以準(zhǔn)分子為工作物質(zhì)的一類(lèi)氣體激光器件。常用相對(duì)論電子束或橫向快速脈沖放電來(lái)實(shí)現(xiàn)激勵(lì)。當(dāng)受激態(tài)準(zhǔn)分子的不穩(wěn)定分子鍵斷裂而離解成基態(tài)原子時(shí)，受激態(tài)的能量以激光輻射的形式放出。
準(zhǔn)分子激光器激光用于半導(dǎo)體處理，特別是半導(dǎo)體表面退火，是一種有希望的應(yīng)用，潛在的市場(chǎng)是很大的。激光處理比常規(guī)熱處理的優(yōu)點(diǎn)是能夠紡織退火期間參雜劑的再分布，同事保持適當(dāng)?shù)脑俳Y(jié)晶和參雜劑活化。準(zhǔn)分子激光能對(duì)樣品均勻照射，而且準(zhǔn)分子激光的光譜相當(dāng)?shù)膶挘蚨喔砷L(zhǎng)度相當(dāng)短，使得樣品中的干涉效應(yīng)減，而在以往的激光退火中，這時(shí)難以解決的問(wèn)題。準(zhǔn)分子激光的紫外波長(zhǎng)很適于退火樣品的薄層穿透，準(zhǔn)分子激光還可以聚焦成微米級(jí)尺寸進(jìn)行材料處理。
準(zhǔn)分子激光器的特點(diǎn)：
1、準(zhǔn)分子以激發(fā)態(tài)形式存在，壽命很短，僅有10的-8次方S量級(jí)，基態(tài)為10的-13次方S量級(jí)，躍遷發(fā)生在低激發(fā)態(tài)和排斥的基態(tài)（或弱束縛）之間，其熒光譜為一連續(xù)帶。
2、由于其熒光譜為一連續(xù)帶，故可以實(shí)現(xiàn)波長(zhǎng)可調(diào)諧運(yùn)轉(zhuǎn)。
3、由于激光躍遷的下能級(jí)（基態(tài)）的離子迅速離解，激光下能級(jí)基本為空的，易實(shí)現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)，因此量子效率很高，接近100%，且可以高重復(fù)頻率運(yùn)轉(zhuǎn)。
4、輸出激光波長(zhǎng)主要在紫外線(xiàn)到可見(jiàn)光段，波長(zhǎng)短、頻率高、能量大、焦斑小、加工分辨率高，適合用于高質(zhì)量的激光加工。
利用準(zhǔn)分子激光的良好聚焦作用，通過(guò)激光引發(fā)光化反應(yīng)，使表面出現(xiàn)微米量級(jí)的沉淀或蝕刻。例如，用波長(zhǎng)為193毫微米的氟化氬準(zhǔn)分子激光在樣品表面光解三氯化硼，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了單晶硅和多晶硅的摻雜。此外，用脈寬為7豪微秒的準(zhǔn)分子激光瞬間熔化表面，可使摻雜劑擴(kuò)散到幾千埃的深度并使摻雜劑*活化。采用這種技術(shù)制造的太陽(yáng)能電池，轉(zhuǎn)換效率約為13-14%。
準(zhǔn)分子激光器在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域使用：
在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中使用的激光器種類(lèi)非常多，常用于眼科治療的主要有紅寶石激光、氬離子激光、氪離子、染料激光、摻釹釔鋁石榴石激光和氟化氬準(zhǔn)分子激光等固體、氣體和液體的激光器，用連續(xù)的、脈沖的和調(diào)Q的方式，治療眼底部色素膜和屈光間質(zhì)等部位的數(shù)十種有關(guān)眼部疾病。
眼科使用的準(zhǔn)分子激光， 是以氬氣和氟氣為工作氣體產(chǎn)生的激光。所謂準(zhǔn)分子激光，是指受激二聚體所產(chǎn)生的激光，波長(zhǎng)范圍為157～353nm，所屬紫外激光波段。用于臨床的氟化氬混合物產(chǎn)生的波長(zhǎng)為193nm的超紫外冷激光。
波長(zhǎng)為193nm的ArF準(zhǔn)分子激光，進(jìn)行屈光手術(shù)的機(jī)理就是光化學(xué)效應(yīng)。準(zhǔn)分子激光單個(gè)光子的能量大約是6.4eV，而角膜組織中肽鍵與碳分子鍵的結(jié)合能量?jī)H為3.6eV。當(dāng)其高能量的光子照射到角膜，直接將組織內(nèi)的分子鍵打斷，導(dǎo)致角膜組織碎裂而達(dá)到消融切割組織的目的，并且由于準(zhǔn)分子激光脈寬短，又是光化學(xué)效應(yīng)切除。因此，對(duì)切除周?chē)M織的機(jī)械損傷和熱損傷小。
用這種刀施行光切術(shù)，其切割精度可達(dá)到μm級(jí)，其刀口損傷范圍僅達(dá)nm級(jí)，而且由于無(wú)熱效應(yīng)而不會(huì)損傷鄰近組織。所以現(xiàn)已運(yùn)用于角膜手術(shù)，如角膜屈光手術(shù)、角膜疤痕去除等。
