JP2013062484A - レーザ装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】レーザ装置は、少なくとも3つの波長ピークを含むスペクトルを持つレーザ光を出力可能なマスタオシレータと、各波長ピークのエネルギーを制御可能な多波長発振制御機構と、前記レーザ光のスペクトルを検出するスペクトル検出器と、前記スペクトル検出器による検出結果に基づいて前記多波長発振制御機構を制御する制御部と、を備えてもよい。
【選択図】図1
Description
1.概要
2.用語の説明
3.多波長発振レーザ装置
3.1 構成
3.2 動作
3.3 スペクトル形状とDOFの関係
3.4 3波長発振スペクトル形状とDOFの関係
3.5 作用
4.動作フローチャート
4.1 レーザ出力制御動作
4.2 多波長発振調整サブルーチン
4.3 ワンパルス制御サブルーチン
5.マスタオシレータシステム
5.1 エキシマレーザ装置を用いたマスタオシレータシステム
5.1.1 ウェッジプリズムを用いたシステム構成例1
5.1.2 ウェッジプリズムを用いたシステム構成例2
5.1.3 シリンドリカルレンズを用いたシステム構成例3
5.2 固体レーザ装置を用いたマスタオシレータシステム
5.2.1 複数のレーザ光が空間的および時間的に重複するシステム構成例1
5.2.2 複数のレーザ光が空間的に分離したシステム構成例2
5.2.3 複数のレーザ光が空間的に分離したシステム構成例3
5.2.4 複数のレーザ光が時間的に分離したシステム構成例4
5.2.5 複数のレーザ光の一部が空間的に重複するシステム構成例5
5.2.6 複数のレーザ光の一部が時間的に重複するシステム構成例6
5.3 減衰部を備えたレーザ装置
6.増幅装置
6.1 エキシマガスをゲイン媒質とするパワー増幅器
6.2 エキシマガスをゲイン媒質とするパワーオシレータ
6.2.1 ファブリペロ共振器を含む構成例1
6.2.2 リング共振器を含む構成例2
7.スペクトル検出器
7.1 モニタエタロン分光器
7.2 グレーティング型分光器
8.光路調節器
8.1 光路を一致させる場合
8.1.1 ハーフミラーを含む光路調節器
8.1.2 グレーティングを含む光路調節器
8.2 光路をずらす場合
8.2.1 ハーフミラーを含む光路調節器
8.2.2 グレーティングを含む光路調節器
9. チタンサファイヤ増幅器
9.1 再生増幅器
9.2 マルチパス増幅器
9.3 パワーオシレータ
9.3.1 ファブリペロ型パワーオシレータ
9.3.2 リング型パワーオシレータ
以下で例示する実施の形態では、レーザ光のスペクトルが少なくとも3つのピークを含ように、波長および/もしくは光強度高精度に制御し得る。
KBBF結晶とは、化学式KBe2BO3F2で表される非線形光学結晶である。LBO結晶とは、化学式LiB3O5で表される非線形光学結晶である。バースト発振とは、所定の期間に、所定の繰返し周波数で、パルス状のレーザ光を出力することである。光路とは、レーザ光が伝搬する経路のことである。上流とは、レーザ光の光路に沿って光源に近い側をいう。また、下流とは、レーザ光の光路に沿って露光装置に近い側をいう。
本開示の一実施の形態によるレーザ装置の一例を、以下に図面を参照して詳細に説明する。
図1は、本開示の一実施の形態によるレーザ装置の一例を概略的に示す。レーザ装置100は、コントローラ10と、マスタオシレータシステム20と、増幅装置50と、スペクトル検出部60と、を備えてもよい。レーザ装置100は、高反射ミラー41および42などの光学系と、シャッタ機構70とをさらに備えてもよい。
つづいて、図1に示されるレーザ装置100の概略動作を説明する。コントローラ10は、たとえば露光装置80のコントローラ81からの露光命令に応じて、レーザ出力制御動作を開始してもよい。この露光命令は、たとえばコンタクトホール露光などの特定の露光を要求する命令であってもよい。レーザ出力制御動作を開始すると、コントローラ10は、まず、シャッタ機構70を制御して、レーザ光L1の光路を遮断してもよい。つぎに、コントローラ10は、マスタオシレータシステム20を制御してもよい。マスタオシレータシステム20は、この制御に応じて、少なくとも3つのピークを含むスペクトルを持つレーザ光を出力してもよい。
ここで、露光装置80での露光に用いられるレーザ光のスペクトル形状と焦点深度(DOF)との関係を、図面を用いて詳細に説明する。
つぎに、3波長発振で得られるトリプルピークのスペクトル形状における中央に位置する波形のピーク強度を変更した場合のスペクトル波形とDOFとの関係を、図面を用いて詳細に説明する。
以上のように、少なくとも3つのピークを含むスペクトルを持つレーザ光を用いることで、より深い露光深度DOFを得られ得る。その際、両サイドの波形の間に位置する波形のピーク強度を両サイドの波形のピーク強度よりも若干弱くすることで、より深い露光深度DOFを安定して得られ得る。たとえばトリプルピークのスペクトル波形では、その強度比が0.95程度であることが好ましい。
つぎに、図1に示されるレーザ装置100の動作を、図面を用いて詳細に説明する。図9は、レーザ装置100が実行するレーザ出力制御動作の一例を示すフローチャートである。図10は、図9のステップS105に示される多波長発振調整サブルーチンの一例を示すフローチャートである。図11は、図9のステップS108に示されるワンパルス制御サブルーチンの一例を示すフローチャートである。なお、本説明では、レーザ装置100の動作をコントローラ10の動作を用いて説明する。
図9に示されるように、コントローラ10は、まず、露光装置80が備えるコントローラ81などの外部装置から露光命令を受信するまで待機してもよい(ステップS101;NO)。露光命令を受信すると(ステップS101;YES)、コントローラ10は、シャッタ機構70を制御して、レーザ光L1の光路を遮断してもよい(ステップS102)。つぎに、コントローラ10は、レーザ光L1に要求される目標波長λ1t〜λ3tと、目標強度P1t〜P3tとを取得してもよい(ステップS103)。これらの目標波長λ1t〜λ3tと目標強度P1t〜P3tとは、予め不図示のメモリ等に保存されていてもよいし、ステップS101において外部装置から受信した露光命令に含まれていてもよい。
つぎに、図9のステップS105に示される多波長発振調整サブルーチンについて説明する。図10に示されるように、多波長発振調整サブルーチンでは、コントローラ10は、まず、所定繰返し周波数でレーザ光L1を出力する多波長発振を開始してもよい(ステップS121)。つぎに、コントローラ10は、スペクトル検出部60からレーザ光L1のスペクトルデータを受信するまで待機してもよい(ステップS122;NO)。スペクトルデータを受信すると(ステップS122;YES)、コントローラ10は、スペクトルデータから、各レーザ光L1の中心波長λ1〜λ3と、レーザ光L1のピーク強度P1〜P3とを検出してもよい(ステップS123)。
つぎに、図9のステップS108に示すワンパルス制御サブルーチンについて説明する。図11に示されるように、ワンパルス制御サブルーチンでは、コントローラ10は、まず、多波長発振のタイミングを指示するトリガ信号を受信するまで待機してもよい(ステップS131;NO)。このトリガ信号は、たとえば露光装置80のコントローラ81などの外部装置から送信されてもよい。または、クロック発生器などが発生したクロック信号またはその分周された信号をトリガ信号としてもよい。
つぎに、図1に示されるマスタオシレータシステム20のいくつかの具体例を、図面を参照して詳細に説明する。
エキシマレーザ装置を用いた場合、多波長発振制御機構30によりレーザ光L1の中心波長および/もしくは光強度が調節され、マスターオシレータシステム20から少なくとも3つのピークを含むスペクトルを持つレーザ光L1が出力されてもよい。
図12は、エキシマレーザ装置を用いたマスタオシレータシステム20の概略構成例を示す。図12に示されるように、マスタオシレータシステム20は、出力結合ミラー21と、レーザチャンバ22と、多波長発振制御機構30とを含んでもよい。レーザチャンバ22は、ウィンドウ23および25と、ウィンドウホルダ24および26と、一対の放電電極27(27a、27b)とを備えてもよい。また、レーザチャンバ22の内部は、レーザ媒質としてのエキシマガスで満たされていてもよい。多波長発振制御機構30は、コントローラ31と、グレーティング33と、1つ以上のプリズム35〜37と、2つの光学素子、例えばウェッジプリズム38および39とを備えてもよい。
図14および図15は、エキシマレーザ装置を用いたマスタオシレータシステム20の他の概略構成例を示す。図14は、架台32の搭載面と平行な方向であってレーザ光の光路と実質的に垂直な方向からマスタオシレータシステム120を見た際の側視図を示す。図15は、架台32の搭載面と垂直な方向からマスタオシレータシステム120を見た際の上視図を示す。以下の説明において、上述と同様の構成には、同一の符号を付し、その重複する説明を省略する。
また、コントローラ31は、たとえばコントローラ10からの制御の下、回転ステージ38cを駆動して、ウェッジプリズム38を移動ステージ138aごと回転させてもよい。ウェッジプリズム39を移動させる動作もこれと同様であってよい。これにより、レーザ光L1の中心波長およびピーク強度のうち少なくとも1つが調整され得る。
図17は、エキシマレーザ装置を用いたマスタオシレータシステム20の他の概略構成例を示す。図17は、架台32の搭載面と垂直な方向からマスタオシレータシステム220を見た際の上視図を示す。なお、本例では、図14および図15に示されるマスタオシレータシステム120をベースにするが、これに限らず、たとえば図12に示されるマスタオシレータシステム20をベースとしてもよい。以下の説明において、上述と同様の構成には、同一の符号を付し、その重複する説明を省略する。
また、コントローラ31は、たとえばコントローラ10からの制御の下、移動ステージ138aおよび139aを駆動して、アーム部38bおよびは39bの突出量を制御してもよい。これにより、シリンドリカルハーフレンズ238および239を通過するレーザ光L1の領域が変化するため、レーザ光L1の中心波長が調整され得る。一方、ステージ138aとステージ139aの位置を調節することで、ピーク強度を調節してもよい。
つぎに、半導体レーザなどの固体レーザ装置を用いたマスタオシレータシステム20の概略構成を、以下にいくつか例を挙げて説明する。
図19は、半導体レーザを用いたマスタオシレータシステム20の概略構成例を示す。図19に示されるように、マスタオシレータシステム500は、コントローラ510と、シード光源520と、光路調節器530と、増幅器540と、波長変換器550とを含んでもよい。
図23は、半導体レーザを用いたマスタオシレータシステム20の他の概略構成例を示す。図24は、図23に示されるLBO結晶部560の概略構成例を示す。図25は、図23に示されるKBBF結晶部570の概略構成例を示す。以下の説明において、上述と同様の構成には、同一の符号を付し、その重複する説明を省略する。
図25に示されるKBBF結晶572bのレーザ光L1rr〜L3rrに対する配置は、図29および図30に示されるようにも変更可能である。図30は、図29に示される構成を、レーザ光L2rrの光路を軸として90°回転した際の側視図である。
図19〜図30では、レーザ光L1〜L3が時間的に重複し得る場合を例示した。ただし、これらに限られるものではない。図31は、レーザ光L1〜L3を時間的に分離させる場合のタイミングチャートを示す。
図23〜図30では、レーザ光L1〜L3が空間的に分離された場合を例示した。ただし、これに限られるものではない。たとえば、レーザ光L1〜L3の一部が空間的に重複していてもよい。
また、レーザ光L1〜L3は、それらの一部が時間的に重複してもよい。その場合、図36(a−1)〜(a−3)に示されるように、半導体レーザ520a〜520cに与えるトリガ信号T1〜T3の時間的ずれを、必要十分に小さい時間Tsとしてもよい。それにより、図36(b)に示されるように、光路調節器530からは、レーザ光L1r〜L3rが、それらの一部が時間的に重複しつつ出力され得る。その結果、KBBF結晶部570からは、レーザ光L1〜L3が、それらの一部が時間的に重複しつつ出力され得る。
マスタオシレータシステム20が出力するレーザ光L1のピーク強度は、減衰部を用いて調節されてもよい。図37および図38は、減衰部430およびマスタオシレータシステム20の概略構成を示す。図38は、図37に示される構成を、レーザ光L2rの光路を軸として90°回転した際の側視図である。なお、マスタオシレータシステム20の代わりに、上述において例示した他のマスタオシレータシステム120または220が用いられてもよい。また、減衰部430は、マスタオシレータシステム20の一部であってもよい。
つぎに、図1に示す増幅装置50について、図面を用いて詳細に説明する。増幅装置50は、パワーオシレータやパワー増幅器や再生増幅器など、種々の増幅装置であってよい。また、増幅装置50は、1つの増幅装置であってもよいし、複数の増幅装置を含んでいてもよい。
図41は、パワー増幅器として構成された増幅装置50の概略構成を模式的に示す。図41に示されるように、増幅装置50は、チャンバ53を備えてもよい。増幅装置50は、レーザ光L1のビームプロファイルを調整するスリット52をさらに備えてもよい。チャンバ53には、ウィンドウ54および57が設けられてもよい。ウィンドウ54および57は、チャンバ53の機密性を保持しつつ、レーザ光L1を透過させてもよい。このチャンバ53内には、エキシマガスなどのゲイン媒質が封入されていてもよい。ゲイン媒体は、例えばKrガス、Arガス、F2ガス、Neガス、およびXeガスのうち少なくとも1つを含んでいてもよい。さらに、チャンバ53内には、一対の放電電極55および56が設けられてもよい。放電電極55および56は、レーザ光L1が通過する領域(増幅領域)を挟むように配置されていてもよい。放電電極55および56間には、不図示の電源からパルス状の高電圧が印加されてもよい。高電圧は、レーザ光L1が増幅領域を通過するタイミングに合わせて、放電電極55および56間に印加されてもよい。放電電極55および56間に高電圧が印加されると、放電電極55および56間に、活性化されたゲイン媒質を含む増幅領域が形成され得る。レーザ光L1は、この増幅領域を通過する際に増幅され得る。
つづいて、パワーオシレータを増幅装置50として用いた場合を以下に例を挙げて説明する。
まず、ファブリペロ共振器を備えたパワーオシレータを増幅装置50として用いた場合を例に挙げる。図42は、ファブリペロ共振器を備えたパワーオシレータを用いた増幅装置50Aの概略構成を模式的に示す。図42に示されるように、増幅装置50Aは、図41に示される増幅装置50と同様の構成に加え、レーザ光の一部を反射し、一部を透過するリアミラー51と、レーザ光の一部を反射し、一部を透過する出力カプラ58とを備えてもよい。リアミラー51と出力カプラ58とは、光共振器を形成してもよい。ここで、リアミラー51の反射率は出力カプラ58の反射率よりも高いことが好ましい。出力カプラ58は、増幅後のレーザ光L1の出力端であってもよい。
つぎに、リング共振器を備えたパワーオシレータを増幅装置50として用いた場合を例に挙げる。図43および図44は、リング共振器を備えたパワーオシレータを用いた増幅装置90の概略構成を模式的に示す。増幅装置90の出力段には、増幅装置90から出力されたレーザ光L1を遮断するシャッタ98がさらに設けられてもよい。さらに、図1に示される高反射ミラー42の代わりに、ビームスプリッタ43が用いられてもよい。
つぎに、図1に示されるスペクトル検出器63について説明する。
まず、モニタエタロンを用いたスペクトル検出器63を、図面を用いて詳細に説明する。図45は、スペクトル検出器63の概略構成を模式的に示す。図45に示されるように、スペクトル検出器63は、拡散板631と、モニタエタロン632と、集光レンズ633と、イメージセンサ635(またはフォトダイオードアレイでもよい)とを備えてもよい。
つぎに、グレーティング型分光器を用いたスペクトル検出器63Aを、図面を用いて詳細に説明する。図46は、スペクトル検出器63Aの概略構成を模式的に示す。図46に示されるように、スペクトル検出器63Aは、図示しない拡散板と、分光器633aとを備えてもよい。分光器633aは、凹面ミラー635aと、グレーティング636aと、凹面ミラー637aと、イメージセンサ(ラインセンサ)638aとを備えてもよい。
また、上述における光路調節器530を、以下に例を挙げて説明する。
まず、半導体レーザ520a〜520cから出力されたレーザ光L1r〜L3rの光路を実施的に一致させる場合の光路調節器530の例を、以下に説明する。
図47は、ハーフミラーを用いた光路調節器530の概略構成を模式的に示す。図47に示す構成において、半導体レーザ520bから出力されたレーザ光L2rは、ハーフミラー533および532を透過してもよい。半導体レーザ520aから出力されたレーザ光L1rは、高反射ミラー531で反射し、ハーフミラー532で反射してもよい。これにより、レーザ光L1rおよびL2rの光路が実質的に一致し得る。半導体レーザ520cから出力されたレーザ光L3rは、高反射ミラー534で反射し、ハーフミラー533で反射し、ハーフミラー532を透過してもよい。これにより、レーザ光L1r〜L3rの光路が実質的に一致し得る。
つぎに、グレーティング535を用いた光路調節器530Aを、図面を用いて詳細に説明する。図48は、グレーティング535を用いた光路調節器530Aの一例を示す。図48に示されるように、レーザ光L2rは、グレーティング535に対してたとえば垂直方向から入射してもよい。レーザ光L1rは、レーザ光L2rに対してたとえば角度+αの傾きを持ってグレーティング535に入射してもよい。また、レーザ光L3rは、レーザ光L2rに対してたとえば角度−αの傾きを持ってグレーティング535に入射してもよい。角度±αは、レーザ光L1rおよびL3rのたとえば+1次及び−1次の回折光の光路がレーザ光L2rの0次回折光(透過光)の光路と実質的に一致する角度に設定されるとよい。これにより、グレーティング535を用いてレーザ光L1r〜L3rの光路を実質的に一致させ得る。なお、図48では、透過型のグレーティング535を用いたが、反射型のグレーティングが用いられてもよい。
つぎに、半導体レーザ520a〜520cから出力されたレーザ光L1r〜L3rの光路を微小にずらしつつ略一致させる場合の光路調節器630の例を、以下に説明する。
図49は、ハーフミラーを用いた光路調節器630の概略構成を模式的に示す。図49に示す構成において、半導体レーザ520bから出力されたレーザ光L2rは、ハーフミラー633および632を透過してもよい。半導体レーザ520aから出力されたレーザ光L1rは、高反射ミラー631で反射し、ハーフミラー632で反射してもよい。ハーフミラー632は、高反射ミラー631に対して微小に傾いていてもよい。これにより、レーザ光L1rおよびL2rの光路を微小にずらしつつ略一致させることができる。半導体レーザ520cから出力されたレーザ光L3rは、高反射ミラー634で反射し、ハーフミラー633で反射し、ハーフミラー632を透過してもよい。ハーフミラー633は、高反射ミラー634に対して微小に傾いていてもよい。これにより、レーザ光L1r〜L3rの光路を微小にずらしつつ略一致させることができる。
つぎに、グレーティング635を用いた光路調節器630Aを、図面を用いて詳細に説明する。図50は、グレーティング635を用いた光路調節器630Aの一例を示す。図50に示されるように、レーザ光L2rは、グレーティング635に対してたとえば垂直方向から入射してもよい。レーザ光L1rは、レーザ光L2rに対してたとえば角度+αの傾きを持ってグレーティング635に入射してもよい。また、レーザ光L3rは、レーザ光L2rに対してたとえば角度−αの傾きを持ってグレーティング635に入射してもよい。角度±αは、レーザ光L1rおよびL3rの回折光の光路がレーザ光L2rの0次回折光(透過光)の光路に対して微小に回折光の光路の角度がずれるように設定されるとよい。これにより、グレーティング635を用いてレーザ光L1r〜L3rの光路の角度を互いに微小にずれさせることができる。なお、図50では、透過型のグレーティング635を用いたが、反射型のグレーティングが用いられてもよい。
つぎに、マスタオシレータシステム500または600における増幅器540について説明する。ここでは、チタンサファイア結晶をゲイン媒質として用いた増幅器540を例に挙げて説明する。
増幅器540としては、再生増幅器800が用いられてもよい。図51は、再生増幅器800の概略構成を模式的に示す。図51に示されるように、再生増幅器800は、高反射ミラー801および806と、ポッケルスセル802と、ゲイン媒質としてのチタンサファイア結晶803と、偏光ビームスプリッタ804と、ポッケルスセル805と、ポンピングレーザ809とを備えてもよい。
また、増幅器540は、マルチパス型のパワー増幅器であってもよい。図52は、マルチパス型のパワー増幅器として構成された増幅器810の概略構成を模式的に示す。図52に示されるように、増幅器810は、複数の高反射ミラー811〜817と、ゲイン媒質としてのチタンサファイア結晶818と、ポンピングレーザ809とを備えてもよい。
9.3.1 ファブリペロ型パワーオシレータ
また、増幅器540は、ファブリペロ型のパワーオシレータであってもよい。図53は、ファブリペロ型パワーオシレータの増幅器820の概略構成を模式的に示す。図53に示されるように、増幅器820は、部分反射ミラー822と、出力カプラ824と、ゲイン媒質としてのチタンサファイア結晶823と、高反射ミラー821と、ポンピングレーザ809とを備えてもよい。
また、増幅器540は、リング型のパワーオシレータであってもよい。図54は、リング型のパワーオシレータとして構成された増幅器830の概略構成を模式的に示す。図54に示されるように、増幅器830は、入出力カプラ831と、高反射ミラー832〜834と、ゲイン媒質としてのチタンサファイア結晶835と、ポンピングレーザ809とを備えてもよい。
10 コントローラ
20、120、220 マスタオシレータシステム
21 出力結合ミラー
22 レーザチャンバ
23、25 ウィンドウ
24、26 ウィンドウホルダ
27、27a、27b 放電電極
30、130、230 多波長発振制御機構
31 コントローラ
32 架台
33 グレーティング
34 回転ステージ
35、36、37 プリズム
38、39 ウェッジプリズム
38a、39a、138a、139a 移動ステージ
38b、39b アーム部
38c、39c 回転ステージ
238、239 シリンドリカルハーフレンズ
41、42 高反射ミラー
50 増幅装置
60 スペクトル検出部
61 ビームスプリッタ
62 集光レンズ
63 スペクトル検出器
70 シャッタ機構
71 シャッタ
72 駆動機構
80 露光装置
81 コントローラ
430 減衰部
431 コントローラ
432〜434 減衰板
432a〜434a 移動ステージ
432b アーム部
500 マスタオシレータシステム
510 コントローラ
520 シード光源
520a〜520c 半導体レーザ
530、630 光路調節器
540 増幅器
550 波長変換器
560 LBO結晶部
561 集光レンズ
562 LBO結晶
563 コリメートレンズ
564 ビームスプリッタ
570 KBBF結晶部
571、571a〜571c 集光レンズ
572 KBBF結晶組立体
572a、572c プリズム
572b KBBF結晶
573、573a〜573c コリメートレンズ
574 ビームスプリッタ
L1〜L3、L1r〜L3r、L1rr〜L3rr、L2h、L2i、L4h、L4i レーザ光
S0.3、S21、S22、S31〜S33、S1.25 波形
S80、S90、S95、S100 スペクトル形状
Claims (24)
- 少なくとも3つの波長ピークを含むスペクトルを持つレーザ光を出力可能なマスタオシレータと、
各波長ピークのエネルギーを制御可能な多波長発振制御機構と、
前記レーザ光のスペクトルを検出するスペクトル検出器と、
前記スペクトル検出器による検出結果に基づいて前記多波長発振制御機構を制御する制御部と、
を備えるレーザ装置。 - 前記少なくとも3つの波長ピークを含むスペクトルを持つレーザ光を増幅する増幅装置をさらに備え、
増幅された前記少なくとも3つの波長ピークを含むスペクトルを持つレーザ光のうち最も波長の短い波長ピークのエネルギーと最も波長が長い波長ピークのエネルギーとは、他の増幅された波長ピークのエネルギーよりも大きい、請求項1記載のレーザ装置。 - 前記スペクトル検出器は、前記少なくとも3つの増幅された波長ピークのスペクトルを検出し、
前記制御部は、前記少なくとも3つの増幅された波長ピークのうち最も波長の短い波長ピークのエネルギーと最も波長が長い波長ピークのエネルギーとが他の増幅された波長ピークのエネルギーよりも大きくなるように、前記多波長発振制御機構を制御する、請求項2記載のレーザ装置。 - 前記多波長発振制御機構は、各波長ピークのピーク強度およびスペクトル線幅のうち少なくとも1つを制御する、請求項1記載のレーザ装置。
- 前記マスタオシレータは、
共振器の一方の端に位置された出力結合ミラーと、
前記共振器の他方の端に位置されたグレーティングと、
前記共振器中に位置され、内部にレーザ媒体を含むチャンバと、
を含み、
前記多波長発振制御機構は、
前記少なくとも3つの波長ピークのうち少なくとも1つの波長ピークを含むレーザ光の前記グレーティングへの入射角度を変更可能な少なくとも1つの光学素子と、
前記少なくとも1つの光学素子を前記少なくとも1つの波長ピークを含むレーザ光の光路に対して入出する移動機構と、
を含む、請求項1記載のレーザ装置。 - 前記マスタオシレータは、前記共振器中に配置され、前記少なくとも3つの波長ピークを含むレーザ光の前記グレーティングへの入射光路を分離するプリズムをさらに含み、
前記移動機構は、分離された前記入射光路に対して前記少なくとも1つの光学素子を入出する、請求項5記載のレーザ装置。 - 前記多波長発振制御機構は前記少なくとも3つの波長ピークを含むスペクトルを持つレーザ光の各波長ピークの中心波長を制御可能である、
請求項1記載のレーザ装置。 - 前記マスタオシレータは、
共振器の一方の端に位置された出力結合ミラーと、
前記共振器の他方の端に位置されたグレーティングと、
前記共振器中に位置され、内部にレーザ媒体を含むチャンバと、
を含み、
前記多波長発振制御機構は、
前記少なくとも3つのレーザ光のうち少なくとも1つの波長ピークを含むレーザ光の前記グレーティングへの入射光路上に位置され、該少なくとも1つの波長ピークを含むレーザ光の前記グレーティングへの入射角度を変更可能な少なくとも1つの光学素子と、
前記少なくとも1つの光学素子を前記入射光路以外の軸を回転軸として回転可能な回転機構と、
をさらに含む、請求項7記載のレーザ装置。 - 前記マスタオシレータは、前記共振器中に配置され、前記少なくとも3つの波長ピークを含むレーザ光の前記グレーティングへの入射光路を分離するプリズムをさらに含み、
前記少なくとも1つの光学素子は、分離された前記入射光路上に位置される、請求項8記載のレーザ装置。 - 前記光学要素は、ウェッジプリズムである、請求項8記載のレーザ装置。
- 前記マスタオシレータは、
共振器の一方の端に位置された出力結合ミラーと、
前記共振器の他方の端に位置されたグレーティングと、
前記共振器中に位置され、内部にレーザ媒体を含むチャンバと、
を含み、
前記多波長発振制御機構は、
前記少なくとも3つの波長ピークを含むレーザ光のうち少なくとも1つの波長ピークを含むレーザ光の前記グレーティングへの入射角度を変更可能な少なくとも1つの光学素子と、
前記少なくとも1つの光学素子を前記少なくとも1つの波長ピークを含むレーザ光の光路に対して入出する移動機構と、
を含む、請求項7記載のレーザ装置。 - 前記マスタオシレータは、前記共振器中に配置され、前記少なくとも3つの波長ピークを含むレーザ光の前記グレーティングへの入射光路を分離するプリズムをさらに含み、
前記移動機構は、分離された前記入射光路に対して前記少なくとも1つの光学素子を入出する、請求項11記載のレーザ装置。 - 前記光学要素は、シリンドリカルレンズである、請求項11記載のレーザ装置。
- 前記少なくとも3つの波長ピークを含むスペクトルを持つレーザ光の各波長ピークを含むレーザ光路はそれぞれ異なり、
前記多波長発振制御機構は、前記少なくとも3つの波長ピークを含むレーザ光のうち少なくとも1つの波長ピークを含むレーザ光の光路上に配置され、
該少なくとも1つの波長ピークを含むレーザ光のエネルギーを減衰させる少なくとも1つの減衰部と、
前記少なくとも1つの減衰部を前記少なくとも1つの波長ピークを含むレーザ光の光路に対して垂直な方向に移動させる移動機構と、
を含み、
前記減衰部の透過率は、位置に依存して変化する、
請求項1記載のレーザ装置。 - 波長が異なる少なくとも3つのレーザ光を出力可能なマスタオシレータと、
前記レーザ光のスペクトルを検出するスペクトル検出器と、
前記スペクトル検出器による検出結果に基づいて前記マスタオシレータを制御する制御部と、
を備え、
前記マスタオシレータは、
それぞれ異なる波長で発振可能な少なくとも3つの半導体レーザと、
前記少なくとも3つの半導体レーザから出力された前記少なくとも3つのレーザ光の光路を実質的に一致させる光路調整部と、
前記少なくとも3つの半導体レーザを制御する発振制御部と、
を含む、
レーザ装置。 - 前記少なくとも3つのレーザ光を増幅する増幅部と、
増幅された前記少なくとも3つのレーザ光の波長を変換する波長変換部と、
をさらに備える、請求項15記載のレーザ装置。 - 前記波長変換部は、少なくとも1つの非線形光学結晶を含む、請求項15記載のレーザ装置。
- 前記非線形光学結晶は、LBO結晶およびKBBF結晶のうち少なくとも1つを含む、請求項17記載のレーザ装置。
- 前記波長変換部は、前記非線形光学結晶中の実質的に同じ領域に前記少なくとも3つのレーザ光を集光する少なくとも1つの集光レンズをさらに含む、請求項17記載のレーザ装置。
- 前記波長変換部は、前記非線形光学結晶中の異なる領域に前記少なくとも3つのレーザ光を集光する少なくとも1つの集光レンズをさらに含む、請求項17記載のレーザ装置。
- 前記波長変換部は、前記非線形光学結晶中における一部が互いに重複する領域に前記少なくとも3つのレーザ光を集光する少なくとも1つの集光レンズをさらに含む、請求項17記載のレーザ装置。
- 前記発振制御部は、実質的に同一のタイミングで前記少なくとも3つの半導体レーザを発振させる、請求項15記載のレーザ装置。
- 前記発振制御部は、時間的に分離されたタイミングで前記少なくとも3つの半導体レーザを発振させる、請求項15記載のレーザ装置。
- 前記発振制御部は、時間的に一部が重複するタイミングで前記少なくとも3つの半導体レーザを発振させる、請求項15記載のレーザ装置。
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