光刻机在7纳米硅上产生特征尺寸的关键，并且可以用于低至3纳米的工艺节点。

　　为了探索新的应用，中国科学院团队还在1553纳米激光器的光路中引入了螺旋相位板（SPP），将其高斯模式转换为拓扑电荷为1的带有轨道角动量（OAM）的涡旋光束。然后将该涡旋光束用作频率转换的泵浦源，成功地将OAM转移到221纳米和193纳米激光器。结果，获得了193纳米处的涡旋光束，拓扑电荷为2。据称，这是第一个使用OPA和级联LBO晶体的紧凑型193纳米激光发生系统，也是固态激光器在193纳米处产生涡旋光束的首次演示。这种创新配置为固态激光技术的应用开辟了新的可能性。

　　尽管中国科学院的技术在光谱纯度上已接近商用标准，但其输出功率和频率仍远低于现有技术。例如，ASML的ArF准分子激光技术输出功率可达100W以上，频率超过9kHz，而中国科学院的固态DUV激光仅分别达到70mW和6kHz，尚无法满足高产能半导体制造需求。不过，后续该技术有望进一步迭代，以满足实际商用需求。