CN112640230B

CN112640230B - 激光系统和电子器件的制造方法

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Publication number: CN112640230B
Application number: CN201880097096.4A
Authority: CN
Inventors: 三浦泰祐; 若林理
Original assignee: Gigaphoton Inc
Current assignee: Gigaphoton Inc
Priority date: 2018-10-23
Filing date: 2018-10-23
Publication date: 2023-08-18
Anticipated expiration: 2038-10-23
Also published as: US11804697B2; JPWO2020084685A1; CN112640230A; JP7170055B2; US20210194215A1; WO2020084685A1

Abstract

本公开的一个观点的激光系统包含第1固体激光装置、波长转换系统、准分子放大器和控制部，第1固体激光装置包含第1多半导体激光器系统、第1半导体光放大器和第1光纤放大器。第1多半导体激光器系统包含第1多个半导体激光器、第1谱监视器和第1合束器，该第1多个半导体激光器的波长彼此不同，并且为单纵模，并且进行连续波振荡，控制部对由第1多个半导体激光器生成的第1多线谱的各线的振荡波长和光强度进行控制，以得到从外部装置指示的至少目标中心波长或目标谱线宽度的准分子激光。

Description

激光系统和电子器件的制造方法

技术领域

本公开涉及激光系统和电子器件的制造方法。

背景技术

随着半导体集成电路的微细化和高集成化，在半导体曝光装置中要求分辨率的提高。下面，将半导体曝光装置简称为“曝光装置”。因此，从曝光用光源输出的光的短波长化得以发展。在曝光用光源中代替现有的汞灯而使用气体激光装置。当前，作为曝光用的气体激光装置，使用输出波长为248nm的紫外线的KrF准分子激光装置、以及输出波长为193nm的紫外线的ArF准分子激光装置。

作为当前的曝光技术，如下的液浸曝光已经实用化：利用液体充满曝光装置侧的投影透镜与晶片之间的间隙，通过改变该间隙的折射率，使曝光用光源的外观的波长变短。在使用ArF准分子激光装置作为曝光用光源进行液浸曝光的情况下，对晶片照射等价的波长为134nm的紫外光。将该技术称为ArF液浸曝光。ArF液浸曝光也被称为ArF液浸光刻。

KrF、ArF准分子激光装置的自然振荡的谱线宽度较宽，大约为350～400pm，因此，通过曝光装置侧的投影透镜缩小地投影到晶片上的激光(紫外线光)产生色差，分辨率降低。因此，需要将从气体激光装置输出的激光的谱线宽度窄带化到能够无视色差的程度。谱线宽度也被称为谱宽度。因此，在气体激光装置的激光谐振器内设置具有窄带化元件的窄带化部(Line Narrow Module)，通过该窄带化部实现谱宽度的窄带化。另外，窄带化元件也可以是标准具或光栅等。将这种谱宽度被窄带化的激光装置称为窄带化激光装置。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：美国专利申请公开第2013/0215916号说明书

专利文献2：美国专利申请公开第2004/0012844号说明书

专利文献3：美国专利第9929529号

专利文献4：日本特开2011-187521号公报

专利文献5：日本特开2011-249399号公报

发明内容

本公开的1个观点的激光系统包含：第1固体激光装置，其输出第1脉冲激光；波长转换系统，其对从第1固体激光装置输出的第1脉冲激光进行波长转换；准分子放大器，其放大由波长转换系统波长转换后的第2脉冲激光；以及控制部，其对从准分子放大器输出的准分子激光的至少中心波长或谱线宽度进行控制，其中，第1固体激光装置包含：第1多半导体激光器系统；第1半导体光放大器，其对从第1多半导体激光器系统输出的激光进行脉冲放大；以及第1光纤放大器，其包含对从第1半导体光放大器输出的脉冲激光进行放大的第1光纤，第1多半导体激光器系统包含：第1多个半导体激光器，它们波长彼此不同，并且为单纵模，并且进行连续波振荡；第1合束器，其使从第1多个半导体激光器输出的各个激光耦合，输出具有第1多线谱的激光，该第1多线谱包含多个峰值波长；以及第1谱监视器，其接收从第1多个半导体激光器输出的连续波的激光的一部分，计测从第1多个半导体激光器输出的各个激光的波长和光强度，控制部对由第1多个半导体激光器生成的第1多线谱的各线的振荡波长和光强度进行控制，以得到从外部装置指示的至少目标中心波长或目标谱线宽度的准分子激光。

本公开的另1个观点的电子器件的制造方法通过激光系统生成准分子激光，将准分子激光输出到曝光装置，在曝光装置内在感光基板上曝光准分子激光，以制造电子器件，激光系统包含：第1固体激光装置，其输出第1脉冲激光；波长转换系统，其对从第1固体激光装置输出的第1脉冲激光进行波长转换；准分子放大器，其放大由波长转换系统波长转换后的第2脉冲激光；以及控制部，其对从准分子放大器输出的准分子激光的至少中心波长或谱线宽度进行控制，第1固体激光装置包含：第1多半导体激光器系统；第1半导体光放大器，其对从第1多半导体激光器系统输出的激光进行脉冲放大；以及第1光纤放大器，其包含对从第1半导体光放大器输出的脉冲激光进行放大的第1光纤，第1多半导体激光器系统包含：第1多个半导体激光器，它们波长彼此不同，并且为单纵模，并且进行连续波振荡；第1合束器，其使从第1多个半导体激光器输出的各个激光耦合，输出具有第1多线谱的激光，该第1多线谱包含多个峰值波长；以及第1谱监视器，其接收从第1多个半导体激光器输出的连续波的激光的一部分，计测从第1多个半导体激光器输出的各个激光的波长和光强度，控制部对由第1多个半导体激光器生成的第1多线谱的各线的振荡波长和光强度进行控制，以得到从外部装置指示的至少目标中心波长或目标谱线宽度的准分子激光。

附图说明

下面，参照附图将本公开的若干个实施方式作为简单例子进行说明。

图1是示出典型的激光的谱形状的图。

图2是用于说明准分子激光的谱线宽度的定义的图。

图3是用于说明多线的谱线宽度和中心波长的定义的图。

图4是示出多线各自的光强度相等的谱形状的例子的图。

图5是概略示出激光系统的结构例的图。

图6是示出激光控制部中的处理内容的例子的流程图。

图7是示出激光系统的初始设定子例程的例子的流程图。

图8是示出固体激光器系统的控制子例程的例子的流程图。

图9是示出激光系统的控制子例程的例子的流程图。

图10是示出固体激光器系统控制部中的处理内容的例子的流程图。

图11是示出固体激光器系统的初始设定子例程的例子的流程图。

图12是示出第1半导体激光器系统的控制子例程的例子的流程图。

图13是示出第2半导体激光器系统的控制子例程的例子的流程图。

图14是示出计算第2半导体激光器系统的目标中心波长λ2ct的处理的子例程的例子的流程图。

图15是示出固体激光器系统的能量控制子例程的例子的流程图。

图16是概略地示出半导体激光器系统的结构例的图。

图17是示出从分布反馈型半导体激光器输出的激光谱的图。

图18是示出第1半导体激光器控制部中的处理内容的例子的流程图。

图19是示出第2半导体激光器控制部中的处理内容的例子的流程图。

图20是概略地示出实施方式1的激光系统的结构的图。

图21是示出激光控制部中的处理内容的例子的流程图。

图22是示出固体激光器系统的控制子例程(2)的例子的流程图。

图23是示出计算第1多半导体系统的目标谱线宽度Δλ1mt的处理的例子的流程图。

图24是示出函数的例子的曲线图，该函数表示准分子光的谱线宽度Δλ和第1多半导体激光器系统的谱线宽度Δλ1m之间的关系。

图25是示出第1多半导体激光器系统的控制例1的框图。

图26是示出图25所示的控制例1中由第1谱监视器检测到的多线的谱的一例的图。

图27是示出针对图26的谱形状实施了固定多线的中心波长且变更多线的谱线宽度的控制的情况下得到的多线的谱的例子的图。

图28是示出第2多半导体激光器系统的控制例的框图。

图29是示出图28所示的控制例1中由第2谱监视器检测到的多线的谱的一例的图。

图30是示出针对图29的谱形状实施了固定多线的谱线宽度且变更多线的中心波长的控制的情况下得到的多线的谱的例子的图。

图31是示出固体激光器系统控制部中的处理内容的例子的流程图。

图32是示出固体激光器系统的初始设定子例程(2)的例子的流程图。

图33是示出第1多半导体激光器系统的控制子例程的例子的流程图。

图34是示出第2多半导体激光器系统的控制子例程的例子的流程图。

图35是示出计算第2多半导体激光器系统的目标中心波长λ2mct的处理的例子的流程图。

图36是示出第1多线控制部中的处理内容的例子的流程图。

图37是示出计算第1多半导体激光器系统的各半导体激光器的目标振荡波长的处理的例子的流程图。

图38是示出各半导体激光器DFB1(k)的控制子例程的例子的流程图。

图39是示出计算和判定第1多半导体激光器系统的谱线宽度Δλ1m和中心波长λ1mc的处理的例子的流程图。

图40是示出第2多线控制部中的处理内容的例子的流程图。

图41是示出计算第2多半导体激光器系统的各半导体激光器的目标波长的处理的例子的流程图。

图42是示出各半导体激光器DFB2(k)的控制子例程的例子的流程图。

图43是示出计算和判定第2多半导体激光器系统的谱线宽度Δλ2m和中心波长λ2mc的处理的例子的流程图。

图44是示出第1多半导体激光器系统的控制例2的框图。

图45是示出图44所示的控制例2中由第1谱监视器检测到的多线的谱的一例的图。

图46是示出针对图45的谱形状实施了固定多线的谱线宽度且变更多线的中心波长的控制的情况下得到的多线的谱的例子的图。

图47是示出第2多半导体激光器系统的控制例2的框图。

图48是示出图47所示的控制例2中由第2谱监视器检测到的多线的谱的一例的图。

图49是示出针对图48的谱形状实施了固定多线的中心波长且变更多线的谱线宽度的控制的情况下得到的多线的谱的例子的图。

图50是示出第1多半导体激光器系统的控制例3的框图。

图51是示出由第1谱监视器检测到的多线的谱的一例的图。

图52是示出第2多半导体激光器系统的控制例3的框图。

图53是示出图52所示的控制例3中由第2谱监视器检测到的多线的谱的一例的图。

图54是示出针对图53的谱形状实施了变更多线的中心波长和谱线宽度的控制的情况下的多线的谱的例子的图。

图55是示出第1多半导体激光器系统的控制例4的框图。

图56是示出图55所示的控制例4中由第1谱监视器检测到的多线的谱的一例的图。

图57是示出针对图56的谱形状实施了变更多线的中心波长和谱线宽度的控制的情况下的多线的谱的例子的图。

图58是示出第2多半导体激光器系统的控制例4的框图。

图59是示出图58所示的控制例4中由第2谱监视器检测到的多线的谱的一例的图。

图60是示出多半导体激光器系统的变形例1的框图。

图61是示出图60所示的结构的控制例中由第1谱监视器检测到的多线的谱的例子的图。

图62是示出半导体激光器DFB1(k)的控制子例程的例子的流程图。

图63是示出多半导体激光器系统的变形例2的框图。

图64是示出图63所示的变形例2中由第1谱监视器检测到的多线的谱的例子的图。

图65是示出半导体激光器DFB1(k)的控制子例程的例子的流程图。

图66是概略地示出谱监视器的结构例的图。

图67是概略地示出谱监视器的另一个结构例的图。

图68是与外差干涉仪对拍频信号的检测、以及波长和光强度的计算有关的说明图。

图69是概略地示出准分子放大器的结构例的图。

图70是概略地示出采用了环形谐振器的准分子放大器的结构例的图。

图71是概略地示出使用标准具分光器的谱监视器的结构例的图。

图72是示出激光的谱的一例的图。

图73是概略地示出使用光纤构成的合束器的例子的图。

图74是概略地示出使用半透半反镜和高反射镜构成的合束器的例子的图。

图75是概略地示出使用单纵模的外部谐振器型半导体激光器的多半导体激光器系统的例子的图。

图76是示出CW振荡基准激光光源的一例的框图。

图77是示出CW振荡基准激光光源的另一例的框图。

图78是概略地示出多纵模的CW振荡半导体激光器的例子的图。

图79是示出从图78所示的半导体激光器输出的激光的谱的例子的图。

图80是示出流过DFB激光器的电流值的波形的例子的图。

图81是示出从DFB激光器输出的激光根据调制电流的波长变化的曲线图。

图82是概略地示出半导体光放大器的结构例的图。

图83是概略地示出实施方式3的激光系统的例子的图。

图84是示出第3多半导体激光器系统的控制例的框图。

图85是示出图84所示的控制例中由第3谱监视器检测到的多线的谱的一例的图。

图86是示出针对图85所示的谱形状实施了变更多线的中心波长和谱线宽度的控制的情况下的多线的谱的例子的图。

图87是概略地示出曝光装置的结构例的图。

具体实施方式

-目录-

1.用语的说明

1.1 准分子激光的谱线宽度Δλ的定义

1.2 多线的谱线宽度Δλm和中心波长λmc的定义

2.激光系统的概要

2.1 结构

2.2 动作

2.3 激光控制部的处理例

2.4 固体激光器系统控制部的处理例

2.5 半导体激光器系统的例子

2.5.1 结构

2.5.2 动作

2.6 第1半导体激光器控制部的处理例

2.7 第2半导体激光器控制部的处理例

3.课题

4.实施方式1

4.1 结构

4.2 动作

4.3 激光控制部的处理例

4.4 第1多半导体激光器系统的控制例1

4.5 第2多半导体激光器系统的控制例1

4.6 固体激光器系统控制部的处理例

4.7 第1多线控制部的处理例

4.8 第2多线控制部的处理例

4.9 作用/效果

4.10 变形例

4.10.1 第1多半导体激光器系统的控制例2

4.10.2 第2多半导体激光器系统的控制例2

5.实施方式2

5.1 结构

5.2 动作

5.2.1 第1多半导体激光器系统的控制例3

5.2.2 第2多半导体激光器系统的控制例3

5.3 作用/效果

5.4 变形例

5.4.1 第1多半导体激光器系统的控制例4

5.4.2 第2多半导体激光器系统的控制例4

6.多半导体激光器系统的变形例1

6.1 结构

6.2 动作

7.多半导体激光器系统的变形例2

7.1 结构

7.2 动作

8.谱监视器的具体例

8.1 使用分光器和基准激光光源的谱监视器的例子

8.1.1 结构

8.1.2 动作

8.2 使用外差干涉仪的谱监视器的例子

8.2.1 结构

8.2.2 动作

8.2.3 拍频信号的例子

8.2.4 变形例

9.准分子放大器的例子

9.1 利用多通道进行放大的方式

9.2 利用环形谐振器进行放大的方式

10.使用标准具分光器的谱监视器的例子

11.合束器的例子

11.1 使用光纤构成的合束器

11.2 使用半透半反镜和高反射镜构成的合束器

12.单纵模半导体激光器的另一例

12.1 结构

12.2 动作

12.3 其他

13.CW 振荡基准激光光源的例子

13.1 1030nm的波长区域的CW振荡基准激光光源

13.2 1554nm的波长区域的CW振荡基准激光光源

14.多纵模的CW振荡半导体激光器的例子

15.基于啁啾的SBS的抑制

16.半导体光放大器的例子

16.1 结构

16.2 动作

17.实施方式3

17.1 结构

17.2 动作

17.3 第3多半导体激光器系统的控制例

17.4 作用/效果

17.5 变形例

18.电子器件的制造方法

19.其他

下面，参照附图对本公开的实施方式进行详细说明。以下说明的实施方式示出本公开的几个例子，不限定本公开的内容。此外，各实施方式中说明的结构和动作并不一定全都是本公开的结构和动作所必须的。另外，对相同结构要素标注相同参照标号并省略重复说明。

1.用语的说明

1.1准分子激光的谱线宽度Δλ的定义

在本说明书中，将准分子激光的谱宽度全部面积中的95％的线宽度定义为准分子激光的谱线宽度Δλ。一般而言，如图1所示，谱线宽度是激光的谱波形的光量阈值处的全宽。例如将峰值的半值称为线宽度阈值0.5。另外，特别地将线宽度阈值0.5处的谱波形的全宽W1/2称为半值全宽或FWHM(Full Width at Half Maximum)。但是，仅通过准分子激光的谱的半值全宽，很难反映投影透镜的分辨率。

因此，例如如图2所示，反映投影透镜的分辨率的谱线宽度Δλ是全部谱能量中的以波长λ0为中心占据95％的部分的全宽W95％，下述的式(1)成立。

[数式1]

另外，在本说明书中，准分子激光的谱线宽度Δλ不仅是谱宽度全部面积中的95％的线宽度，只要是反映投影透镜的分辨率的谱线宽度即可。例如，可以根据要使用的投影透镜数据和准分子激光的谱波形，利用输入波长和光强度分布而计算出的分辨率对谱线宽度进行评价。此外，在本说明书中，有时将准分子激光表记为“准分子光”。

1.2多线的谱线宽度Δλm和中心波长λmc的定义

在本说明书中，如图3和图4中例示的那样，“多线”是指表示每个波长的光强度的分布的谱中包含多个峰值波长的谱，与“多线谱”同义。此外，“多线”这样的用语有时意味着具有多线谱的激光。例如，能够使从波长彼此不同的单纵模的多个半导体激光器输出的多个激光耦合而得到多线。该情况下，多线的各线的波长(峰值波长)对应于各半导体激光器的振荡波长。

多线的谱线宽度Δλm和中心波长λmc分别如下定义。如图3所示，n条多线的谱线宽度Δλm被定义为最大波长λ(n)与最小波长λ(1)之差。n为2以上的整数，图3是n＝5的例子。

Δλm＝λmax-λmin＝λ(n)-λ(1) (2)

如下式(3)那样，多线的中心波长λmc被定义为谱的重心的波长。

[数式3]

另外，如图4所示，在n条多线中的各线的光强度相同、且n条多线中的相邻的线间的波长间隔Δλp相同的情况下，根据式(4)，中心波长λmc成为n条多线中的各线的波长的平均值。

[数式4]

2.激光系统的概要

2.1结构

图5概略地示出激光系统1的结构例。激光系统1包含固体激光器系统10、第1高反射镜11、第2高反射镜12、准分子放大器14、监视器模块16、同步控制部17和激光控制部18。

固体激光器系统10包含第1固体激光装置100、第2固体激光装置200、波长转换系统300、第1脉冲能量监视器330、同步电路部340和固体激光器系统控制部350。

第1固体激光装置100包含输出波长大约为1030nm的激光的第1半导体激光器系统110、第1半导体光放大器120、第1分色镜130、第1脉冲激励光源132、第1光纤放大器140、第2分色镜142、第2脉冲激励光源144和固体放大器150。

第1半导体激光器系统110包含第1半导体激光器111、第1波长监视器112、第1半导体激光器控制部114和第1分束器116，该第1半导体激光器111以单纵模进行CW(ContinuousWave)振荡，输出波长大约为1030nm的激光。另外，“CW”意味着连续波，CW振荡意味着连续波振荡。

第1半导体激光器111例如可以是分布反馈型(DFB：Distributed Feedback)半导体激光器，通过电流控制和/或温度控制，能够在波长1030nm附近对振荡波长进行变更。另外，将分布反馈型半导体激光器称为“DFB激光器”。

第1分束器116被配置成反射从第1半导体激光器111输出的激光的一部分并使其入射到第1波长监视器112。第1波长监视器112监视入射的激光的谱，检测第1半导体激光器111的振荡波长。

第1半导体激光器控制部114与第1波长监视器112和固体激光器系统控制部350连接，对第1半导体激光器111的动作进行控制。

第1半导体光放大器120被配置于透过了第1分束器116的激光的光路上。第1半导体光放大器120对从第1半导体激光器系统110输出的激光进行脉冲放大。

第1分色镜130是被涂敷有膜的反射镜，该膜使从第1半导体光放大器120输出的激光高透过且使从第1脉冲激励光源132输出的激励光高反射。第1分色镜130被配置成使得从第1半导体光放大器120输出的脉冲激光和从第1脉冲激励光源132输出的激励光入射到第1光纤放大器140。

第1光纤放大器140可以是使用被掺杂了Yb(镱)的光纤的Yb光纤放大器。被掺杂了Yb的光纤是本公开中的“第1光纤”的一例。第2分色镜142是被涂敷有膜的反射镜，该膜使从第1光纤放大器140输出的激光高透过且使从第2脉冲激励光源144输出的激励光高反射。第2分色镜142被配置成使得从第1光纤放大器140输出的脉冲激光和从第2脉冲激励光源144输出的激励光入射到固体放大器150。

固体放大器150例如可以包含被掺杂了Yb的晶体或陶瓷。由固体放大器150放大后的脉冲激光入射到波长转换系统300。从第1固体激光装置100输出的脉冲激光可以是由固体放大器150放大的脉冲激光。将从第1固体激光装置100输出的脉冲激光称为第1脉冲激光LP1。此外，将第1脉冲激光LP1通过波长转换系统300进行波长转换而从波长转换系统300输出的脉冲激光称为第2脉冲激光LP2。

第2固体激光装置200包含输出波长大约为1554nm的激光的第2半导体激光器系统210、第2半导体光放大器220、第3分色镜230、第3脉冲激励光源232和第2光纤放大器240。

第2半导体激光器系统210包含第2半导体激光器211、第2波长监视器212、第2半导体激光器控制部214和第2分束器216，该第2半导体激光器211以单纵模进行CW振荡，输出波长大约为1554nm的激光。

第2半导体激光器211例如可以是DFB激光器，通过电流控制和/或温度控制，能够在波长1554nm附近对振荡波长进行变更。

第2分束器216被配置成反射从第2半导体激光器211输出的激光的一部分并使其入射到第2波长监视器212。第2波长监视器212监视入射的激光的谱，检测第2半导体激光器211的振荡波长。

第2半导体激光器控制部214与第2波长监视器212和固体激光器系统控制部350连接，对第2半导体激光器211的动作进行控制。

第2半导体光放大器220被配置于透过了第2分束器216的激光的光路上。第2半导体光放大器220对从第2半导体激光器系统210输出的激光进行脉冲放大。

第3分色镜230是被涂敷有膜的反射镜，该膜使从第2半导体光放大器220输出的脉冲激光高透过且使从第3脉冲激励光源232输出的激励光高反射。第3分色镜230被配置成使得从第2半导体光放大器220输出的脉冲激光和从第3脉冲激励光源232输出的激励光入射到第2光纤放大器240。

第2光纤放大器240可以是使用被掺杂了Er(铒)的光纤的Er光纤放大器。被掺杂了Er的光纤是本公开中的“第2光纤”的一例。由第2光纤放大器240放大后的脉冲激光入射到波长转换系统300。从第2固体激光装置200输出的脉冲激光可以是由第2光纤放大器240放大后的脉冲激光。将从第2固体激光装置200输出的脉冲激光称为第3脉冲激光LP3。

波长转换系统300包含作为非线性晶体的LBO(LiB₃O₅)晶体310和第1CLBO(CsLiB₆O₁₀)晶体312、第4分色镜314、第2CLBO晶体316、第5分色镜318、第3CLBO晶体320、第6分色镜322、第3高反射镜324、第4高反射镜326和分束器328。

LBO晶体310和第1CLBO晶体312被配置于波长大约为1030nm的第1脉冲激光LP1的光路上，将第1脉冲激光LP1波长转换为作为4次谐波的第4脉冲激光LP4(波长大约为257.5nm)。

第3高反射镜324被配置成高反射从第2固体激光装置200输出的第3脉冲激光LP3(波长大约为1554nm)并使其入射到第4分色镜314。

第4分色镜314被涂敷高透过第4脉冲激光LP4且高反射第3脉冲激光LP3的膜。第4分色镜314被配置于第1CLBO晶体312与第2CLBO晶体316之间的光路上，被配置成使得第3脉冲激光LP3和第4脉冲激光LP4的光路轴一致，入射到第2CLBO晶体316。

第2CLBO晶体316、第5分色镜318、第3CLBO晶体320和第6分色镜322按照该顺序被配置于包含第4脉冲激光LP4的脉冲激光的光路上。

第2CLBO晶体316生成第3脉冲激光LP3和第4脉冲激光LP4的和频的第5脉冲激光LP5(波长大约为220.9nm)。第5分色镜318被涂敷有膜，该膜使透过了第2CLBO晶体316的第4脉冲激光LP4(波长大约为257.5nm)高反射、且使第3脉冲激光LP3(波长大约为1554nm)和第5脉冲激光LP5(波长大约为220.9nm)高透过。

第3CLBO晶体320生成第3脉冲激光LP3和第5脉冲激光LP5的和频的脉冲激光(波长大约为193.4nm)。从第3CLBO晶体320输出的波长大约为193.4nm的脉冲激光成为第2脉冲激光LP2。

第6分色镜322被涂敷有膜，该膜使透过了第3CLBO晶体320的第3脉冲激光LP3(波长大约为1554nm)和第5脉冲激光LP5(波长大约为220.9nm)高透过、且使波长大约为193.4nm的脉冲激光(第2脉冲激光LP2)高反射。

第4高反射镜326被配置成使得从波长转换系统300输出波长大约为193.4nm的脉冲激光。

分束器328被配置于来自第4高反射镜326的反射光的光路上，使得一部分反射后的激光入射到第1脉冲能量监视器330。

固体激光器系统控制部350与第1半导体激光器控制部114、第2半导体激光器控制部214、同步电路部340、第1脉冲激励光源132、第2脉冲激励光源144和第3脉冲激励光源232分别连接。此外，固体激光器系统控制部350包含内部触发生成部351。

同步电路部340具有信号线，该信号线从固体激光器系统控制部350接收延迟数据和触发信号Tr1，使分别延迟了规定的时间的触发信号分别输入到第1半导体光放大器120、第2半导体光放大器220、第1脉冲激励光源132、第2脉冲激励光源144和第3脉冲激励光源232。

第1脉冲能量监视器330是检测紫外光的脉冲能量的检测器，例如是包含光电二极管或焦电元件的脉冲能量传感器。

准分子放大器14包含放大器控制部400、充电器402、触发校正器404、包含开关406的脉冲功率模块(PPM)408和腔410。

例如包含Ar气体、F₂气体、Ne气体的ArF激光气体进入腔410中。在腔410中配置有一对放电电极412、413。一对放电电极412、413与PPM408的输出端子连接。

在腔410配置有透过波长193.4nm附近的激光的2个窗口415、416。

监视器模块16包含分束器600和第2脉冲能量监视器602。分束器600被配置于从准分子放大器14输出的脉冲激光(准分子激光)的光路上，被配置成使得由分束器600反射后的脉冲激光入射到第2脉冲能量监视器602。

第2脉冲能量监视器602是检测紫外光的脉冲能量的检测器，例如是包含光电二极管或焦电元件的脉冲能量传感器。由第2脉冲能量监视器602检测到的信息被发送到激光控制部18。

激光控制部18与固体激光器系统控制部350、同步控制部17、放大器控制部400和曝光装置20的曝光控制部22连接。激光控制部18包含内部触发生成部19。

在本公开中，作为第1半导体激光器控制部114、第2半导体激光器控制部214、固体激光器系统控制部350、放大器控制部400、同步控制部17、激光控制部18、曝光控制部22和其他各控制部发挥功能的控制装置能够通过1台或多台计算机的硬件和软件的组合来实现。软件与程序同义。可编程控制器包含在计算机的概念中。计算机能够构成为包含CPU(Central Processing Unit：中央处理单元)和存储器。计算机中包含的CPU是处理器的一例。

此外，控制装置的处理功能的一部分或全部可以使用以FPGA(FieldProgrammable Gate Array：现场可编程门阵列)或ASIC(Application SpecificIntegrated Circuit：专用集成电路)为代表的集成电路实现。

此外，还能够利用1台控制装置实现多个控制装置的功能。进而，在本公开中，控制装置可以经由局域网或互联网这样的通信网络而相互连接。在分散计算环境中，程序单元可以保存在本地和远程双方的记忆存储设备中。另外，在图5和以后的附图中，例如“脉冲能量监视器1”或“SOA#2”等的数值分别表示第1脉冲能量监视器、第2半导体光放大器(SOA)。“SOA”是“Semiconductor Optical Amplifier”的简称表记。

2.2动作

图5所示的激光系统1的激光控制部18从曝光装置20的曝光控制部22接收目标脉冲能量Et和目标中心波长λct的各数据以及发光触发信号Tr。此外，激光控制部18根据需要在与曝光控制部22之间发送接收数据，将曝光NG信号或曝光OK信号通知给曝光控制部22。

发光触发信号Tr经由激光控制部18被输入到同步控制部17。以设定了延迟时间的定时从同步控制部17输出第1触发信号Tr1和第2触发信号Tr2，使得从固体激光器系统10输出的脉冲激光通过准分子放大器14时，同步进行放电而该脉冲激光被放大。

第1触发信号Tr1经由固体激光器系统控制部350被输入到同步电路部340。第2触发信号Tr2经由放大器控制部400被输入到触发校正器404，其输出被输入到PPM408的开关406。

固体激光器系统控制部350从激光控制部18接收目标中心波长λct的数据。固体激光器系统控制部350向第1半导体激光器控制部114和第2半导体激光器控制部214发送指令，以使第1半导体激光器111和第2半导体激光器211分别进行CW振荡。此外，固体激光器系统控制部350向第1半导体激光器控制部114和第2半导体激光器控制部214发送各个目标中心波长λ1t、λ2t的数据。

第1半导体激光器控制部114对第1半导体激光器111的电流值A1和/或温度T1进行控制，以使由第1波长监视器112计测出的中心波长λ1c与目标中心波长λ1ct之差δλ1接近0。

同样，第2半导体激光器控制部214对第2半导体激光器211的电流值A2和/或温度T2进行控制，以使由第2波长监视器212计测出的中心波长λ2c与目标中心波长λ2ct之差δλ2接近0。

第1半导体激光器控制部114和第2半导体激光器控制部214判定与各自的目标中心波长之差δλ1和δλ2是否在各自的容许范围内，如果在容许范围内，则向固体激光器系统控制部350通知波长OK信号。

固体激光器系统控制部350从第1半导体激光器控制部114和第2半导体激光器控制部214双方接收到波长OK信号后，从内部触发生成部351生成规定的重复频率的第1触发信号Tr1。另外，内部触发生成部351能够与来自同步控制部17的第1触发信号Tr1无关地生成第1触发信号Tr1。下面，将第1触发信号Tr1中的、特别是内部触发生成部351生成的第1触发信号Tr1称为“内部触发信号Tr1”。第1触发信号Tr1被输入到同步电路部340。

同步电路部340与第1触发信号Tr1同步地，分别以规定的延迟时间向第1脉冲激励光源132、第2脉冲激励光源144和第3脉冲激励光源232分别输出脉冲激励的触发信号。接着，同步电路部340分别以规定的延迟时间向第1半导体光放大器120和第2半导体光放大器220分别输出表示放大定时的信号。

这里，关于第1脉冲激励光源132、第2脉冲激励光源144和第3脉冲激励光源232中的脉冲激励的各个定时，在脉冲的种子光通过时能够充分放大的定时进行输出。

此外，针对第1半导体光放大器120和第2半导体光放大器220的触发定时被设定为，使得从第1固体激光装置100输出的第1脉冲激光LP1和从第2固体激光装置200输出的第3脉冲激光LP3在相同的定时入射到第2CLBO晶体316。

这里，对激光系统1的目标中心波长为λct＝193.4nm、第1固体激光装置100的目标中心波长为λ1ct＝1030nm、第2固体激光装置200的目标中心波长为λ2ct＝1554nm的情况下的具体例进行说明。

从第1固体激光装置100中的第1半导体激光器系统110输出中心波长为1030nm的CW振荡的激光(以下称为“第1CW激光”。)。

第1CW激光通过第1半导体光放大器120进行脉冲放大，从第1半导体光放大器120输出脉冲激光。从第1半导体光放大器120输出的脉冲激光通过第1光纤放大器140和固体放大器150被放大。经由第1光纤放大器140和固体放大器150被放大的第1脉冲激光LP1入射到波长转换系统300的LBO晶体310。

另一方面，在第2固体激光装置200中，从第2半导体激光器系统210输出中心波长为1554nm的CW振荡的激光(以下称为“第2CW激光”。)。

第2CW激光通过第2半导体光放大器220进行脉冲放大，从第2半导体光放大器220输出脉冲激光。从第2半导体光放大器220输出的脉冲激光通过第2光纤放大器240被放大。经由第2光纤放大器240被放大的第3脉冲激光LP3入射到波长转换系统300的第3高反射镜324。

入射到波长转换系统300的第1脉冲激光LP1(波长1030nm)通过LBO晶体310和第1CLBO晶体312被转换为4次谐波光，生成第4脉冲激光LP4(波长为257.5nm)。

第4脉冲激光LP4经由第4分色镜314入射到第2CLBO晶体316。

从第2固体激光装置200输出的第3脉冲激光LP3(波长为1554nm)经由第3高反射镜324和第4分色镜314入射到第2CLBO晶体316。

通过第4分色镜314，第3脉冲激光LP3和第4脉冲激光LP4大致同时入射到第2CLBO晶体316，射束在第2CLBO晶体316上重叠。其结果，在第2CLBO晶体316中，生成波长257.5nm和波长1554nm的和频即中心波长为220.9nm的第5脉冲激光LP5。

在第5分色镜318中，高反射中心波长为257.5nm的第4脉冲激光LP4，高透过波长大约为1554nm的第3脉冲激光LP3和波长大约为220.9nm的第5脉冲激光LP5这两个脉冲激光。

透过了第5分色镜318的两个脉冲激光入射到第3CLBO晶体320。在第3CLBO晶体320中，生成第5脉冲激光LP5(波长为220.9nm)和第3脉冲激光LP3(波长为1554nm)的和频即中心波长大约为193.4nm的第2脉冲激光LP2。

从第3CLBO晶体320输出的第5脉冲激光LP5和第3脉冲激光LP3高透过第6分色镜322。从第3CLBO晶体320输出的第2脉冲激光LP2(波长为193.4nm)被第6分色镜322高反射，经由第4高反射镜326和分束器328从波长转换系统300输出。

由分束器328反射后的脉冲激光入射到第1脉冲能量监视器330。第1脉冲能量监视器330计测由分束器328反射后的脉冲激光的脉冲能量Es。通过第1脉冲能量监视器330得到的信息被发送到固体激光器系统控制部350。

固体激光器系统控制部350计算波长转换系统300进行波长转换后的脉冲能量Es与目标脉冲能量Est之差ΔEs。

固体激光器系统控制部350对第1脉冲激励光源132、第2脉冲激励光源144和第3脉冲激励光源232的输出进行控制，以使得ΔEs接近0。

固体激光器系统控制部350判定ΔEs是否在容许值的范围内，如果OK，则停止从固体激光器系统控制部350输出内部触发信号Tr1，将固体激光器系统控制OK信号通知给激光控制部18。

接着，激光控制部18生成规定的重复频率的内部触发信号Tr。其结果，从固体激光器系统10输出的中心波长193.4nm的第2脉冲激光LP2经由第1高反射镜11和第2高反射镜12入射到准分子放大器14。

与波长为193.4nm的第2脉冲激光LP2的入射同步地，准分子放大器14通过放电而生成反转分布。这里，触发校正器404对PPM408的开关406的定时进行调整，以使得该第2脉冲激光LP2在准分子放大器14中高效地被放大。由此，从准分子放大器14输出被放大的脉冲激光LP6。

由准分子放大器14放大后的脉冲激光LP6入射到监视器模块16，通过分束器600，脉冲激光的一部分入射到第2脉冲能量监视器602，计测脉冲激光的脉冲能量E。

激光控制部18从第2脉冲能量监视器602取得脉冲能量E的信息。激光控制部18计算由第2脉冲能量监视器602计测出的脉冲能量E与目标脉冲能量Et之差ΔE。

激光控制部18经由放大器控制部400对充电器402的充电电压Vhv进行控制，以使ΔE接近0。

激光控制部18判定ΔE是否在容许值的范围内，如果OK，则停止从激光控制部18输出内部触发信号Tr，将激光系统OK信号(曝光OK信号)通知给曝光控制部22。曝光控制部22接收激光系统OK信号后，将发光触发信号Tr发送到激光控制部18。

其结果，在目标中心波长λt＝193.4nm、目标脉冲能量Et各自的容许范围内，从激光系统1输出脉冲激光。从激光系统1输出的脉冲激光(准分子光)入射到曝光装置20，实施曝光过程。

此外，激光控制部18从曝光控制部22接收到新的目标中心波长λt的数据后，将这些数据发送到固体激光器系统控制部350。

固体激光器系统控制部350即使未从同步控制部17接收到触发信号Tr1，内部触发生成部351也生成内部触发信号Tr1，对第1半导体激光器系统110和第2半导体激光器系统210进行控制，以成为新的目标中心波长λt。

2.3激光控制部的处理例

图6是示出激光控制部18中的处理内容的例子的流程图。例如，作为激光控制部18发挥功能的处理器执行程序，由此实现图6的流程图所示的处理和动作。

在步骤S11中，激光控制部18实施激光系统的初始设定子例程。在步骤S11之后，激光控制部18实施固体激光器系统10的控制子例程(步骤S12)和激光系统1的控制子例程(步骤S13)。步骤S12的处理和步骤S13的处理可以并列或并行地实施。

始终进行步骤S12中的固体激光器系统10的控制。特别地，与有无触发信号Tr1的输入无关地进行第1半导体激光器系统110和第2半导体激光器系统210各自的波长控制。另一方面，步骤S13中的激光系统1的控制主要进行由准分子放大器14放大后的准分子激光的脉冲能量的反馈控制。

在步骤S14中，激光控制部18判定是否停止激光系统1的控制。在步骤S14的判定结果为“否”判定的情况下，激光控制部18返回步骤S12和步骤S13。在步骤S14的判定结果为“是”判定的情况下，激光控制部18进入步骤S15。

在步骤S15中，激光控制部18将激光系统1的停止通知给曝光控制部22，结束图6的流程图。

图7是示出激光系统1的初始设定子例程的例子的流程图。图7的流程图被应用于图6的步骤S11。

在图7的步骤S21中，激光控制部18将准分子光的脉冲能量NG信号发送到曝光控制部22。在步骤S21的处理中，在初始设定中预先设定为准分子光的脉冲能量为NG，激光控制部18按照初始设定向曝光控制部22发送脉冲能量NG信号。

在步骤S22中，激光控制部18将谱NG信号发送到曝光控制部22。在步骤S22的处理中，在初始设定中预先设定为准分子光的中心波长为NG，激光控制部18按照初始设定向曝光控制部22发送谱NG信号。

在步骤S23中，激光控制部18将准分子放大器14的充电电压Vhv设定为初始值Vhv0。

在步骤S24中，激光控制部18将激光系统1的目标脉冲能量Et设定为初始值Et0。激光控制部18在从曝光装置20接收目标脉冲能量Et的数据之前，设定预定的标准的初始值Et0。

在步骤S25中，激光控制部18设定第1触发信号Tr1和第2触发信号Tr2分别相对于发光触发信号Tr的延迟时间。激光控制部18设定各个延迟时间，以使得在从固体激光器系统10输出的脉冲激光入射到准分子放大器14的定时进行放电。另外，各个延迟时间也可以是固定值。此外，这些延迟时间的数据从激光控制部18发送到同步控制部17。

图8是示出固体激光器系统10的控制子例程的例子的流程图。图8的流程图被应用于图6的步骤S12。

在图8的步骤S31中，激光控制部18判定是否从曝光控制部22新接收到目标中心波长的数据。在步骤S31的判定结果为“是”判定的情况下，激光控制部18进入步骤S32。

在步骤S32中，激光控制部18读入目标中心波长λct的数据。接着，在步骤S33中，激光控制部18向固体激光器系统控制部350发送目标中心波长λct的数据。

在步骤S33之后，激光控制部18进入步骤S40。此外，在步骤S31的判定结果为“否”判定的情况下，激光控制部18跳过步骤S32和步骤S33而进入步骤S40。

在步骤S40中，激光控制部18确认标志F1和标志F2的值，判定是否满足标志F1＝1且标志F2＝1。标志F1是表示第1半导体激光器系统110是处于OK的状态还是处于NG的状态的标志。标志F2是表示第2半导体激光器系统210是处于OK的状态还是处于NG的状态的标志。这些标志的值“1”表示OK，“0”表示NG。即，激光控制部18判定第1半导体激光器系统110和第2半导体激光器系统210双方是否处于OK的状态。

在步骤S40的判定结果为“是”判定的情况下，激光控制部18进入步骤S41。在步骤S41中，激光控制部18向曝光控制部22发送谱OK信号。

在步骤S42中，激光控制部18判定是否从固体激光器系统10接收到能量OK信号。例如，激光控制部18确认标志Fs的值，判定是否是标志Fs＝1。标志Fs是表示从固体激光器系统10输出的脉冲能量是处于OK的状态还是处于NG的状态的标志。标志Fs的值“1”表示OK，“0”表示NG。激光控制部18根据标志Fs的值判定固体激光器系统10的脉冲能量是否处于OK的状态。在步骤S42的判定结果为“是”判定的情况下，激光控制部18进入步骤S43。

在步骤S43中，激光控制部18向曝光控制部22发送固体激光器系统10的能量OK信号。另一方面，在步骤S42的判定结果为“否”判定的情况下，激光控制部18进入步骤S44。

在步骤S44中，激光控制部18向曝光控制部22发送固体激光器系统10的能量NG信号。

此外，在步骤S40的判定结果为“否”判定的情况下，激光控制部18进入步骤S45，向曝光控制部22发送谱NG信号。

在步骤S43、步骤S44或步骤S45之后，激光控制部18结束图8的流程图，返回图6的流程图。

图9是示出激光系统1的控制子例程的例子的流程图。图9的流程图被应用于图6的步骤S13。

在图9的步骤S51中，激光控制部18判定是否从曝光控制部22新接收到目标脉冲能量的数据。在步骤S51的判定结果为“是”判定的情况下，激光控制部18进入步骤S52。

在步骤S52中，激光控制部18读入目标脉冲能量Et的数据。在步骤S52之后，激光控制部18进入步骤S53。此外，在步骤S51的判定结果为“否”判定的情况下，激光控制部18跳过步骤S52而进入步骤S53。

在步骤S53中，激光控制部18判定是否检测到准分子光的发光脉冲。激光控制部18根据从监视器模块16得到的信号，判定是否检测到向曝光装置20输出的脉冲激光(准分子光)的脉冲能量。在步骤S53的判定结果为“是”判定的情况下，激光控制部18进入步骤S54。

在步骤S54中，激光控制部18取得由监视器模块16检测到的准分子光的脉冲能量E的数据。

在步骤S55中，激光控制部18计算脉冲能量E与目标脉冲能量Et之差ΔE。

在步骤S56中，激光控制部18对准分子放大器14的充电电压Vhv进行控制，以使ΔE接近0。

然后，在步骤S57中，激光控制部18判定ΔE的绝对值是否为表示容许范围的容许上限值Etr以下。在步骤S57的判定结果为“是”判定的情况下，激光控制部18进入步骤S58，向曝光控制部22发送准分子光的脉冲能量OK信号。

在步骤S57的判定结果为“否”判定的情况下，激光控制部18进入步骤S59，向曝光控制部22发送准分子光的脉冲能量NG信号。

在步骤S58或步骤S59之后，激光控制部18结束图9的流程图，返回图6的流程图。

此外，在图9的步骤S53的判定结果为“否”判定的情况下，激光控制部18跳过步骤S54～步骤S59而结束图9的流程图，返回图6的流程图。

2.4固体激光器系统控制部的处理例

图10是示出固体激光器系统控制部350中的处理内容的例子的流程图。例如，作为固体激光器系统控制部350发挥功能的处理器执行程序，由此实现图10的流程图所示的处理和动作。

在步骤S61中，固体激光器系统控制部350实施固体激光器系统10的初始设定子例程。

在步骤S61之后，固体激光器系统控制部350实施第1半导体激光器系统110的控制子例程(步骤S62)、第2半导体激光器系统210的控制子例程(步骤S63)和固体激光器系统10的能量控制子例程(步骤S64)。步骤S62、步骤S63和步骤S64的各子例程的处理可以并列或并行地实施。

在步骤S65中，固体激光器系统控制部350判定是否停止固体激光器系统10的控制。

在步骤S65的判定结果为“否”判定的情况下，固体激光器系统控制部350返回步骤S62、步骤S63和步骤S64。在步骤S65的判定结果为“是”判定的情况下，固体激光器系统控制部350进入步骤S66。

在步骤S66中，固体激光器系统控制部350将固体激光器系统10的停止通知给激光控制部18，结束图10的流程图。

图11是示出固体激光器系统10的初始设定子例程的例子的流程图。图11的流程图被应用于图10的步骤S61。

在图11的步骤S71中，固体激光器系统控制部350将第1半导体激光器系统110的状态设定为NG。即，固体激光器系统控制部350将标志F1的值设定为“0”。

在步骤S72中，固体激光器系统控制部350将第2半导体激光器系统210的状态设定为NG。即，固体激光器系统控制部350将标志F2的值设定为“0”。

在步骤S73中，固体激光器系统控制部350将固体激光器系统10的能量的状态设定为NG。即，固体激光器系统控制部350将标志Fs的值设定为“0”。

在步骤S74中，固体激光器系统控制部350将第1半导体激光器系统110的目标中心波长λ1ct设定为初始值λ1c0。λ1c0例如可以设定为λ1c0＝1030nm。

在步骤S75中，固体激光器系统控制部350将第2半导体激光器系统210的目标中心波长λ2ct设定为初始值λ2c0。λ2c0例如可以设定为λ2c0＝1554nm。

在步骤S76中，固体激光器系统控制部350设定第1脉冲激励光源132、第2脉冲激励光源144和第3脉冲激励光源232各自的脉冲能量的初始值。各脉冲激励光源的脉冲能量的初始值可以是分别不同的值。

在步骤S77中，固体激光器系统控制部350将固体激光器系统10的目标脉冲能量Est设定为初始值Es0。Es0是预定的固定值，是能够抑制在准分子放大器14中发生ASE(Amplified Spontaneous Emission：放大自发辐射)的值。

在步骤S78中，固体激光器系统控制部350在同步电路部340中设定各个触发信号的延迟时间。如下那样进行同步电路部340中的针对第1触发信号Tr1的延迟时间的设定。

与第1脉冲激励光源132、第2脉冲激励光源144和第3脉冲激励光源232有关的各自的脉冲激励的定时被设定为，在脉冲的种子光通过时能够充分放大的定时进行输出。此外，针对第1半导体光放大器120和第2半导体光放大器220的触发定时被设定为，从第1固体激光装置100输出的第1脉冲激光和从第2固体激光装置200输出的第2脉冲激光在相同的定时入射到第2CLBO晶体316。

在步骤S79中，固体激光器系统控制部350将第1半导体激光器111和第2半导体激光器211各自的电流值和温度分别设定为初始值，使其进行CW振荡。即，固体激光器系统控制部350将使第1半导体激光器111的振荡波长成为接近λ1c0的值这样的电流值和温度作为初始值，对第1半导体激光器111进行控制，使第1半导体激光器111进行CW振荡。同样，固体激光器系统控制部350将使第2半导体激光器211的振荡波长成为接近λ2c0的值这样的电流值和温度作为初始值，对第2半导体激光器211进行控制，使第2半导体激光器211进行CW振荡。

在步骤S79之后，固体激光器系统控制部350结束图11的流程图，返回图10的流程图。

图12是示出第1半导体激光器系统110的控制子例程的例子的流程图。图12的流程图被应用于图10的步骤S62。

在图12的步骤S81中，固体激光器系统控制部350将目标中心波长λ1ct的数据发送到第1半导体激光器控制部114。

在步骤S82中，固体激光器系统控制部350判定是否从第1半导体激光器控制部114接收到第1半导体激光器系统110的OK信号。在步骤S82的判定结果为“是”判定的情况下、即标志F1＝1的情况下，固体激光器系统控制部350进入步骤S83。

在步骤S83中，固体激光器系统控制部350将第1半导体激光器系统的OK信号发送到激光控制部18。即，从固体激光器系统控制部350向激光控制部18发送F1＝1的标志信号。

另一方面，在步骤S82的判定结果为“否”判定的情况下、即标志F1＝0的情况下，固体激光器系统控制部350进入步骤S84。

在步骤S84中，固体激光器系统控制部350将第1半导体激光器系统的NG信号发送到激光控制部18。即，从固体激光器系统控制部350向激光控制部18发送F1＝0的标志信号。

在步骤S83或步骤S84之后，固体激光器系统控制部350结束图12的流程图，返回图10的流程图。

图13是示出第2半导体激光器系统210的控制子例程的例子的流程图。图13的流程图被应用于图10的步骤S63。

在图13的步骤S91中，固体激光器系统控制部350判定是否从曝光控制部22经由激光控制部18接收到对目标中心波长进行变更的指令。在步骤S91的判定结果为“是”判定的情况下，固体激光器系统控制部350进入步骤S92。

在步骤S92中，固体激光器系统控制部350将波长NG信号发送到激光控制部18。在目标中心波长被变更的情况下，需要进行波长的调整，因此成为波长NG的状态(F2＝0)。

在步骤S93中，固体激光器系统控制部350读入新的目标中心波长λct的数据。

在步骤S94中，固体激光器系统控制部350计算第2半导体激光器系统210的目标中心波长λ2ct。步骤S94的处理内容使用图14在后面叙述。固体激光器系统控制部350按照后述波长转换式计算目标中心波长λ2ct。

在图13的步骤S95中，固体激光器系统控制部350将目标中心波长λ2ct的数据发送到第2半导体激光器控制部214。在步骤S95之后，固体激光器系统控制部350进入步骤S96。

另一方面，在步骤S91的判定结果为“否”判定的情况下、即未从曝光控制部22接收到对目标中心波长进行变更的指令的情况下，固体激光器系统控制部350跳过步骤S92～步骤S95而进入步骤S96。

在步骤S96中，固体激光器系统控制部350判定是否从第2半导体激光器控制部214接收到第2半导体激光器系统210的OK信号。在步骤S96的判定结果为“是”判定的情况下，固体激光器系统控制部350进入步骤S97。

在步骤S97中，固体激光器系统控制部350将第2半导体激光器系统210的OK信号发送到激光控制部18。即，从固体激光器系统控制部350向激光控制部18发送F2＝1的标志信号。

另一方面，在步骤S96的判定结果为“否”判定的情况下、即标志F2＝0的情况下，固体激光器系统控制部350进入步骤S98。

在步骤S98中，固体激光器系统控制部350将第2半导体激光器系统210的NG信号发送到激光控制部18。即，从固体激光器系统控制部350向激光控制部18发送F2＝0的标志信号。

在步骤S97或步骤S98之后，固体激光器系统控制部350结束图13的流程图，返回图10的流程图。

图14是示出计算第2半导体激光器系统210的目标中心波长λ2ct的处理的子例程的例子的流程图。图14的流程图被应用于图13的步骤S94。

在图14的步骤S101中，固体激光器系统控制部350将第1半导体激光器系统110的目标中心波长λ1ct转换为频率f1t。

转换式为f1t＝C/λ1ct，式中的C为光速。

在步骤S102中，固体激光器系统控制部350将波长转换系统300进行波长转换后的目标中心波长λct转换为频率ft

转换式为ft＝C/λct。

在步骤S103中，固体激光器系统控制部350根据以下所示的波长转换的式(5)计算第2半导体激光器系统210的目标频率f2t。

另外，式中的“·”表示乘法的运算符。

f＝4·f1+2·f2 (5)

f：通过和频进行波长转换后的激光的频率

f1：第1固体激光装置的激光的频率

f2：第2固体激光装置的激光的频率

在图5的例子中，f是波长大约为193.4nm的激光的频率。f1是波长大约为1030nm的激光的频率。f2是波长大约为1554nm的激光的频率。因此，设为f＝ft、f1＝f1t、f2＝f2t对式(5)进行转换，由此，被应用于步骤S103的转换式成为下述的式(6)。

f2t＝(1/2)·ft-2·f1t (6)

在步骤S104中，固体激光器系统控制部350将目标频率f2t转换为目标中心波长λ2ct。转换式为λ2ct＝C/f2t。

另外，不限于图14的步骤S101～步骤S104中说明的计算的顺序，也可以使用得到同样的转换结果的表数据等进行计算。

在步骤S104之后，固体激光器系统控制部350结束图14的流程图，返回图13的流程图。

图15是示出固体激光器系统10的能量控制子例程的例子的流程图。图15的流程图被应用于图10的步骤S64。

在图15的步骤S111中，固体激光器系统控制部350确认标志F1和标志F2的值，判定是否满足标志F1＝1且标志F2＝1。即，固体激光器系统控制部350判定是否从第1半导体激光器系统110和第2半导体激光器系统210双方接收到OK信号。

在步骤S111的判定结果为“否”判定的情况下，固体激光器系统控制部350反复进行步骤S111的处理。在步骤S111的判定结果为“是”判定的情况下，固体激光器系统控制部350进入步骤S112。

在步骤S112中，固体激光器系统控制部350判定是否通过第1脉冲能量监视器330检测到脉冲激光的脉冲能量。固体激光器系统控制部350根据从第1脉冲能量监视器330得到的信号进行判定。

在步骤S112的判定结果为“否”判定的情况下，固体激光器系统控制部350反复进行步骤S112的处理。在步骤S112的判定结果为“是”判定的情况下，固体激光器系统控制部350进入步骤S113。

在步骤S113中，固体激光器系统控制部350读入由第1脉冲能量监视器330检测到的脉冲能量Es的值。

在步骤S114中，固体激光器系统控制部350计算脉冲能量Es与目标脉冲能量Est之差ΔEs。

在步骤S115中，固体激光器系统控制部350对第1脉冲激励光源132、第2脉冲激励光源144和第3脉冲激励光源232各自的脉冲能量进行控制，以使ΔEs接近0。

然后，在步骤S116中，固体激光器系统控制部350判定ΔEs的绝对值是否为表示容许范围的容许上限值ΔEstr以下。在步骤S116的判定结果为“是”判定的情况下，固体激光器系统控制部350进入步骤S117。

在步骤S117中，固体激光器系统控制部350向激光控制部18发送固体激光器系统10的脉冲能量OK信号即Fs＝1的标志信号。

另一方面，在步骤S116的判定结果为“否”判定的情况下，固体激光器系统控制部350进入步骤S118，向激光控制部18发送固体激光器系统10的脉冲能量NG信号即Fs＝0的标志信号。

在步骤S117或步骤S118之后，固体激光器系统控制部350结束图15的流程图，返回图10的流程图。

2.5半导体激光器系统的例子

2.5.1结构

图16概略地示出半导体激光器系统30的结构例。图16所示的半导体激光器系统30能够分别应用于图5中的第1半导体激光器系统110和第2半导体激光器系统210。

半导体激光器系统30包含单纵模的DFB激光器31、波长监视器32、半导体激光器控制部34和分束器36。DFB激光器31包含半导体元件40、帕尔帖元件50、温度传感器52、电流控制部54和温度控制部56。半导体元件40包含第1包层41、活性层42和第2包层43，在活性层42和第2包层43的边界包含光栅44。

2.5.2动作

通过使半导体元件40的电流值A和/或设定温度T变化，能够变更DFB激光器31的振荡波长。这里的电流值A例如可以是直流(DC)电流值。在使振荡波长在较窄范围内高速变化的情况下，使电流值A变化。在使振荡波长大幅变化的情况下，对设定温度T进行变更。

图17示出从DFB激光器31输出的激光的谱波形的例子。如图17所示，从DFB激光器31输出的激光具有基于单纵模振荡的谱线宽度较窄的单线的谱形状。

2.6第1半导体激光器控制部的处理例

图18是示出第1半导体激光器控制部114中的处理内容的例子的流程图。例如，作为第1半导体激光器控制部114发挥功能的处理器执行程序，由此实现图18的流程图所示的处理和动作。

在步骤S121中，第1半导体激光器控制部114将第1半导体激光器111的电流值和温度分别设定为初始值，使其进行CW振荡。例如，第1半导体激光器控制部114读入在图11的步骤S79中设定为初始值的第1半导体激光器的电流值和温度的各值，使第1半导体激光器111进行CW振荡。

在步骤S122中，第1半导体激光器控制部114读入目标中心波长λ1ct的数据。

在步骤S123中，第1半导体激光器控制部114使用波长监视器32计测振荡中心波长λ1c。

在步骤S124中，第1半导体激光器控制部114计算振荡中心波长λ1c与目标中心波长λ1ct之差δλ1c。

在步骤S125中，第1半导体激光器控制部114判定δλ1c的绝对值是否为表示容许范围的容许上限值δλ1ctr以下。在步骤S125的判定结果为“否”判定的情况下，第1半导体激光器控制部114进入步骤S126，将F1＝0的标志信号发送到固体激光器系统控制部350。

然后，在步骤S127中，第1半导体激光器控制部114判定δλ1c的绝对值是否为表示能够通过电流控制进行波长控制的范围的容许上限值δ1catr以下。在步骤S127的判定结果为“是”判定的情况下，第1半导体激光器控制部114进入步骤S129，对第1半导体激光器111的电流值A1进行控制，以使δλ1c接近0。

在步骤S127的判定结果为“否”判定的情况下，第1半导体激光器控制部114进入步骤S130，对第1半导体激光器111的温度T1进行控制，以使δλ1c接近0。

此外，在步骤S125的判定结果为“是”判定的情况下，第1半导体激光器控制部114进入步骤S128，将F1＝1的标志信号发送到固体激光器系统控制部350。在步骤S128之后，第1半导体激光器控制部114进入步骤S129。

在步骤S129或步骤S130之后，第1半导体激光器控制部114进入步骤S131。在步骤S131中，第1半导体激光器控制部114判定是否中止第1半导体激光器系统110的控制。在步骤S131的判定结果为“否”判定的情况下，第1半导体激光器控制部114返回步骤S123，反复进行步骤S123～步骤S131的处理。

在步骤S131的判定结果为“是”判定的情况下，第1半导体激光器控制部114结束图18的流程图。

2.7第2半导体激光器控制部的处理例

图19是示出第2半导体激光器控制部214中的处理内容的例子的流程图。例如，作为第2半导体激光器控制部214发挥功能的处理器执行程序，由此实现图19的流程图所示的处理和动作。

在步骤S151中，第2半导体激光器控制部214将第2半导体激光器211的电流值和温度分别设定为初始值，使其进行CW振荡。例如，第2半导体激光器控制部214读入在图11的步骤S79中设定为初始值的第2半导体激光器211的电流值和温度的各值，使第2半导体激光器211进行CW振荡。

在步骤S152中，第2半导体激光器控制部214判定是否从固体激光器系统控制部350变更了第2半导体激光器系统210的目标中心波长。在步骤S152的判定结果为“是”判定的情况下，第2半导体激光器控制部214进入步骤S153，将表示第2半导体激光器系统210的状态为NG的NG信号发送到固体激光器系统控制部350。即，第2半导体激光器控制部214将F2＝0的标志信号发送到固体激光器系统控制部350。

在步骤S154中，第2半导体激光器控制部214读入目标中心波长λ2ct的数据。在步骤S154之后，第2半导体激光器控制部214进入步骤S155。

在步骤S152的判定结果为“否”判定的情况下，第2半导体激光器控制部214跳过步骤S153和步骤S154而进入步骤S155。

在步骤S155中，第2半导体激光器控制部214使用第2波长监视器212计测振荡中心波长λ2c。

在步骤S156中，第2半导体激光器控制部214计算振荡中心波长λ2c与目标中心波长λ2ct之差δλ2c。

在步骤S157中，第2半导体激光器控制部214判定δλ2c的绝对值是否为表示容许范围的容许上限值δλ2ctr以下。在步骤S157的判定结果为“否”判定的情况下，第2半导体激光器控制部214进入步骤S158，将F2＝0的标志信号发送到固体激光器系统控制部350。

然后，在步骤S159中，第2半导体激光器控制部214判定δλ2c的绝对值是否为能够通过电流控制进行波长控制的范围的容许上限值δ2catr以下。在步骤S159的判定结果为“是”判定的情况下，第2半导体激光器控制部214进入步骤S161，对第2半导体激光器211的电流值A2进行控制，以使δλ2c接近0。

在步骤S159的判定结果为“否”判定的情况下，第2半导体激光器控制部214进入步骤S162，对第2半导体激光器211的温度T2进行控制，以使δλ2c接近0。

此外，在步骤S157的判定结果为“是”判定的情况下，第2半导体激光器控制部214进入步骤S160，将F2＝1的标志信号发送到固体激光器系统控制部350。在步骤S160之后，第2半导体激光器控制部214进入步骤S161。

在步骤S161或步骤S162之后，第2半导体激光器控制部214进入步骤S163。在步骤S163中，第2半导体激光器控制部214判定是否中止第2半导体激光器系统210的控制。在步骤S163的判定结果为“否”判定的情况下，第2半导体激光器控制部214返回步骤S152，反复进行步骤S152～步骤S163的处理。

在步骤S163的判定结果为“是”判定的情况下，第2半导体激光器控制部214结束图19的流程图。

3.课题

当在图5所示的第1半导体激光器111和第2半导体激光器211中分别使用以单纵模进行振荡的半导体激光器的情况下，存在以下这种课题。

[课题1]当使用光纤放大器对种子激光进行脉冲放大以成为高脉冲能量时，谱线宽度较窄，因此，由于发生光纤中的非线性现象即受激布里渊散射(SBS：StimulatedBrillouin Scattering)，固体激光装置可能破损。因此，很难通过光纤放大器中的脉冲放大来提高脉冲激光的脉冲能量。

[课题2]为了利用曝光装置20实现期望的曝光过程，需要对入射到曝光装置20的脉冲激光(准分子光)的谱线宽度进行控制。但是，在以单纵模进行振荡的半导体激光器中很难对激光的谱线宽度进行变更，因此，很难对由波长转换系统300进行波长转换并放大的准分子光的谱线宽度进行控制。

[课题3]此外，假设在固体激光器系统10中使用未图示的进行多纵模振荡的半导体激光器的情况下，虽然能够抑制发生SBS，但是，很难高精度地将谱线宽度控制成目标谱线宽度。

[课题4]在构成为使用来自监视器模块16的计测结果对激光系统1的输出进行控制的情况下，当未从准分子放大器14输出脉冲激光时，无法计测波长和谱线宽度，因此，有时控制速度较慢。为了提高控制速度，期望对固体激光器系统10的输出进行控制，以使得在未从准分子放大器14输出脉冲激光的状态下，也能够实现期望的目标中心波长和目标谱线宽度。

4.实施方式1

4.1结构

图20概略地示出实施方式1的激光系统1A的结构。对与图5的不同之处进行说明。图20所示的实施方式1的激光系统1A代替图5所示的第1半导体激光器系统110和第2半导体激光器系统210而包含第1多半导体激光器系统160和第2多半导体激光器系统260。

在激光系统1A中，能够使用第1多半导体激光器系统160进行谱线宽度的可变控制，能够使用第2多半导体激光器系统260进行波长的可变控制。

第1多半导体激光器系统160包含多个半导体激光器161、第1合束器163、第1分束器164、第1谱监视器166和第1多线控制部168，该多个半导体激光器161分别以彼此不同的振荡波长，并且以单纵模进行CW振荡。

多个半导体激光器161分别例如可以是分布反馈型半导体激光器。这里，示出使用5个半导体激光器161的例子，但是，半导体激光器161的个数不限于该例子，可以是2个以上的适当个数。另外，在图20中，将第1多半导体激光器系统160中包含的多个半导体激光器161分别表记为DFB1(1)～DFB1(5)。各半导体激光器DFB1(1)～DFB1(5)设定为在波长大约为1030nm附近，以彼此不同的波长进行CW振荡。多个半导体激光器DFB1(1)～DFB1(5)是本公开中的“第1多个半导体激光器”的一例。有时将半导体激光器161称为第1半导体激光器161。

第2多半导体激光器系统260包含多个半导体激光器261、第2合束器263、第2分束器264、第2谱监视器266和第2多线控制部268，该多个半导体激光器261分别以彼此不同的振荡波长，并且以单纵模进行CW振荡。

多个半导体激光器261分别例如可以是分布反馈型半导体激光器。这里，示出使用5个半导体激光器261的例子，但是，半导体激光器261的个数不限于该例子，可以是2个以上的适当个数。另外，在图20中，将第2多半导体激光器系统260中包含的多个半导体激光器261分别表记为DFB2(1)～DFB2(5)。各半导体激光器DFB2(1)～DFB2(5)设定为在波长大约为1554nm附近，以彼此不同的波长进行CW振荡。多个半导体激光器DFB2(1)～DFB2(5)是本公开中的“第2多个半导体激光器”的一例。有时将半导体激光器261称为第2半导体激光器261。

图20中的监视器模块16还包含分束器604和谱监视器606。谱监视器606例如可以构成为包含后述图71所示的计测ArF激光(准分子光)的谱线宽度的标准具分光器。

曝光控制部22具有向激光控制部18发送准分子光的目标谱线宽度Δλt的数据的信号线。

4.2动作

图20所示的激光系统1A的激光控制部18从曝光控制部22接收准分子光的目标谱线宽度Δλt的数据后，计算成为目标谱线宽度Δλt这样的第1多半导体激光器系统160的多线的目标谱线宽度Δλ1mt。将从第1多半导体激光器系统160输出的多线称为“第1多线”。第1多线的目标谱线宽度Δλ1mt还称为“第1多半导体激光器系统160的目标谱线宽度Δλ1mt”。该目标谱线宽度Δλ1mt可以是多个半导体激光器DFB1(1)～DFB1(5)各自的振荡波长中的最短的波长(最小波长)与最长的波长(最大波长)之差。

在激光控制部18根据准分子光的目标谱线宽度Δλ计算目标谱线宽度Δλ1mt时，Δλt和Δλm的相关关系可以作为表数据或函数预先保持在存储器等存储部中。表示Δλt和Δλm的相关关系的数据是本公开中的“确定了准分子激光的谱线宽度和第1多线谱之间的关系的关系数据”的一例。这种关系数据可以伴随着激光系统1A的工作而被更新。

激光控制部18向固体激光器系统控制部350发送第1多半导体激光器系统160的目标谱线宽度Δλ1mt的数据。

固体激光器系统控制部350接收第1多半导体激光器系统160的目标谱线宽度Δλ1mt后，计算半导体激光器DFB1(1)～DFB1(5)各自的目标振荡波长，向第1多线控制部168发送各半导体激光器DFB1(1)～DFB1(5)的目标振荡波长的数据。

第1多线控制部168计算各半导体激光器DFB1(1)～DFB1(5)的目标振荡波长，分别对各个半导体激光器DFB1(1)～DFB1(5)的电流值A1和温度T1进行控制，以使各个振荡波长的光强度成为相同的规定的光强度。这里，进行控制，使得根据各半导体激光器DFB1(1)～DFB1(5)的振荡波长和光强度求出的第1多线的中心波长λ1mc0例如成为λ1mc0＝1030nm。

对从第1多半导体激光器系统160中的多个半导体激光器DFB1(1)～DFB1(5)输出的激光进行耦合而得到的多线是本公开中的“第1多线谱”的一例。

另一方面，激光控制部18从曝光控制部22接收目标中心波长λct的数据后，计算成为目标中心波长λct的、第2多半导体激光器系统260的多线的目标中心波长λ2mct，将其发送到固体激光器系统控制部350。将从第2多半导体激光器系统260输出的多线称为“第2多线”。第2多线的目标中心波长λ2mct还称为“第2多半导体激光器系统260的目标中心波长λ2mct”。

固体激光器系统控制部350将第2多半导体激光器系统260的目标中心波长λ2mt的数据发送到第2多线控制部268。

第2多线控制部268分别对各个半导体激光器DFB2(1)～DFB2(5)的电流值A2和温度T2进行控制，以使得成为根据目标中心波长λ2mct抑制发生SBS的半导体激光器DFB2(1)～DFB2(5)各自的振荡波长，并且，使得各半导体激光器DFB2(1)～DFB2(5)的光强度成为规定的相同光强度。这里，进行控制，以使得根据各半导体激光器DFB2(1)～DFB2(5)的振荡波长和光强度求出的第2多线的中心波长成为目标中心波长λ2mct。对从第2多半导体激光器系统260中的多个半导体激光器DFB2(1)～DFB2(5)输出的激光进行耦合而得到的多线是本公开中的“第2多线谱”的一例。

4.3激光控制部的处理例

图21是示出激光控制部18中的处理内容的例子的流程图。能够代替图6的流程图而应用图21的流程图。对与图6的不同之处进行说明。

图21所示的流程图代替图6的步骤S12而包含步骤S12A。在步骤S12A中，激光控制部18实施固体激光器系统10的控制子例程(2)的处理。

图22是示出固体激光器系统的控制子例程(2)的例子的流程图。图22的流程图被应用于图21的步骤S12A。关于图22的流程图，对与图8的不同之处进行说明。

图22所示的流程图在步骤S33与步骤S40之间包含步骤S35～步骤S38。

在步骤S31的判定结果为“否”判定的情况下或步骤S33之后，激光控制部18进入步骤S34。

在步骤S34中，激光控制部18判定是否从曝光控制部22接收到目标谱线宽度的数据。在步骤S34的判定结果为“否”判定的情况下，激光控制部18进入步骤S40。

在步骤S34的判定结果为“是”判定的情况下、即从曝光控制部22接收新的目标谱线宽度的数据后，激光控制部18进入步骤S35，读入目标谱线宽度Δλt的数据。

然后，在步骤S36中，激光控制部18根据目标谱线宽度Δλt计算第1多半导体激光器系统160的目标谱线宽度Δλ1mt。

然后，在步骤S38中，激光控制部18向固体激光器系统控制部350发送目标谱线宽度Δλ1mt的数据。

在步骤S38之后，激光控制部18进入步骤S40。此外，在步骤S34的判定结果为“否”判定的情况下，激光控制部18跳过步骤S35～步骤S38而进入步骤S40。步骤S40以后的处理内容如图8的流程图中说明的那样。

图23是示出计算第1多半导体系统的目标谱线宽度Δλ1mt的处理的例子的流程图。图23所示的流程图被应用于图22的步骤S36。

在图23的步骤S171中，激光控制部18调出表示准分子光的谱线宽度Δλ和第1多半导体激光器系统的谱线宽度Δλ1m之间的关系的函数Δλ1m＝f(Δλ)。

图24中示出函数Δλ1m＝f(Δλ)的例子。图24是示出函数的例子的曲线图，该函数表示准分子光的谱线宽度Δλ和第1多半导体激光器系统的谱线宽度Δλ1m之间的关系。例如，预先测定由准分子放大器14放大后的脉冲激光的谱线宽度Δλ和由第1多半导体激光器系统160生成的多线的谱线宽度Δλm的数据，根据该测定结果求出近似函数，由此得到这种函数。

激光控制部18能够从存储器中调出图24这种近似函数，根据Δλt计算Δλ1mt。

在图23的步骤S172中，激光控制部18使用调出的函数，根据准分子光的目标谱线宽度Δλt计算第1多半导体激光器系统160的目标谱线宽度Δλ1mt。

在步骤S172之后，激光控制部18结束图23的流程图，返回图22的流程图。

另外，也可以代替图24所示的函数，将表数据存储在存储器中，调出表数据，根据Δλt计算Δλ1mt。

4.4第1多半导体激光器系统的控制例1

图25是示出第1多半导体激光器系统160的控制例1的框图。这里，示出进行固定第1多线的目标中心波长λ1mct和光强度I1st而使谱线宽度Δλ1m变化的控制的情况下的例子。

固体激光器系统控制部350向第1多线控制部168发送第1多线的目标谱线宽度Δλ1mt、目标中心波长λ1mc0和目标光强度I1s0的各数据。第1多线控制部168对各半导体激光器DFB1(1)～DFB(5)的电流值A1(1)～A1(5)和温度T1(1)～T1(5)进行控制。将从各半导体激光器DFB1(1)～DFB(5)输出的激光的波长表记为λ1(1)～λ1(5)。这些多个激光通过第1合束器163被耦合。

从第1合束器163输出的多线的激光入射到第1分束器164。透过了第1分束器164的激光入射到第1半导体光放大器120。由第1分束器164反射后的激光入射到第1谱监视器166。从第1合束器163输出的CW的激光的一部分入射到第1谱监视器166。

图26是示出图25所示的控制例1中由第1谱监视器166检测到的多线的谱的一例的图。这里，示出在目标中心波长λ1mct为λ1mc0、目标谱线宽度Δλ1mt为Δλ1m的情况下得到的多线的例子。

在图26中，多线各自的波长为λ1(1)～λ1(5)，中心波长为λ1mc0。此外，多线的波长间隔Δλ1p大致固定，成为谱线宽度Δλ1m的1/4。进而，波长λ1(1)～λ1(5)的各线的光强度为相同的光强度I1s0。另外，多线的波长间隔Δλ1p是半导体激光器DFB1(1)～DFB1(5)各自的振荡波长的间隔。

图27是示出针对图26的谱形状实施了固定多线的中心波长且变更多线的谱线宽度的控制的情况下得到的多线的谱的例子的图。在图27中，与图26相比，目标谱线宽度Δλ1mt被变更为Δλ1ma。因此，各半导体激光器DFB1(1)～DFB1(5)的波长被变更为λ1(1)a～λ1(5)a。

在图27中，多线的波长间隔Δλ1pa大致固定，成为谱线宽度Δλ1ma的1/4。另一方面，与图26同样，多线的中心波长相同依然为λ1mc0，与图26同样，波长λ1(1)a～λ1(5)a的各线的光强度也分别成为相同的光强度I1s0。

4.5第2多半导体激光器系统的控制例1

图28是示出第2多半导体激光器系统260的控制例的框图。这里，示出进行分别固定第2多线的谱线宽度Δλ2mt和光强度I2st而使目标中心波长λ2mct变化的控制的情况下的例子。

固体激光器系统控制部350向第2多线控制部268发送第2多线的目标谱线宽度Δλ2m0、目标中心波长λ2mct和目标光强度I2s0的各数据。第2多线控制部268对各半导体激光器DFB2(1)～DFB2(5)的电流值A2(1)～A2(5)和温度T2(1)～T2(5)进行控制。将从各半导体激光器DFB2(1)～DFB2(5)输出的激光的波长表记为λ2(1)～λ2(5)。这些多个激光通过第2合束器263被耦合。

从第2合束器263输出的多线的激光入射到第2分束器264。透过了第2分束器264的激光入射到第2半导体光放大器220。由第2分束器264反射后的激光入射到第2谱监视器266。从第2合束器263输出的CW的激光的一部分入射到第2谱监视器266。

图29是示出图28所示的控制例1中由第2谱监视器266检测到的多线的谱的一例的图。这里，示出在目标中心波长λ2mct为λ2mc、目标谱线宽度Δλ2mt为Δλ2m0的情况下得到的多线的例子。在图29中，多线各自的波长为λ2(1)～λ2(5)，中心波长为λ2mc。此外，多线的波长间隔Δλ2p大致固定，成为谱线宽度Δλ2m0的1/4。进而，波长λ2(1)～λ2(5)的各线的光强度为相同的光强度I2s0。

图30是示出针对图29的谱形状实施了固定多线的谱线宽度且变更多线的中心波长的控制的情况下得到的多线的谱的例子的图。在图30中，与图29相比，多线的目标中心波长被变更为λ2mct＝λ2mca。因此，各半导体激光器DFB2(1)～DFB2(5)的波长被变更为λ2(1)a～λ2(5)a。另一方面，多线的目标谱线宽度Δλ2mt相同依然为Δλ2m0，与图29同样，多线的各线的光强度也分别为相同的光强度I2s0。由第2多半导体激光器系统260生成的多线的目标中心波长的可变范围例如可以为1548nm～1557nm。

4.6固体激光器系统控制部的处理例

图31是示出固体激光器系统控制部350中的处理内容的例子的流程图。能够代替图10的流程图而应用图31的流程图。对与图10的不同之处进行说明。

图31所示的流程图中，代替图10的步骤S61、步骤S62和步骤S63的各步骤而包含步骤S61A、步骤S62A和步骤S63A。

在步骤S61A中，固体激光器系统控制部350实施固体激光器系统的初始设定子例程(2)的处理。

在步骤S62A中，固体激光器系统控制部350实施第1多半导体激光器系统160的控制子例程的处理。

在步骤S63A中，固体激光器系统控制部350实施第2多半导体激光器系统260的控制子例程的处理。

图32是示出固体激光器系统的初始设定子例程(2)的例子的流程图。图32所示的流程图被应用于图31的步骤S61A。

在图32的步骤S171中，固体激光器系统控制部350将表示第1多半导体激光器系统160的状态的标志信号设定为NG。即，固体激光器系统控制部350将标志F1的值设定为“0”。

在步骤S172中，固体激光器系统控制部350将表示第2多半导体激光器系统260的状态的标志信号设定为NG。即，固体激光器系统控制部350将标志F2的值设定为“0”。

在步骤S173中，固体激光器系统控制部350将表示固体激光器系统10的能量的状态的标志信号设定为NG。即，固体激光器系统控制部350将标志Fs的值设定为“0”。

在步骤S174中，固体激光器系统控制部350将第1多半导体激光器系统160的目标中心波长λ1mct设定为初始值λ1mc0。λ1mc0例如可以设定为λ1mc0＝1030nm。

在步骤S175中，固体激光器系统控制部350将第2多半导体激光器系统260的目标中心波长λ2mct设定为初始值λ2mc0。λ2mc0例如可以设定为λ2mc0＝1554nm。

在步骤S176中，固体激光器系统控制部350将第1多半导体激光器系统160的目标谱线宽度Δλ1mt设定为初始值Δλ1m0。这里，设定为初始值Δλ1m0，该初始值Δλ1m0为抑制第1光纤放大器140的SBS的谱线宽度。

在步骤S177中，固体激光器系统控制部350将第2多半导体激光器系统260的目标谱线宽度Δλ2mt设定为初始值Δλ2m0。这里，设定为初始值Δλ2m0，该初始值Δλ2m0抑制第2光纤放大器240的SBS的谱线宽度。

在步骤S178中，固体激光器系统控制部350将由第1多半导体激光器系统160生成的多线的目标光强度I1st设定为初始值I1s0。

在步骤S179中，固体激光器系统控制部350将由第2多半导体激光器系统260生成的多线的目标光强度I2st设定为初始值I2s0。

步骤S180～步骤S183的各步骤与图11的步骤S77～步骤S79的各步骤相同。

在图32的步骤S180中，固体激光器系统控制部350设定第1脉冲激励光源132、第2脉冲激励光源144和第3脉冲激励光源232各自的脉冲能量的初始值。

在步骤S181中，固体激光器系统控制部350将固体激光器系统10的目标脉冲能量Est设定为初始值Es0。

在步骤S182中，固体激光器系统控制部350在同步电路部340中设定各个触发信号的延迟时间。

在步骤S183中，固体激光器系统控制部350将第1半导体激光器161和第2半导体激光器261各自的电流值和温度分别设定为初始值，使它们进行CW振荡。

在步骤S183之后，固体激光器系统控制部350结束图32的流程图，返回图31的流程图。

图33是示出第1多半导体激光器系统160的控制子例程的例子的流程图。图33的流程图被应用于图31的步骤S62A。

在图33的步骤S201中，固体激光器系统控制部350判定是否已经向第1多线控制部168发送多线的目标中心波长的数据。在步骤S201的判定结果为“否”判定的情况下，固体激光器系统控制部350进入步骤S202，向第1多线控制部168发送目标中心波长λ1mct的数据。该情况下，目标中心波长λ1mct成为固定值(初始值)λ1mc0，例如为λ1mc0＝1030nm。

在步骤S202之后，固体激光器系统控制部350进入步骤S203。另一方面，在步骤S201的判定结果为“是”判定的情况下，固体激光器系统控制部350跳过步骤S202而进入步骤S203。

在步骤S203中，固体激光器系统控制部350判定目标谱线宽度是否被变更。在步骤S203的判定结果为“是”判定的情况下、即目标谱线宽度被变更的情况下，固体激光器系统控制部350进入步骤S204，将表示第1多半导体激光器系统160为NG的F1＝0的标志信号发送到激光控制部18。

然后，在步骤S205中，固体激光器系统控制部350读入目标谱线宽度Δλ1mt的数据。

在步骤S206中，固体激光器系统控制部350向第1多线控制部168发送目标谱线宽度Δλ1mt的数据。

在步骤S206之后，固体激光器系统控制部350进入步骤S208。此外，在步骤S203的判定结果为“否”判定的情况下、即未从曝光控制部22请求目标谱线宽度的变更的情况下，固体激光器系统控制部350跳过步骤S204～步骤S206而进入步骤S208。

在步骤S208中，固体激光器系统控制部350判定是否从第1多半导体激光器系统160接收到OK信号。

在步骤S208的判定结果为“是”判定的情况下，固体激光器系统控制部350进入步骤S209，向激光控制部18发送F1＝1的标志信号。

在步骤S208的判定结果为“否”判定的情况下，固体激光器系统控制部350进入步骤S210，向激光控制部18发送F1＝0的标志信号。

在步骤S209或步骤S210之后，固体激光器系统控制部350结束图33的流程图，返回图31的流程图。

图34是示出第2多半导体激光器系统260的控制子例程的例子的流程图。图34的流程图被应用于图31的步骤S63A。

在图34的步骤S221中，固体激光器系统控制部350判定是否已经向第2多线控制部268发送多线的目标谱线宽度的数据。在步骤S221的判定结果为“否”判定的情况下，固体激光器系统控制部350进入步骤S222，向第2多线控制部268发送目标谱线宽度Δλ2mt的数据。该情况下，目标谱线宽度Δλ2mt成为固定值(初始值)Δλ2m0。

在步骤S222之后，固体激光器系统控制部350进入步骤S223。此外，在步骤S221的判定结果为“是”判定的情况下，固体激光器系统控制部350跳过步骤S222而进入步骤S223。

在步骤S223中，固体激光器系统控制部350判定目标中心波长是否被变更。在步骤S223的判定结果为“是”判定的情况下、即目标中心波长被变更的情况下，固体激光器系统控制部350进入步骤S224，将表示第2多半导体激光器系统260为NG的F2＝0的标志信号发送到激光控制部18。

然后，在步骤S225中，固体激光器系统控制部350读入从曝光控制部22指定的目标中心波长λct的数据。

在步骤S226中，固体激光器系统控制部350根据目标中心波长λct计算第2多半导体激光器系统260的多线的目标中心波长λ2mct。

在步骤S227中，固体激光器系统控制部350向第2多线控制部268发送目标中心波长λ2mct的数据。

在步骤S227之后，固体激光器系统控制部350进入步骤S228。此外，在步骤S223的判定结果为“否”判定的情况下、即未从曝光控制部22请求目标中心波长的变更的情况下，固体激光器系统控制部350跳过步骤S224～步骤S227而进入步骤S228。

在步骤S228中，固体激光器系统控制部350判定是否从第2多半导体激光器系统260接收到OK信号。

在步骤S228的判定结果为“是”判定的情况下，固体激光器系统控制部350进入步骤S229，向激光控制部18发送F2＝1的标志信号。

在步骤S228的判定结果为“否”判定的情况下，固体激光器系统控制部350进入步骤S230，向激光控制部18发送F2＝0的标志信号。

在步骤S229或步骤S230之后，固体激光器系统控制部350结束图34的流程图，返回图31的流程图。

图35是示出计算第2多半导体激光器系统260的目标中心波长λ2mct的处理的例子的流程图。图35的流程图被应用于图34的步骤S226。图35的流程图所示的计算方法与图14的流程图相同。

在图35的步骤S241中，固体激光器系统控制部350将基于第1多半导体激光器系统160的第1多线的目标中心波长λ1mct转换为频率f1mt。

转换式为f1mt＝C/λ1mct，式中的C为光速。

在步骤S242中，固体激光器系统控制部350将波长转换系统300进行波长转换后的目标中心波长λct转换为频率ft。

转换式为ft＝C/λct。

在步骤S243中，固体激光器系统控制部350根据波长转换的式(5)计算第2多半导体激光器系统260的目标频率f2mt。能够根据下面的式(7)计算目标频率f2mt。

f2mt＝(1/2)·ft-2·f1mt (7)

在步骤S244中，固体激光器系统控制部350将目标频率f2mt转换为目标中心波长λ2mct。转换式为λ2mct＝C/f2mt。

另外，不限于图35的步骤S241～步骤S244中说明的计算的步骤，也可以使用得到同样的转换结果的表数据等进行计算。

在步骤S244之后，固体激光器系统控制部350结束图35的流程图，返回图34的流程图。

4.7第1多线控制部的处理例

图36是示出第1多线控制部168中的处理内容的例子的流程图。例如，作为第1多线控制部168发挥功能的处理器执行程序，由此实现图36的流程图所示的处理和动作。

在步骤S251中，第1多线控制部168读入基于第1多半导体激光器系统160的多线(第1多线)的目标中心波长λ1mct的数据。这里，目标中心波长λ1mct成为固定值(初始值)λ1mc0，例如为λ1mc0＝1030nm。

在步骤S252中，第1多线控制部168读入第1多线的目标光强度I1st的数据。这里，目标光强度I1st成为固定值(初始值)I1s0。

在步骤S253中，第1多线控制部168判定目标谱线宽度是否被变更。在步骤S253的判定结果为“是”判定的情况下，第1多线控制部168进入步骤S254，读入目标谱线宽度Δλ1mt的数据。

接着，在步骤S255中，第1多线控制部168根据目标中心波长λ1mct和目标谱线宽度Δλ1mt，计算第1多半导体激光器系统160的各个半导体激光器DFB1(k)的目标振荡波长λ1(k)t。另外，k是识别多个半导体激光器中的各个半导体激光器的索引编号。k是满足1≤k≤n的整数，n是第1多半导体激光器系统160中包含的半导体激光器161的个数。

在图36中，在步骤S255之后，第1多线控制部168进入步骤S256(1)、步骤S256(2)…步骤S256(k)…步骤S256(n)的各步骤。下面，作为步骤S256(1)～步骤S256(n)的各步骤的代表，对步骤S256(k)进行说明。

在步骤S256(k)中，第1多线控制部168实施半导体激光器DFB1(k)的控制子例程，以使半导体激光器DFB1(k)的波长和光强度分别接近目标中心波长和目标光强度。与k＝1,2…n分别对应的各个步骤S256(k)可以并列或并行地实施。在步骤S256(k)之后，第1多线控制部168进入步骤S258。

在步骤S258中，第1多线控制部168计算由第1多半导体激光器系统160生成的多线的谱线宽度Δλ1m和中心波长λ1mc，判定与目标值之差是否在容许范围内。

然后，在步骤S259中，第1多线控制部168判定是否中止第1多半导体激光器系统160的控制。在步骤S259的判定结果为“否”判定的情况下，第1多线控制部168返回步骤S253，反复进行步骤S253～步骤S259的处理。

在步骤S259的判定结果成为“是”判定后，第1多线控制部168结束图36的流程图。

图37是示出计算第1多半导体激光器系统160的各半导体激光器的目标振荡波长的处理的例子的流程图。图37的流程图被应用于图36的步骤S255。

在图37的步骤S271中，第1多线控制部168根据目标谱线宽度λ1mt计算多线的波长间隔Δλ1p。当设第1多半导体激光器系统160中包含的多个半导体激光器161的个数为n时，能够通过下面的式(8)计算多线的波长间隔Δλ1p。

Δλ1p＝Δλ1mt/(n-1) (8)

在步骤S272中，第1多线控制部168计算各半导体激光器DFB1(k)的目标振荡波长λ1(k)t。

能够根据目标中心波长λ1mct和波长间隔Δλ1p，通过下面的式(9)计算目标振荡波长λ1(k)t。

λ1(k)t＝λ1mct-{(n-2k+1)/2}·Δλ1p (9)

在步骤S272之后，第1多线控制部168结束图37的流程图，返回图36的流程图。

图38是示出各半导体激光器DFB1(k)的控制子例程的例子的流程图。图38的流程图被应用于图36的步骤S256(k)。

在图38的步骤S281中，第1多线控制部168读入各半导体激光器DFB1(k)的目标振荡波长λ1(k)t和目标光强度I1(k)t的数据。

在步骤S282中，第1多线控制部168通过第1谱监视器166计测半导体激光器DFB1(k)的振荡波长λ1(k)和光强度I1(k)。

在步骤S283中，第1多线控制部168计算光强度I1(k)与目标光强度I1st之差ΔI1(k)。

在步骤S284中，第1多线控制部168判定ΔI1(k)的绝对值是否为表示容许范围的容许上限值ΔI1tr以下。在步骤S284的判定结果为“是”判定的情况下，第1多线控制部168进入步骤S285，计算振荡波长λ1(k)与目标振荡波长λ1(k)t之差δλ1(k)。

在步骤S286中，第1多线控制部168判定Δλ1(k)的绝对值是否为表示容许范围的容许上限值δλ1tr以下。在步骤S286的判定结果为“否”判定的情况下，第1多线控制部168进入步骤S287。

在步骤S287中，第1多线控制部168对半导体激光器DFB1(k)的温度T1(k)进行控制，以使δλ1(k)接近0。在步骤S287之后，第1多线控制部168结束图38的流程图，返回图36的流程图。

另一方面，在图38的步骤S286的判定结果为“是”判定的情况下，第1多线控制部168跳过步骤S287，结束图38的流程图，返回图36的流程图。

此外，在图38的步骤S284的判定结果为“否”判定的情况下，第1多线控制部168进入步骤S288。在步骤S288中，第1多线控制部168对半导体激光器DFB1(k)的电流值A1(k)进行控制，以使ΔI1(k)接近0。在步骤S288之后，第1多线控制部168结束图38的流程图，返回图36的流程图。

图39是示出计算和判定第1多半导体激光器系统160的谱线宽度Δλ1m和中心波长λ1mc的处理的例子的流程图。图39的流程图被应用于图36的步骤S258。

在图39的步骤S291中，第1多线控制部168根据使用第1谱监视器166计测出的谱，计算第1多半导体激光器系统160的多线的谱线宽度Δλ1m。通过计算多个半导体激光器DFB1(1)～DFB1(5)的各振荡波长λ1(1)～λ1(n)中的最小波长与最大波长之差，能够求出谱线宽度Δλ1m。

Δλ1m＝λ1(n)-λ1(1) (10)

在步骤S292中，第1多线控制部168根据使用第1谱监视器166计测出的谱计算多线的中心波长λ1mc。例如，第1多线控制部168计算计测出的多线的谱的重心作为中心波长λ1mc。根据各个振荡波长和光强度，通过下面的式(11)计算谱的重心。

[数式11]

接着，在步骤S293中，第1多线控制部168计算步骤S291中得到的谱线宽度Δλ1m与第1多半导体激光器系统160的多线的目标谱线宽度Δ1mt之差ΔΔλ1m。

ΔΔλ1m＝Δλ1m-Δλ1mt (12)

在步骤S294中，第1多线控制部168计算步骤S292中得到的中心波长λ1mc与第1多半导体激光器系统160的目标中心波长λ1mct之差δλ1mc。

然后，在步骤S295中，第1多线控制部168判定是否是ΔΔλ1m的绝对值为表示容许范围的容许上限值ΔΔλ1mtr以下、且δλ1mc的绝对值为表示容许范围的容许上限值δλ1mctr以下。在步骤S295的判定结果为“是”判定的情况下，第1多线控制部168进入步骤S296，将表示第1多半导体激光器系统160处于OK的状态的F1＝1的标志信号发送到固体激光器系统控制部350。

另一方面，在步骤S295的判定结果为“否”判定的情况下，第1多线控制部168进入步骤S297，将表示第1多半导体激光器系统160处于NG的状态的F1＝0的标志信号发送到固体激光器系统控制部350。

在步骤S296或步骤S297之后，第1多线控制部168结束图39的流程图，返回图36的流程图。

4.8第2多线控制部的处理例

图40是示出第2多线控制部268中的处理内容的例子的流程图。例如，作为第2多线控制部268发挥功能的处理器执行程序，由此实现图40的流程图所示的处理和动作。

在步骤S351中，第2多线控制部268读入第2多半导体激光器系统260的多线(第2多线)的目标谱线宽度Δλ2mt的数据。这里，目标谱线宽度Δλ2mt成为固定值(初始值)Δλ2m0。

在步骤S352中，第2多线控制部268读入第2多线的目标光强度I2st的数据。这里，目标光强度I2st成为固定值(初始值)I2s0。

在步骤S353中，第2多线控制部268判定目标中心波长是否被变更。在步骤S353的判定结果为“是”判定的情况下，第2多线控制部268进入步骤S354，读入目标中心波长λ2mct的数据。

接着，在步骤S355中，第2多线控制部268根据目标中心波长λ2mct计算第2多半导体激光器系统260的各个半导体激光器DFB2(k)的目标振荡波长λ2(k)t。在步骤S355之后，第2多线控制部268进入步骤S356(1)、步骤S356(2)…步骤S356(k)…步骤S356(n)的各步骤。k是满足1≤k≤n的整数，n是第2多半导体激光器系统260中包含的半导体激光器261的个数。图20示出n＝5的例子。另外，这里，将构成第1多半导体激光器系统160的多个半导体激光器161的个数和构成第2多半导体激光器系统260的多个半导体激光器261的个数设为相同个数(n＝5)，但是，两者也可以是不同的个数。

作为步骤S356(1)～步骤S356(n)的各步骤的代表，对步骤S356(k)进行说明。

在步骤S356(k)中，第2多线控制部268实施半导体激光器DFB2(k)的控制子例程，以使得半导体激光器DFB2(k)的波长和光强度分别接近目标振荡波长和目标光强度。与k＝1,2…n分别对应的各个步骤S356(k)可以并列或并行地实施。在步骤S356(k)之后，第2多线控制部268进入步骤S358。

在步骤S358中，第2多线控制部268计算由第2多半导体激光器系统260生成的第2多线的谱线宽度Δλ2m和中心波长λ2mc，判定与目标值之差是否在容许范围内。

然后，在步骤S359中，第2多线控制部268判定是否中止第2多半导体激光器系统260的控制。在步骤S359的判定结果为“否”判定的情况下，第2多线控制部268返回步骤S353，反复进行步骤S353～步骤S359的处理。

在步骤S359的判定结果成为“是”判定后，第2多线控制部268结束图40的流程图。

图41是示出计算第2多半导体激光器系统260的各半导体激光器的目标振荡波长的处理的例子的流程图。图41的流程图被应用于图40的步骤S355。

在图41的步骤S371中，第2多线控制部268根据目标谱线宽度Δλ2mt计算多线的波长间隔Δλ2p。当设第2多半导体激光器系统260中包含的半导体激光器的数量为n时，能够通过下面的式(13)计算多线的波长间隔Δλ2p。

Δλ2p＝Δλ2mt/(n-1) (13)

在步骤S372中，第2多线控制部268计算各半导体激光器DFB2(k)的目标振荡波长λ2(k)t。

能够根据多线的目标中心波长λ2mct和波长间隔Δλ2p，通过下面的式(14)计算目标振荡波长λ2(k)t。

λ2(k)t＝λ2mct-{(n-2k+1)/2}·Δλ2p(14)

在步骤S372之后，第2多线控制部268结束图41的流程图，返回图40的流程图。

图42是示出各半导体激光器DFB2(k)的控制子例程的例子的流程图。图42的流程图被应用于图40的步骤S356(k)。

在图42的步骤S381中，第2多线控制部268读入各半导体激光器DFB2(k)的各目标振荡波长λ2(k)t和目标光强度I2(k)t的数据。

在步骤S382中，第2多线控制部268通过第2谱监视器266计测半导体激光器DFB2(k)的振荡波长λ2(k)和光强度I2(k)。

在步骤S383中，第2多线控制部268计算光强度I2(k)与目标光强度I2st之差ΔI2(k)。

在步骤S384中，第2多线控制部268判定ΔI2(k)的绝对值是否为表示容许范围的容许上限值ΔI2tr以下。在步骤S384的判定结果为“是”判定的情况下，第2多线控制部268进入步骤S385，计算振荡波长λ2(k)与目标振荡波长λ2(k)t之差δλ2(k)。

在步骤S386中，第2多线控制部268判定Δλ2(k)的绝对值是否为表示容许范围的容许上限值δλ2tr以下。在步骤S386的判定结果为“否”判定的情况下，第2多线控制部268进入步骤S387。

在步骤S387中，第2多线控制部268对半导体激光器DFB2(k)的温度T1(k)进行控制，以使δλ2(k)接近0。在步骤S387之后，第2多线控制部268结束图42的流程图，返回图40的流程图。

另一方面，在图42的步骤S386的判定结果为“是”判定的情况下，第2多线控制部268跳过步骤S387，结束图42的流程图，返回图40的流程图。

此外，在图42的步骤S384的判定结果为“否”判定的情况下，第2多线控制部268进入步骤S388。在步骤S388中，第2多线控制部268对半导体激光器DFB2(k)的电流值A2(k)进行控制，以使ΔI2(k)接近0。在步骤S388之后，第2多线控制部268结束图42的流程图，返回图40的流程图。

图43是示出计算和判定第2多半导体激光器系统的多线的谱线宽度Δλ2m和中心波长λ2mc的处理的例子的流程图。图43的流程图被应用于图40的步骤S358。

在图43的步骤S391中，第2多线控制部268根据使用第2谱监视器266计测出的谱计算第2多半导体激光器系统260的多线的谱线宽度Δλ2m。通过计算多个半导体激光器DFB2(1)～DFB2(5)的各振荡波长λ2(1)～λ2(n)中的最小波长与最大波长之差，能够求出多线的谱线宽度Δλ2m。

Δλ2m＝λ2(n)-λ2(1) (15)

在步骤S392中，第2多线控制部268根据使用第2谱监视器266计测出的谱计算多线的中心波长λ2mc。例如，第2多线控制部268计算计测出的多线的谱的重心作为中心波长λ2mc。

[数式16]

接着，在步骤S393中，第2多线控制部268计算步骤S391中得到的谱线宽度Δλ2m与第2多半导体激光器系统260的多线的目标谱线宽度Δλ2mt之差ΔΔλ2m。

ΔΔλ2m＝Δλ2m-Δλ2mt (17)

在步骤S394中，第2多线控制部268计算步骤S392中得到的中心波长λ2mc与第2多半导体激光器系统260的多线的目标中心波长λ2mct之差δλ2mc。

然后，在步骤S395中，第2多线控制部268判定是否是ΔΔλ2m的绝对值为表示容许范围的容许上限值ΔΔλ2mtr以下、且δλ2mc的绝对值为表示容许范围的容许上限值δλ2mctr以下。在步骤S395的判定结果为“是”判定的情况下，第2多线控制部268进入步骤S396，将表示第2多半导体激光器系统260处于OK的状态的F2＝1的标志信号发送到固体激光器系统控制部350。

另一方面，在步骤S395的判定结果为“否”判定的情况下，第2多线控制部268进入步骤S397，将表示第2多半导体激光器系统处于NG的状态的F2＝0的标志信号发送到固体激光器系统控制部350。

在步骤S396或步骤S397之后，第2多线控制部268结束图43的流程图，返回图40的流程图。

4.9作用/效果

根据实施方式1的激光系统1A，得到以下这种效果。

[1]始终对由第1多半导体激光器系统160中包含的多个半导体激光器DFB1(1)～DFB1(5)生成的多线的各个半导体激光器的振荡波长间隔进行控制，由此，能够高精度地控制脉冲放大后的准分子激光的谱线宽度。

[2]与基于准分子放大器14的脉冲激光(准分子光)的生成有无无关，在固体激光器系统10中，始终能够根据目标中心波长λct和目标谱线宽度Δλt的数据对谱线宽度和中心波长进行控制。因此，与激光系统1A的激光运转负荷(重复频率)和突发运转无关，能够高精度地控制谱线宽度和中心波长。即，激光控制部18接收目标谱线宽度Δλt的数据后，在进行脉冲放大之前，能够进行第1固体激光装置100的控制，因此，谱线宽度的控制速度被改善。

[3]对由第1多半导体激光器系统160中的多个半导体激光器DFB1(1)～DFB1(5)生成的多线的各个半导体激光器的振荡波长间隔进行控制，以抑制在第1光纤放大器140中发生SBS。由此，能够抑制第1光纤放大器140和第1多半导体激光器系统160的破损。同样，对由第2多半导体激光器系统260的多个半导体激光器DFB2(1)～DFB2(5)生成的多线的各个半导体激光器的振荡波长间隔进行控制，以抑制在第2光纤放大器240中发生SBS。由此，能够抑制第2光纤放大器240和第2多半导体激光器系统260的破损。

[4]在实施方式1的情况下，由第1多半导体激光器系统160生成的第1多线的目标中心波长λ1mct固定，因此，在波长转换系统300中，不需要进行入射角度的控制，该控制用于使生成4次谐波的LBO晶体310和第1CLBO晶体312的相位匹配。

[5]在由于目标中心波长λct的变更而使由第2多半导体激光器系统260生成的第2多线的目标中心波长λ2mct大幅变化的情况下，在波长转换系统300中，仅通过用于使生成和频的第2CLBO晶体316和第3CLBO晶体320的相位匹配的入射角度的控制就能够应对。

上述实施方式1的激光系统1A的激光控制部18是本公开中的“控制部”的一例。包含曝光控制部22的曝光装置20是本公开中的“外部装置”的一例。LBO晶体310和第1CLBO晶体312分别是本公开中的“第1非线性晶体”和“第2非线性晶体”的一例。第2CLBO晶体316是本公开中的“第3非线性晶体”的一例。第3CLBO晶体320是本公开中的“第4非线性晶体”的一例。

4.10变形例

作为实施方式1的变形例，关于第1多半导体激光器系统160，可以采用固定多线的谱线宽度而使中心波长可变的结构。而且，关于第2多半导体激光器系统260，可以采用固定多线的中心波长而使谱线宽度可变的结构。

4.10.1第1多半导体激光器系统的控制例2

图44是示出第1多半导体激光器系统160的控制例2的框图。这里，示出进行固定第1多线的谱线宽度Δλ1mt和光强度I1st而使目标中心波长变化的控制的情况下的例子。如图44所示，第1多半导体激光器系统160可以将第1多线的谱线宽度Δλ1m0固定为抑制SBS的谱线宽度，使目标中心波长λ1mct可变。例如，λ1mct的可变波长范围可以为1028.5nm～1030.7nm。另外，该情况下，在使目标中心波长大幅变化的情况下，为了抑制波长转换效率的降低，除了波长转换系统300中的第2CLBO晶体316和第3CLBO晶体320以外，还需要使用于产生4次谐波光的LBO晶体310和第1CLBO晶体312也旋转。

固体激光器系统控制部350向第1多线控制部168发送多线的目标谱线宽度Δλ1mt＝Δλ1m0、目标中心波长λ1mct和目标光强度I1st＝I1s0的各数据。第1多线控制部168对各半导体激光器DFB1(1)～DFB(5)的电流值A1(1)～A1(5)和温度T1(1)～T1(5)进行控制。

图45是示出图44所示的控制例2中由第1谱监视器166检测到的多线的谱的一例的图。这里，示出在目标中心波长λ1mct为λ1mc、目标谱线宽度Δλ1mt为Δλ1m0的情况下得到的多线的例子。

在图45中，多线各自的波长为λ1(1)～λ1(5)，中心波长为λ1mc。此外，多线的波长间隔Δλ1p大致固定，成为谱线宽度Δλ1m0的1/4。进而，波长λ1(1)～λ1(5)的各线的光强度为相同的光强度I1s0。

图46是示出针对图45的谱形状实施了固定多线的谱线宽度且变更多线的中心波长的控制的情况下得到的多线的谱的例子的图。在图46中，与图45相比，多线的目标中心波长被变更为λ1mct＝λ1mca。因此，各半导体激光器DFB1(1)～DFB1(5)的波长被变更为λ1(1)a～λ1(5)a。另一方面，多线的目标谱线宽度Δλ1mt相同依然为Δλ1m0，与图45同样，多线的各线的光强度也分别为相同的光强度I1s0。

4.10.2第2多半导体激光器系统的控制例2

图47是示出第2多半导体激光器系统260的控制例2的框图。这里，示出进行固定多线的目标中心波长λ2mct和光强度I2st而使谱线宽度Δλ2mt变化的控制的情况下的例子。第2多半导体激光器系统260可以将多线的中心波长固定为例如1554nm，使谱线宽度Δλ2mt可变。

图48是示出图47所示的控制例2中由第2谱监视器266检测到的多线的谱的一例的图。这里，示出在目标中心波长λ2mct为λ2mc0、目标谱线宽度Δλ2mt为Δλ2m的情况下得到的多线的例子。

在图48中，多线各自的波长为λ2(1)～λ2(5)，中心波长为λ2mc0。此外，多线的波长间隔Δλ2p大致固定，成为谱线宽度Δλ2m的1/4。进而，波长λ2(1)～λ2(5)的各线的光强度为相同的光强度I2s0。

图49是示出针对图48的谱形状实施了固定多线的中心波长且变更多线的谱线宽度的控制的情况下得到的多线的谱的例子的图。在图49中，与图48相比，目标谱线宽度Δλ2mt被变更为Δλ2ma。因此，各半导体激光器DFB2(1)～DFB2(5)的波长被变更为λ2(1)a～λ2(5)a。

在图49中，多线的波长间隔Δλ2pa大致固定，成为谱线宽度Δλ2ma的1/4。另一方面，与图48同样，多线的中心波长相同依然为λ2mc0，与图48同样，波长λ2(1)a～λ2(5)a的各线的光强度也分别成为相同的光强度I2s0。

5.实施方式2

5.1结构

实施方式2的激光系统的结构可以与图20所示的实施方式1相同。

5.2动作

可以在第1多半导体激光器系统160和第2多半导体激光器系统260中的一方对中心波长和谱线宽度进行固定控制，在另一方的多半导体系统中实施中心波长的可变控制和谱线宽度的可变控制。

例如，关于第1多半导体激光器系统160，可以将多线的中心波长固定为1030nm，并且将谱线宽度固定为抑制第1光纤放大器140的SBS的谱线宽度。该情况下，从第1固体激光装置100输出的激光的中心波长被固定，因此，可以不对用于生成4次谐波光的LBO晶体310和第1CLBO晶体312的入射角度进行变更。

5.2.1第1多半导体激光器系统的控制例3

图50是示出第1多半导体激光器系统160的控制例3的框图。固体激光器系统控制部350向第1多线控制部168发送多线的目标谱线宽度Δλ1mt＝Δλ1m0、目标中心波长λ1mct＝λ1mc0和目标光强度I1st＝I1s0的各数据。第1多线控制部168对各半导体激光器DFB1(1)～DFB1(5)的电流值A1(1)～A1(5)和温度T1(1)～T1(5)进行控制。

图51是示出由第1谱监视器166检测到的多线的谱的一例的图。这里，示出在目标中心波长λ1mct为λ1mc0、目标谱线宽度Δλ1mt为Δλ1m0的情况下得到的多线的例子。

在图51中，多线各自的波长为λ1(1)～λ1(5)，中心波长为λ1mc0。此外，多线的波长间隔Δλ1p大致固定，成为谱线宽度Δλ1m0的1/4。进而，波长λ1(1)～λ1(5)的各线的光强度为相同的光强度I1s0。

5.2.2第2多半导体激光器系统的控制例3

图52是示出第2多半导体激光器系统的控制例3的框图。第2多半导体激光器系统260可以使多线的中心波长可变，并且使谱线宽度也可变。

固体激光器系统控制部350向第2多线控制部268发送多线的目标谱线宽度Δλ2mt、目标中心波长λ2mct和目标光强度I2s0的各数据。第2多线控制部268对各半导体激光器DFB2(1)～DFB2(5)的电流值A2(1)～A2(5)和温度T2(1)～T2(5)进行控制。

图53是示出图52所示的控制例3中由第2谱监视器266检测到的多线的谱的一例的图。这里，示出在目标中心波长λ2mct为λ2mc、目标谱线宽度Δλ2mt为Δλ2m的情况下得到的多线的例子。在图53中，多线各自的波长为λ2(1)～λ2(5)，中心波长为λ2mc。此外，多线的波长间隔Δλ2p大致固定，成为谱线宽度Δλ2m的1/4。进而，波长λ2(1)～λ2(5)的各线的光强度为相同的光强度I2s0。

图54是示出针对图53的谱形状实施了变更多线的中心波长和谱线宽度的控制的情况下的多线的谱的例子的图。在图54中，与图53相比，多线的目标中心波长被变更为λ2mct＝λ2mca。进而，目标谱线宽度被变更为Δλ2mt＝Δλ2ma。

因此，各半导体激光器DFB2(1)～DFB2(5)的波长被变更为λ2(1)a～λ2(5)a。在图54中，多线的波长间隔Δλ2p大致固定，成为谱线宽度Δλ2ma的1/4。另外，与图53同样，多线的波长为λ2(1)a～λ2(5)a的各线的光强度分别为相同的光强度I2s0。

5.3作用/效果

根据实施方式2，在得到与实施方式1相同的效果的基础上，不需要进行与第1多半导体激光器系统160有关的中心波长和谱线宽度的可变控制，能够简化波长转换系统300中的波长转换控制。

另外，实施方式2中的第2多半导体激光器系统260是本公开中的“第1多半导体激光器系统”的一例。实施方式2中的第2固体激光装置200是本公开中的“第1固体激光装置”的一例。

5.4变形例

作为实施方式2的变形例，关于第2多半导体激光器系统260，例如可以将多线的中心波长固定为1554nm，并且将谱线宽度也固定为抑制第2光纤放大器240的SBS的谱线宽度。而且，第1多半导体激光器系统160可以使多线的中心波长可变，并且使谱线宽度可变。

在基于这种组合的结构中，在大幅变更第1多半导体激光器系统160的中心波长的情况下，为了抑制波长转换效率的降低，除了波长转换系统300的第2CLBO晶体316和第3CLBO晶体320以外，还需要使产生4次谐波的LBO晶体310和第1CLBO晶体312也旋转。

5.4.1第1多半导体激光器系统的控制例4

图55是示出第1多半导体激光器系统160的控制例4的框图。固体激光器系统控制部350向第1多线控制部168发送多线的目标谱线宽度Δλ1mt、目标中心波长λ1mct和目标光强度I1st＝I1s0的各数据。第1多线控制部168对各半导体激光器DFB1(1)～DFB1(5)的电流值A1(1)～A1(5)和温度T1(1)～T1(5)进行控制。

图56是示出图55所示的控制例4中由第1谱监视器166检测到的多线的谱的一例的图。这里，示出在目标中心波长λ1mct为λ1mc、目标谱线宽度Δλ1mt为Δλ1m的情况下得到的多线的例子。在图56中，多线的波长间隔Δλ1p大致固定，成为谱线宽度Δλ1m的1/4。进而，波长λ1(1)～λ1(5)的各线的光强度为相同的光强度I1s0。

图57是示出针对图56的谱形状实施了变更多线的中心波长和谱线宽度的控制的情况下的多线的谱的例子的图。在图57中，与图56相比，多线的目标中心波长被变更为λ1mct＝λ1mca。进而，目标谱线宽度被变更为Δλ1mt＝Δλ1ma。

因此，各半导体激光器DFB1(1)～DFB1(5)的波长被变更为λ1(1)a～λ1(5)a。在图57中，多线的波长间隔Δλ1p大致固定，成为谱线宽度Δλ1ma的1/4。另外，与图56同样，多线的波长为λ1(1)a～λ1(5)a的各线的光强度分别为相同的光强度I2s0。

5.4.2第2多半导体激光器系统的控制例4

图58是示出第2多半导体激光器系统260的控制例4的框图。关于第2多半导体激光器系统260，可以固定多线的中心波长和谱线宽度。

固体激光器系统控制部350向第2多线控制部268发送多线的目标谱线宽度Δλ2mt＝Δλ2m0、目标中心波长λ2mct＝λ2mc0和目标光强度I2st＝I2s0的各数据。第2多线控制部268对各半导体激光器DFB2(1)～DFB2(5)的电流值A2(1)～A2(5)和温度T2(1)～T2(5)进行控制。

图59是示出图58所示的控制例4中由第2谱监视器266检测到的多线的谱的一例的图。这里，示出在目标中心波长λ2mct为λ2mc0、目标谱线宽度Δλ2mt为Δλ2m0的情况下得到的多线的例子。

在图59中，多线各自的波长为λ2(1)～λ2(5)，中心波长为λ2mc0。此外，多线的波长间隔Δλ2p大致固定，成为谱线宽度Δλ2m0的1/4。进而，波长λ2(1)～λ2(5)的各线的光强度为相同的光强度I2s0。

6.多半导体激光器系统的变形例1

6.1结构

图60是示出多半导体激光器系统的变形例1的框图。另外，在图60中示出第1多半导体激光器系统160的例子，但是，关于第2多半导体激光器系统260，可以应用与图60相同的结构。

关于图60所示的结构，对与图25的不同之处进行说明。图60所示的第1多半导体激光器系统160在各半导体激光器DFB1(k)与第1合束器163之间的各激光的光路上分别配置有半导体光放大器162。通过对流过各半导体光放大器SOA1(k)的电流值AA1(k)进行控制，能够高精度且高速地控制各波长λ1(k)的光强度。

6.2动作

在图60中，固体激光器系统控制部350向第1多线控制部168发送多线的目标谱线宽度Δλ1mt、目标中心波长λ1mct和目标光强度I1st的各数据。第1多线控制部168对各半导体激光器DFB1(1)～DFB1(5)的电流值A1(1)～A1(5)和温度T1(1)～T1(5)进行控制。此外，第1多线控制部168对各半导体光放大器SOA1(1)～SOA1(5)的电流值AA1(1)～AA1(5)进行控制。

图61是示出图60所示的结构的控制例中由第1谱监视器166检测到的多线的谱的例子的图。这里，示出进行控制以使多线的各线的光强度相等的例子。如图61所示，可以对各半导体激光器DFB1(1)～DFB1(5)的电流值A1(1)～A1(5)和温度T1(1)～T1(5)、以及各半导体光放大器SOA1(1)～SOA1(5)的电流值AA1(1)～AA1(5)进行控制，以使多线的各线的光强度相等。

图62是示出半导体激光器DFB1(k)的控制子例程的例子的流程图。能够代替图38的流程图而应用图62的流程图。

在图62的步骤S401中，第1多线控制部168读入半导体激光器DFB1(k)的目标振荡波长λ1(k)t和目标光强度I1st的数据。

在步骤S402中，第1多线控制部168使用第1谱监视器166计测各半导体激光器DFB1(k)的振荡波长λ1(k)。

在步骤S403中，第1多线控制部168计算步骤S402中计测出的振荡波长λ1(k)与目标振荡波长λ1(k)t之差δλ1(k)。

δλ1(k)＝λ1(k)-λ1(k)t (18)

在步骤S404中，第1多线控制部168判定δλ1(k)的绝对值是否为规定的范围以内。当设预定的规定的范围的容许上限值为δλ1catr时，第1多线控制部168判定是否满足|δλ1(k)|≤δλ1catr。

在步骤S404的判定结果为“是”判定的情况下，第1多线控制部168进入步骤S405。

在步骤S405中，第1多线控制部168对半导体激光器DFB1(k)的电流值A1(k)进行控制，以使δλ1(k)接近0。即，在振荡波长λ1(k)与目标振荡波长λ1(k)t之差δλ1(k)的绝对值为规定的范围以内的情况下，第1多线控制部168对半导体激光器DFB1(k)的电流值A1(k)进行控制，由此使δλ1(k)接近0。

另一方面，在步骤S404的判定结果为“否”判定的情况下，第1多线控制部168进入步骤S406。

在步骤S406中，第1多线控制部168对半导体激光器DFB1(k)的温度T1(k)进行控制，以使δλ1(k)接近0。即，在振荡波长λ1(k)与目标振荡波长λ1(k)t之差δλ1(k)的绝对值超过规定的范围的情况下，第1多线控制部168对半导体激光器DFB1(k)的温度T1(k)进行控制，由此使δλ1(k)接近0。

在步骤S405或步骤S406之后，第1多线控制部168进入步骤S407。

在步骤S407中，通过第1谱监视器166计测半导体激光器DFB1(k)的光强度I1s(k)。

在步骤S408中，第1多线控制部168计算步骤S407中计测出的光强度I1s(k)与目标光强度I1st之差δI1(k)。

δI1s(k)＝I1s(k)-I1st (19)

在步骤S409中，第1多线控制部168对半导体光放大器SOA1(k)的电流值AA1(k)进行控制，以使δI1s(k)接近0。

在步骤S409之后，第1多线控制部168结束图62的流程图，返回图36的流程图。

7.多半导体激光器系统的变形例2

7.1结构

图63是示出多半导体激光器系统的变形例2的框图。另外，在图63中示出第1多半导体激光器系统160的例子，但是，关于第2多半导体激光器系统260，也可以应用与图63相同的结构。关于图63所示的结构，对与图60的不同之处进行说明。

在图63中，在各半导体激光器DFB1(k)与第1合束器163之间的各激光的光路上分别配置有半导体光放大器SOA1(k)这点与图60相同。图63所示的第1多半导体激光器系统160能够自由地控制多线各自的光强度。

7.2动作

在图63中，固体激光器系统控制部350向第1多线控制部168发送多线的目标谱线宽度Δλ1mt、目标中心波长λ1mct和每个波长λ1(k)的目标光强度I1s(1)t～I1s(5)t的各数据。

第1多线控制部168对各半导体光放大器SOA1(k)的电流值AA1(k)进行控制，以使各振荡波长λ1(k)的光强度成为各个目标光强度I1s(1)t～I1s(5)t。

图64示出图63所示的变形例2中由第1谱监视器166检测到的多线的谱的例子。如图64所示，能够分别自由地控制多线的各波长λ1(k)的光强度，因此，还能够应用于对谱波形进行控制的情况。

另外，关于第2多半导体激光器系统260，也能够应用与图63相同的结构。

图65是示出半导体激光器DFB1(k)的控制子例程的例子的流程图。能够代替图38的流程图而应用图65的流程图。

在图65的步骤S421中，第1多线控制部168读入半导体激光器DFB1(k)的目标振荡波长λ1(k)t和目标光强度I1s(k)t的数据。目标光强度I1s(k)t可以设定为按照每个目标振荡波长λ1(k)t而不同的值。

在步骤S422中，第1多线控制部168使用第1谱监视器166计测各半导体激光器DFB1(k)的振荡波长λ1(k)。

在步骤S423中，第1多线控制部168计算计测出的振荡波长λ1(k)与目标振荡波长λ1(k)t之差δλ1(k)。

δλ1(k)＝λ1(k)-λ1(k)t (20)

在步骤S424中，第1多线控制部168判定δλ1(k)的绝对值是否为规定的范围以内。当设预定的规定的范围的上限值为δλ1catr时，第1多线控制部168判定是否满足|δλ1(k)|≤δλ1catr。

在步骤S424的判定结果为“是”判定的情况下，第1多线控制部168进入步骤S425。

在步骤S425中，第1多线控制部168对半导体激光器DFB1(k)的电流值A1(k)进行控制，以使δλ1(k)接近0。即，在振荡波长λ1(k)与目标振荡波长λ1(k)t之差δλ1(k)的绝对值为规定的范围以内的情况下，第1多线控制部168对半导体激光器DFB1(k)的电流值A1(k)进行控制，由此使δλ1(k)接近0。

另一方面，在步骤S424的判定结果为“否”判定的情况下，第1多线控制部168进入步骤S426。

在步骤S426中，第1多线控制部168对半导体激光器DFB1(k)的温度T1(k)进行控制，以使δλ1(k)接近0。即，在振荡波长λ1(k)与目标振荡波长λ1(k)t之差δλ1(k)的绝对值超过规定的范围的情况下，对半导体激光器DFB1(k)的温度T1(k)进行控制，由此使δλ1(k)接近0。

在步骤S425或步骤S426之后，第1多线控制部168进入步骤S427。

在步骤S427中，第1多线控制部168使用第1谱监视器166计测半导体激光器DFB1(k)的光强度I1s(k)。

在步骤S428中，第1多线控制部168计算步骤S427中计测出的光强度I1s(k)与目标光强度I1s(k)t之差δI1(k)。

δI1s(k)＝I1s(k)-I1s(k)t (21)

在步骤S429中，第1多线控制部168对半导体光放大器SOA1(k)的电流值AA1(k)进行控制，以使δI1s(k)接近0。

在步骤S429之后，第1多线控制部168结束图62的流程图，返回图36的流程图。

8.谱监视器的具体例

8.1使用分光器和基准激光光源的谱监视器的例子

8.1.1结构

图66是概略地示出谱监视器的结构例的图。另外，在图66中示出第1谱监视器166的例子，但是，关于第2谱监视器266，也可以应用与图66相同的结构。

图66所示的第1谱监视器166可以构成为包含：包含光栅700的分光器702、线传感器703、谱分析部704、CW振荡基准激光光源706和分束器708。

分光器702包含入射缝隙710、准直透镜712和高反射镜714。CW振荡基准激光光源706是通过CW振荡而输出基准波长的激光的基准光源。这里，将从CW振荡基准激光光源706输出的基准波长的激光称为“基准激光”。此外，将从各半导体激光器DFB1(k)输出的激光称为“半导体激光”。

8.1.2动作

在图66中，由第1分束器164反射后的激光的一部分透过分束器708。此外，从CW振荡基准激光光源706输出的基准激光由分束器708反射，与透过了分束器708的多线的激光重合。

通过分束器708而与基准激光重合的激光从入射缝隙710入射到分光器702。透过了入射缝隙710的激光经由准直透镜712入射到光栅700，通过光栅700被分光。通过计测经由准直透镜712和高反射镜714在线传感器703成像的各半导体激光和基准激光的缝隙像的峰值位置和峰值强度，能够计测各半导体激光器的绝对波长和光强度。

另外，在图66中示出包含光栅700的分光器702的例子，但是，也可以使用后述图71所示的标准具分光器。CW振荡基准激光光源706是本公开中的“第1基准激光光源”的一例。分光器702是本公开中的“第1分光器”的一例。

8.2使用外差干涉仪的谱监视器的例子

8.2.1结构

图67概略地示出谱监视器的另一个结构例。另外，在图67中示出第1谱监视器166的例子。作为第1谱监视器166，如图67所示，可以采用包含外差干涉仪的结构。图67所示的第1多半导体激光器系统160在各半导体激光器DFB1(1)～DFB1(5)与第1合束器163之间的各激光的光路上分别具有分束器164(1)～164(5)。

第1谱监视器166包含CW振荡基准激光光源706、多个分束器708(1)～708(5)、多个光强度传感器720(1)～720(5)和谱分析部704。

如图67所示，在从半导体激光器DFB1(k)输出的激光的光路上配置有分束器164(k)。在分束器164(k)与光强度传感器720(k)之间的光路上配置有分束器708(k)。分束器708(k)被配置成，使将来自CW振荡基准激光光源706的基准激光和从半导体激光器DFB1(k)输出的激光的一部分重合后的光入射到光强度传感器720(k)。

8.2.2动作

图67所示的第1谱监视器166通过光强度传感器720(k)计测使从CW振荡基准激光光源706输出的基准激光和从各半导体激光器DFB1(k)输出的激光的一部分重合后的光的光强度的变化。

在谱分析部704中对由各光强度传感器720(k)检测到的拍频信号进行分析，由此，能够计测各半导体激光器DFB1(k)的激光和基准激光的频率差及光强度。此外，能够根据频率差求出波长差。

另外，在图67中，示出检测基准激光和各半导体激光器的激光的每一个的拍频信号的例子，但是不限于该例子。例如，也可以检测CW振荡基准激光光源和半导体激光器DFB1(1)的拍频信号，检测半导体激光器DFB1(1)和DFB1(2)的拍频信号、半导体激光器DFB1(2)和DFB1(3)的拍频信号、半导体激光器DFB1(3)和DFB1(4)的拍频信号、半导体激光器DFB1(4)和DFB1(5)的拍频信号，检测各个半导体激光器的波长和光强度。

不限于第1谱监视器166，关于第2谱监视器266(参照图20)，也可以应用与图67相同的结构。

8.2.3拍频信号的例子

图68是与外差干涉仪对拍频信号的检测、以及波长和光强度的计算有关的说明图。图68的上段所示的波形是表示基准激光的强度的信号的波形。横轴表示时间，纵轴表示光强度。这里，示出基准激光的波长为1553.000nm的例子。

图68的中段所示的波形是表示作为从半导体激光器输出的被检测光的激光的强度的信号的波形。这里，示出激光的波长为1553.001nm的例子。

图68的下段所示的波形是基准激光和被检测光(半导体激光)的干涉引起的拍频信号的波形。能够根据拍频信号的差拍的周期计测基准激光和被检测光的频率差1/T0。此外，能够根据拍频信号的差拍的最大振幅值Imax计测被检测光的光强度I。

能够根据以下的式(22)求出被检测光的光强度I。

I＝Imax²/(2·Is) (22)

式中的Is是基准激光的光强度。

如上所述，通过外差干涉仪，即使是波长为0.001nm的波长差，也能够高精度地进行波长差的检测。

8.2.4变形例

在使用外差干涉仪计测各半导体激光器的波长和光强度的情况下，也可以检测合束后的激光的一部分和基准激光的拍频信号，使用高速傅里叶变换(FFT：fast Fouriertransform)算法对拍频信号进行分析，由此计测各半导体激光器的波长和光强度。

9.准分子放大器的例子

9.1利用多通道进行放大的方式

图69是概略地示出准分子放大器14的结构例的图。图69所示的准分子放大器14是波长为193.4nm的种子光3次通过一对放电电极412、413之间的放电空间而进行放大的例子。这里，波长为193.4nm的种子光是从固体激光器系统10输出的第2脉冲激光LP2。

在图69中，准分子放大器14在腔410的外侧的种子光的光路上具有凸面镜420和凹面镜422。凸面镜420和凹面镜422被配置成各自的焦点的位置FP大致一致。

入射到准分子放大器14的种子光由凸面镜420和凹面镜422反射，由此，3次通过一对放电电极412、413之间的放电空间。由此，种子光的射束被扩大而被放大，朝向曝光装置20输出。

9.2利用环形谐振器进行放大的方式

图70示出采用环形谐振器作为准分子放大器14的例子。环形谐振器包含输出耦合镜430和高反射镜431～433。另外，准分子放大器14可以还包含将波长为193.4nm的种子光引导至环形谐振器的未图示的高反射镜，也可以包含将从环形谐振器输出的脉冲激光引导至曝光装置20的未图示的高反射镜。

在腔410设置有窗口415、416。在腔410中配置有一对放电电极412、413。在图70中，一对放电电极412、413跟与纸面垂直的方向对置地配置。放电方向是与纸面垂直的方向。

在准分子放大器14中，按照输出耦合镜430、高反射镜431、一对放电电极412、413之间的放电空间、高反射镜432、高反射镜433、一对放电电极412、413之间的放电空间的顺序，种子光反复行进而被放大。

10.使用标准具分光器的谱监视器的例子

图71是概略地示出使用标准具分光器的谱监视器的结构例的图。图71所示的标准具分光器606A能够应用于计测准分子激光的谱的谱监视器606(参照图20)。标准具分光器606A是本公开中的“分光器”的一例。

如图71所示，标准具分光器606A具有扩散元件610、标准具612、聚光透镜614和图像传感器616。作为图像传感器616的例子，可以是一维或二维的光电二极管阵列。

激光首先入射到扩散元件610。扩散元件610可以是在表面具有大量凹凸的透过型的光学元件。扩散元件610使入射到扩散元件610的激光作为散射光透过。该散射光入射到标准具612。标准具612可以是包含2枚部分反射镜的气隙标准具，该2枚部分反射镜具有规定的反射率。在该气隙标准具中，2枚部分反射镜构成为具有规定距离的气隙而对置，隔着间隔件而被贴合。

根据入射到标准具612的光的入射角度θ，不在2枚部分反射镜之间往复而透过标准具612的光、和在2枚部分反射镜之间往复一次后透过标准具612的光的光路差不同。在该光路差为波长的整数倍的情况下，入射到标准具612的光以高透射率透过标准具612。

透过了标准具612的光入射到聚光透镜614。透过了聚光透镜614的激光从聚光透镜614入射到被配置于与聚光透镜614的焦距f相当的位置的图像传感器616。即，由聚光透镜614聚光后的透射光在聚光透镜614的焦点面上形成干涉条纹。

图像传感器616被配置于聚光透镜614的焦点面。图像传感器616接收透过了聚光透镜614的光，检测干涉条纹。该干涉条纹的半径的平方与激光的波长成为比例关系。因此，根据检测到的干涉条纹来检测激光整体的谱线宽度(谱轮廓)和中心波长。

谱线宽度和中心波长可以根据检测到的干涉条纹而由未图示的信息处理装置求出，也可以通过激光控制部18计算。

干涉条纹的半径r和波长λ的关系利用下面的式(23)来近似。

波长λ＝λc+α·r² (23)

α：比例常数

r：干涉条纹的半径

λc：干涉条纹的中央的光强度最大时的波长

根据式(23)，如图72所示，也可以在转换为表示光强度和波长的关系的谱波形后，计算谱线宽度Δλ。谱线宽度Δλ可以是包含全部能量的95％的宽度(E95)。

11.合束器的例子

11.1使用光纤构成的合束器

图73是概略地示出使用光纤构成的合束器的例子的图。这里，例示第1合束器163，但是，关于第2合束器263，也可以应用与图73相同的结构。作为第1合束器163，可以配置使用多根光纤630构成的合束器。传输从半导体激光器DFB1(1)～DFB1(5)输出的各个激光的多根光纤630通过融合而被连接。

11.2使用半透半反镜和高反射镜构成的合束器

图74是概略地示出使用半透半反镜和高反射镜构成的合束器的例子的图。这里，例示第1合束器163，但是，关于第2合束器263，也可以应用与图74相同的结构。

图74所示的第1合束器163是组合多个半透半反镜641、642、643、644和多个高反射镜651、652、653、654而构成的。各镜的配置如图所示。这些镜的一部分或全部可以构成在硅芯片上。

12.单纵模半导体激光器的另一例

12.1结构

图75是概略地示出使用单纵模的外部谐振器型(EC：External Cavity)半导体激光器的多半导体激光器系统的例子的图。这里，示出第1多半导体激光器系统160的例子，但是，关于第2多半导体激光器系统260，也可以采用与图75相同的结构。作为单纵模进行振荡的半导体激光器，不限于DFB激光器，也可以使用外部谐振器型半导体激光器。

在图75中，将第1多半导体激光器系统160中包含的多个外部谐振器型半导体激光器800分别表记为EC1(1)～EC1(5)。外部谐振器型半导体激光器EC1(1)～EC1(5)被设定为在波长大约为1030nm附近，以彼此不同的波长进行CW振荡。多个外部谐振器型半导体激光器EC1(1)～EC1(5)是本公开中的“第1多个半导体激光器”的一例。另外，在图75中图示了外部谐振器型半导体激光器EC1(1)的结构，但是，关于其他外部谐振器型半导体激光器EC1(2)～EC1(5)，也分别应用相同的结构。

外部谐振器型半导体激光器EC1(k)包含半导体激光器控制部810、半导体激光器元件820、帕尔帖元件50、温度传感器52、电流控制部54、温度控制部56、准直透镜830、光栅831和光栅保持架832。外部谐振器型半导体激光器EC1(k)还包含旋转台833、压电元件834、测微计835、销836、反作用力弹簧837、压电电源838和转向镜840。

半导体激光器元件820具有包含第1半导体层821、活性层822和第2半导体层823的层构造。在半导体激光器元件820固定有帕尔帖元件50和温度传感器52。在半导体激光器控制部810设置有从第1多线控制部168接收目标振荡波长λ1(k)t与振荡波长λ1(k)之差δλ1(k)的数据的信号线。

在压电电源838设置有从半导体激光器控制部810接收施加给压电元件834的电压值V1的数据的信号线。在电流控制部54设置有从半导体激光器控制部810接收电流值A1的数据的信号线。在温度控制部56设置有从半导体激光器控制部810接收设定温度T1的数据的信号线。

光栅831以一次衍射光的衍射角和入射角度一致的利特罗配置，经由准直透镜830被配置于半导体激光器元件820的输出侧。光栅831经由光栅保持架832被固定于旋转台833，以使针对光栅831的入射角度变化。

转向镜840通过未图示的保持架被配置为，镜面与光栅831的衍射面大致平行。

12.2动作

半导体激光器控制部810接收δλ1(k)的数据后，半导体激光器控制部810对设定温度T1、电流值A1和光栅831的入射角度进行控制，以抑制发生跳模，由此，能够进行控制以使单纵模的振荡波长接近δλ1(k)＝0。

半导体激光器控制部810预先对旋转台833的旋转角度和半导体激光器元件820的温度进行控制，以使得在精细的波长区域内进行激光振荡。半导体激光器控制部810预先存储不发生跳模的δλ1(k)、流过半导体激光器元件820的电流值A1、施加给压电元件834的电压值V1的关系作为表数据。

半导体激光器控制部810从第1多线控制部168接收δλ1(k)的数据后，根据上述表数据计算流过半导体激光器元件820的电流值A1和施加给压电元件834的电压值V1。

半导体激光器控制部810将流过半导体激光器元件820的电流值A1的数据发送到电流控制部54。半导体激光器控制部810还将对光栅831的旋转角度进行控制的压电元件834的电压值V1的数据发送到压电电源838。

由于压电元件834，针对光栅831的入射角度变化，并且，半导体激光器元件820的活性层822中的折射率根据流过半导体激光器元件820的电流而变化。其结果，抑制发生跳模，并且，半导体激光器的振荡波长高速地接近目标振荡波长λ1(k)t。而且，输出光栅831的0次光，通过转向镜840向外部输出CW的激光。

12.3其他

作为单纵模振荡的其他半导体激光器的例子，存在DBR(Distributed BraggReflector：分布布拉格反射镜)激光器、VHG(Volume Holographic Grating：体全息光栅)激光器、DM(Discrete Mode：离散模式)激光器等。

13.CW振荡基准激光光源的例子

13.1 1030nm的波长区域的CW振荡基准激光光源

图76是示出CW振荡基准激光光源的一例的框图。CW振荡基准激光光源750包含第1基准半导体激光器751、分束器754、高反射镜755、非线性晶体756、碘吸收单元757、第1光强度传感器758和第1基准激光控制部761。

第1基准半导体激光器751使1030nm的波长区域的激光进行CW振荡。由分束器754反射后的激光经由高反射镜755入射到非线性晶体756。通过非线性晶体756产生2次谐波光，得到波长大约为515nm的激光。波长大约为515nm的激光入射到碘吸收单元757。

碘吸收单元757包含碘气。作为碘吸收单元757中的具体的碘吸收线，例如举出514.581nm的吸收线。透过了碘吸收单元757的激光被第1光强度传感器758接收。

第1基准激光控制部761根据来自第1光强度传感器758的检测信号，对第1基准半导体激光器751的振荡波长进行控制，以使碘吸收单元757的吸收线和2次谐波光的波长一致。

CW振荡基准激光光源750能够作为图66和图67所示的第1谱监视器166的CW振荡基准激光光源706来应用。

碘吸收单元757是本公开中的“第1吸收单元”的一例。碘的吸收线是本公开中的“第1吸收线”的一例。CW振荡基准激光光源750是本公开中的“第1基准激光光源”的一例。

13.2 1554nm的波长区域的CW振荡基准激光光源

图77是示出CW振荡基准激光光源的另一例的框图。CW振荡基准激光光源770包含第2基准半导体激光器772、分束器774、高反射镜775、氰化氢同位素的吸收单元777、第2光强度传感器778和第2基准激光控制部782。

第2基准半导体激光器772使1554nm的波长区域的激光进行CW振荡。由分束器774反射后的激光经由高反射镜775入射到氰化氢同位素的吸收单元777。

吸收单元777包含氰化氢同位素气体。作为氰化氢同位素的具体的吸收线，例如举出1553.756nm的吸收线。吸收单元777是本公开中的“第2吸收单元”的一例。氰化氢同位素的吸收线是本公开中的“第2吸收线”的一例。

此外，作为该波长区域的吸收单元，也可以使用乙炔同位素的吸收单元。即，也可以代替氰化氢同位素的吸收单元777而采用包含乙炔同位素气体的吸收单元。

透过了氰化氢同位素的吸收单元777的激光被第2光强度传感器778接收。

第2基准激光控制部782根据来自第2光强度传感器778的检测信号，对第2基准半导体激光器772的振荡波长进行控制，以使氰化氢同位素的吸收单元777的吸收线和第2基准半导体激光器772的激光的波长一致。

CW振荡基准激光光源770能够作为第2谱监视器266的CW振荡基准激光光源来应用。CW振荡基准激光光源770是本公开中的“第2基准激光光源”的一例。

14.多纵模的CW振荡半导体激光器的例子

此前说明了使用多半导体激光器系统的结构，该多半导体激光器系统使用多个单纵模的CW振荡半导体激光器构成，但是，作为输出抑制SBS的谱的半导体激光器，也可以采用多纵模的CW振荡半导体激光器。

能够代替第1多半导体激光器系统160或第2多半导体激光器系统260中的任意一方而采用多纵模的CW振荡半导体激光器。例如，可以代替实施方式2中的第1多半导体激光器系统160而采用多纵模的CW振荡半导体激光器。

图78是概略地示出多纵模的CW振荡半导体激光器的例子的图。图78是包含啁啾光栅的半导体激光器的例子。图78所示的半导体激光器870构成为，在光纤872形成具有与各波长λ1～λ5对应的间距不同的折射率分布的光栅，在半导体激光器元件860的后侧连接光纤872。即，在光纤872形成有多个与多个振荡波长对应的间距间隔的光栅。该光栅是周期地形成有折射率高的部分和折射率低的部分的光栅。

半导体激光器元件860具有包含第1包层861、活性层862和第2包层863的层构造，在光的输出侧涂敷有部分反射膜866。

当电流经由未图示的电极流过半导体激光器元件860时，输出与形成于光纤872的折射率分布的间距对应的多个波长的激光。

图79是示出从图78所示的半导体激光器870输出的激光的谱的例子的图。如图79所示，从半导体激光器870得到多线的输出。

15.基于啁啾的SBS的抑制

在使用单纵模的DFB激光器的半导体激光器系统中，在单纵模的DFB激光器中流过DC成分与高频的AC成分之和的电流，由此，可以产生啁啾而抑制SBS。单纵模的DFB激光器的结构可以是图16所示的结构。该情况下，从半导体激光器控制部34对电流控制部54指示调制电流。

图80是示出流过DFB激光器的电流值的波形的例子的图。图81是示出从DFB激光器输出的激光根据调制电流的波长变化的曲线图。

优选流过DFB激光器的电流的AC成分的周期Ta和半导体光放大器的放大脉冲宽度D的关系为以下的关系。

D＝m·Ta m为1以上的整数 (24)

如图81所示，对电流进行控制，以成为抑制SBS的波长变化宽度。

此外，在单纵模的DFB激光器中流过脉冲电流，由此，可以产生啁啾而抑制SBS。对半导体激光器元件860施加高速的调制电流，由此生成波长的啁啾。

16.半导体光放大器的例子

16.1结构

图82是概略地示出半导体光放大器的结构例的图。这里，以第1半导体光放大器120为例进行说明，但是，关于第2半导体光放大器220等其他半导体光放大器，也能够应用与图82相同的结构。

第1半导体光放大器120包含半导体元件500和电流控制部520。半导体元件500包含P型半导体元件501、活性层502、N型半导体元件503、第1电极511和第2电极512。电流控制部520与第1电极511和第2电极512连接。

16.2动作

当电流从第1电极511流向第2电极512时，活性层502被激励。种子光入射到该被激励的活性层502，当通过活性层502后，种子光被放大。

这里，在使CW的种子光入射到活性层502的状态下，流过脉冲状的电流，由此，通过了活性层502的种子光作为脉冲激光而被输出。

其结果，例如，电流控制部520根据外部控制部540的控制信号对流过半导体元件500的电流值进行控制，由此，种子光被放大成与电流值对应的激光的光强度。

图20中的第1半导体光放大器120和第2半导体光放大器220分别流过脉冲电流，由此，CW的种子光呈脉冲状被放大。

此外，如图60和图63所示的SOA1(k)的情况那样，也可以对DC电流进行控制而放大种子光。

17.实施方式3

17.1结构

图83是概略地示出实施方式3的激光系统的例子的图。这里，仅示出固体激光器系统910的部分。也可以代替图20中说明的实施方式1和实施方式2的固体激光器系统10，而应用图82所示的固体激光器系统910。

固体激光器系统910包含第3固体激光装置920、第2波长转换系统302、第1脉冲能量监视器330、同步电路部340和固体激光器系统控制部350。固体激光器系统910从第3固体激光装置920输出波长大约为1547.2nm的脉冲激光LP31，利用第2波长转换系统302波长转换为8次谐波光，得到波长大约为193.4nm的脉冲激光。

第3固体激光装置920的结构与图20中的第2固体激光装置200相同，多线的中心波长大约成为1547.2nm。第3固体激光装置920的多线的中心波长能够在1544nm～1548nm的范围内进行变更。

第3固体激光装置920包含第3多半导体激光器系统930、第3半导体光放大器950、分色镜960、第4脉冲激励光源962和第3光纤放大器970。

第3多半导体激光器系统930包含多个半导体激光器931、第3合束器933、第3分束器934、第3谱监视器936和第3多线控制部938。

多个半导体激光器931分别是以单纵模进行CW振荡的分布反馈型半导体激光器，这里例示5个半导体激光器931。在图83中，将第3多半导体激光器系统930中包含的多个半导体激光器931表记为DFB3(1)～DFB3(5)。DFB3(1)～DFB3(5)被设定为在波长大约为1554nm附近分别进行振荡。

第3光纤放大器970为Er光纤放大器。

第2波长转换系统302使用非线性晶体将从第3固体激光装置920输出的波长大约为1547.2nm的基本波光波长转换为8倍波(谐波)光，产生波长大约为193.4nm的紫外光。

如图83所示，第2波长转换系统302包含第1LBO晶体1301、第2LBO晶体1302、第3LBO晶体1303、第4CLBO晶体1304、第5CLBO晶体1305、分色镜1311、1312、1313、1314、1315、高反射镜1321、1322、1323和分束器1328。

17.2动作

图83中的第3固体激光装置920的动作与图20中说明的第2固体激光装置200的动作相同。第3多半导体激光器系统930的动作例如可以与第2实施方式中说明的第2多半导体激光器系统260的动作相同。

在第2波长转换系统302中，从第3固体激光装置920输出的脉冲激光LP31(波长大约为1547.2nm)通过第1LBO晶体1301被转换为2次谐波光(波长大约为773.6nm)。

在第2LBO晶体1302中，生成作为2次谐波光(波长大约为776.7nm)和基本波光(波长大约为1547.2nm)的和频的3次谐波光(波长大约为515.78nm)。该3次谐波光通过分色镜1311被分支，一方入射到第3LBO晶体1303，另一方经由高反射镜1322和分色镜1313入射到第4CLBO晶体1304。

在第3LBO晶体1303中，被波长转换为4次谐波光(波长大约为386.8nm)。从第3LBO晶体1303输出的4次谐波光经由分色镜1312分别入射到第4CLBO晶体1304和第5CLBO晶体1305。

在第4CLBO晶体1304中，被波长转换为作为4次谐波光(波长大约为386.8nm)和3次谐波光(波长大约为515.78nm)的和频的7次谐波光(波长大约为221.01nm)。

在第5CLBO晶体1305中，被波长转换为作为7次谐波光(波长大约为221.01nm)和基本波光(波长大约为1547.2nm)的和频的8次谐波光(波长大约为193.4nm)。

进一步详细叙述第2波长转换系统302的动作时，从第3固体激光装置920输出的波长大约为1547.2nm(频率ω)的基本波光通过第1LBO晶体1301时，由于产生2次谐波而产生频率2ω(波长大约为773.6nm)的2倍波光。另外，在用于将基本波光波长转换为2倍波的相位匹配中使用基于LBO晶体的温度调节的方法、NCPM(Non-Critical Phase Matching：非临界相位匹配)。

透过了第1LBO晶体1301的基本波光和通过第1LBO晶体1301的波长转换而产生的2倍波光入射到第2LBO晶体1302。在第2LBO晶体1302中，被用于温度与第1LBO晶体1301不同的NCPM。

在第2LBO晶体1302中，由于基本波光和2倍波光产生和频而产生3倍波光(波长大约为515.73nm)。

第2LBO晶体1302中得到的3倍波光以及透过了第2LBO晶体1302的基本波光和2倍波光被分色镜1311分离。由分色镜1311反射后的3倍波光(波长大约为515.73nm)经由高反射镜1322和分色镜1313入射到第4CLBO晶体1304。

另一方面，透过了分色镜1311的基本波光和2倍波光入射到第3LBO晶体1303。在第3LBO晶体1303中，基本波光不被波长转换而透过第3LBO晶体1303，并且，2倍波光由于产生2次谐波而被转换为4倍波光(波长大约为386.8nm)。从第3LBO晶体1303得到的4倍波光和透过了第3LBO晶体1303的基本波光被分色镜1312分离。

由分色镜1312反射后的4倍波光通过分色镜1313而与3倍波光同轴地合成，入射到第4CLBO晶体1304。

另一方面，透过了分色镜1312的基本波光由高反射镜1321反射，经由分色镜1314入射到第5CLBO晶体1305。

在第4CLBO晶体1304中，由于3倍波光和4倍波光产生和频而得到7倍波光(波长大约为221.02nm)。第4CLBO晶体1304中得到的7倍波光通过分色镜1314而与基本波光同轴地合成，入射到第5CLBO晶体1305。

在第5CLBO晶体1305中，由于基本波光和7倍波光产生和频而得到8倍波光(波长大约为193.4nm)。

第5CLBO晶体1305中得到的8倍波光以及透过了第5CLBO晶体1305的基本波光和7倍波光被分色镜1315分离。

由分色镜1315反射后的8倍波光(波长大约为193.4nm)经由高反射镜1323和分束器1328从第2波长转换系统302输出。这样，从第2波长转换系统302输出的8倍波光经由图20所示的第1高反射镜11和第2高反射镜12输入到准分子放大器14。

17.3第3多半导体激光器系统的控制例

图84是示出第3多半导体激光器系统930的控制例的框图。第3多半导体激光器系统930可以使多线的中心波长可变，并且使谱线宽度也可变。将通过第3多半导体激光器系统930得到的多线的谱称为第3多线。这里，示出进行使第3多线的目标中心波长λ3mct和目标谱线宽度Δλ3mt变化的控制的情况下的例子。

固体激光器系统控制部350向第3多线控制部938发送第3多线的目标谱线宽度Δλ3mt、目标中心波长λ3mct和目标光强度I1st＝I1s0的各数据。第3多线控制部938对各半导体激光器DFB3(1)～DFB3(5)的电流值A3(1)～A3(5)和温度T3(1)～T3(5)进行控制。将从各半导体激光器DFB3(1)～DFB3(5)输出的激光的波长表记为λ3(1)～λ3(5)。这些波长彼此不同的多个激光通过第3合束器933被耦合。

从第3合束器933输出的多线的激光入射到第3分束器934。透过了第3分束器934的激光入射到第3半导体光放大器950。由第3分束器934反射后的激光入射到第3谱监视器936。

图85是示出图84所示的控制例中由第3谱监视器936检测到的多线的谱的一例的图。这里，示出多线的目标中心波长λ3mct被设定为λ3mc、目标谱线宽度Δλ3mt被设定为Δλ3m的情况下的例子。多线的波长间隔Δλ3p大致固定，为谱线宽度Δλ3m的1/4。

图86是示出针对图85所示的谱形状实施了变更多线的中心波长和谱线宽度的控制的情况下的多线的谱的例子的图。在图86中，与图85相比，目标中心波长λ3mct被变更为λ3mca，目标谱线宽度Δλ3mt被变更为Δλ3ma。其结果，各半导体激光器的波长被变更为λ3(1)a～λ3(5)a，波长间隔Δλ3p成为谱线宽度Δλ3ma的1/4。另外，在图86所示的多线中，与图85同样，波长λ3(1)a～λ3(5)a的各线的光强度分别成为相同的光强度I3s0。

17.4作用/效果

根据实施方式3，一边监视由第3多半导体激光器系统930中的多个半导体激光器生成的多线的谱，一边始终控制各个半导体激光器的振荡波长间隔，由此，能够高精度地控制脉冲放大后的准分子激光的谱线宽度。

此外，对由多个半导体激光器生成的多线的各个半导体激光器的振荡波长间隔进行控制，以抑制在第3光纤放大器970中发生SBS，因此，能够抑制第3光纤放大器970和第3多半导体激光器系统的破损。

实施方式3中的第3固体激光装置920是本公开中的“第1固体激光装置”的一例。从第3固体激光装置920输出的脉冲激光LP31是本公开中的“第1脉冲激光”的一例。第3多半导体激光器系统930是本公开中的“第1多半导体激光器系统”的一例。多个半导体激光器931是本公开中的“第1多个半导体激光器”的一例。

17.5变形例

作为第3多半导体激光器系统930，也可以代替图84的结构而应用与图60或图67相同的结构。

18.电子器件的制造方法

图87是概略地示出曝光装置20的结构例的图。在图87中，曝光装置20包含照明光学系统24和投影光学系统25。照明光学系统24通过从激光系统1入射的激光对掩模版台RT的掩模版图案进行照明。投影光学系统25对透过掩模版的激光进行缩小投影，使其在被配置于工件台WT上的未图示的工件上成像。工件是被涂布了光刻胶的半导体晶片等感光基板。曝光装置20使掩模版台RT和工件台WT同步地平行移动，由此在工件上曝光反映了掩模版图案的激光。通过以上这种曝光工序在半导体晶片上转印器件图案，由此，能够制造半导体器件。

19.其他

上述说明不是限制，而是简单的例示。因此，本领域技术人员明白能够在不脱离附加的权利要求书的情况下对本公开的实施方式施加变更。

本说明书和附加的权利要求书整体所使用的用语应该解释为“非限定性”用语。例如，“包含”或“所包含”这样的用语应该解释为“不限于记载为所包含的部分”。“具有”这样的用语应该解释为“不限于记载为所具有的部分”。此外，本说明书和附加的权利要求书所记载的不定冠词“一个”应该解释为意味着“至少一个”或“一个或一个以上”。此外，“A、B和C中的至少一方”这样的用语应该解释为“A”、“B”、“C”、“A+B”、“A+C”、“B+C”或“A+B+C”。进而，应该解释为还包含它们和“A”、“B”、“C”以外的部分的组合。

Claims

1.一种激光系统，其包含：

第1固体激光装置，其输出第1脉冲激光；

波长转换系统，其对从所述第1固体激光装置输出的第1脉冲激光进行波长转换；

准分子放大器，其放大由所述波长转换系统波长转换后的第2脉冲激光；以及

控制部，其对从所述准分子放大器输出的准分子激光的至少中心波长或谱线宽度进行控制，其中，

所述第1固体激光装置包含：

第1多半导体激光器系统；

第1半导体光放大器，其对从所述第1多半导体激光器系统输出的激光进行脉冲放大；以及

第1光纤放大器，其包含对从所述第1半导体光放大器输出的脉冲激光进行放大的第1光纤，

所述第1多半导体激光器系统包含：

第1多个半导体激光器，它们波长彼此不同，并且为单纵模，并且进行连续波振荡；

第1合束器，其使从所述第1多个半导体激光器输出的各个激光耦合，输出具有第1多线谱的激光，该第1多线谱包含多个峰值波长；以及

第1谱监视器，其接收从所述第1多个半导体激光器输出的连续波的激光的一部分，计测从所述第1多个半导体激光器输出的各个激光的波长和光强度，

所述控制部对由所述第1多个半导体激光器生成的所述第1多线谱的各线的振荡波长和光强度进行控制，以得到从外部装置指示的至少目标中心波长或目标谱线宽度的所述准分子激光。

2.根据权利要求1所述的激光系统，其中，

所述第1谱监视器包含：

第1基准激光光源；以及

第1分光器，

使从所述第1基准激光光源输出的基准激光和从所述第1多个半导体激光器输出的激光入射到所述第1分光器，分别计测所述第1多个半导体激光器的振荡波长和光强度。

3.根据权利要求1所述的激光系统，其中，

所述第1谱监视器包含：

第1基准激光光源；以及

外差干涉仪，

根据从所述第1基准激光光源输出的基准激光和从所述第1多个半导体激光器输出的激光的拍频信号，分别计测所述第1多个半导体激光器的振荡波长和光强度。

4.根据权利要求1所述的激光系统，其中，

所述控制部对生成所述第1多线谱的所述第1多个半导体激光器各自的振荡波长的间隔进行控制。

5.根据权利要求4所述的激光系统，其中，

所述控制部将所述第1多个半导体激光器各自的振荡波长的间隔控制成相同的波长间隔。

6.根据权利要求1所述的激光系统，其中，

作为所述第1多线谱的中心波长，所述控制部对根据所述第1多个半导体激光器各自的振荡波长和光强度求出的重心的波长进行控制。

7.根据权利要求1所述的激光系统，其中，

所述激光系统还包含分光器，所述分光器计测从所述准分子放大器输出的所述准分子激光的谱。

8.根据权利要求1所述的激光系统，其中，

所述控制部使用确定了从所述准分子放大器输出的所述准分子激光的谱线宽度和所述第1多线谱之间的关系的关系数据，根据所述关系数据和所述目标谱线宽度计算所述第1多线谱的目标谱线宽度。

9.根据权利要求1所述的激光系统，其中，

所述第1多线谱的中心波长在1028.5nm～1030.7nm的范围内，

所述第1光纤放大器是使用被掺杂了Yb的光纤作为所述第1光纤的Yb光纤放大器。

10.根据权利要求9所述的激光系统，其中，

所述第1谱监视器包含第1基准激光光源，

所述第1基准激光光源包含：

第1基准半导体激光器，其以单纵模进行连续波振荡；

非线性晶体，其将从所述第1基准半导体激光器输出的激光转换为2次谐波光；

第1吸收单元，其吸收所述2次谐波光的光；以及

第1基准激光控制部，其对所述第1基准半导体激光器的振荡波长进行控制，以使所述2次谐波光与所述第1吸收单元的第1吸收线一致。

11.根据权利要求10所述的激光系统，其中，

所述第1吸收单元包含碘气。

12.根据权利要求1所述的激光系统，其中，

所述第1多半导体激光器系统还包含多个半导体光放大器，所述多个半导体光放大器被配置于所述第1多个半导体激光器的每一个与所述第1合束器之间的各个光路上。

13.根据权利要求12所述的激光系统，其中，

所述第1多半导体激光器系统还包含第1多线控制部，所述第1多线控制部对所述多个半导体光放大器各自的电流进行控制，以使所述第1多线谱中的各个线的光强度成为期望的值。

14.根据权利要求1所述的激光系统，其中，

所述激光系统还包含第2固体激光装置，所述第2固体激光装置输出入射到所述波长转换系统的第3脉冲激光，

所述第2固体激光装置包含：

第2多半导体激光器系统；

第2半导体光放大器，其对从所述第2多半导体激光器系统输出的激光进行脉冲放大；以及

第2光纤放大器，其包含对从所述第2半导体光放大器输出的脉冲激光进行放大的第2光纤，

所述第2多半导体激光器系统包含：

第2多个半导体激光器，它们波长彼此不同，并且为单纵模，并且进行连续波振荡；

第2合束器，其使从所述第2多个半导体激光器输出的各个激光耦合，输出具有第2多线谱的激光，该第2多线谱包含多个峰值波长；以及

第2谱监视器，其接收从所述第2多个半导体激光器输出的连续波的激光的一部分，计测从所述第2多个半导体激光器输出的各个激光的波长和光强度。

15.根据权利要求14所述的激光系统，其中，

所述波长转换系统包含：

第1非线性晶体和第2非线性晶体，它们将所述第1脉冲激光波长转换为4次谐波光，生成第4脉冲激光；

第3非线性晶体，其以成为所述第4脉冲激光和所述第3脉冲激光的和频的方式进行波长转换，而生成第5脉冲激光；以及

第4非线性晶体，其以成为所述第5脉冲激光和所述第3脉冲激光的和频的方式进行波长转换，而生成所述第2脉冲激光。

16.根据权利要求14所述的激光系统，其中，

所述第2多线谱的中心波长在1548nm～1557nm的范围内，

所述第2光纤放大器是使用被掺杂了Er的光纤作为所述第2光纤的Er光纤放大器。

17.根据权利要求16所述的激光系统，其中，

所述第2谱监视器具有第2基准激光光源，

所述第2基准激光光源包含：

第2基准半导体激光器，其以单纵模进行CW振荡；

第2吸收单元，其吸收从所述第2基准半导体激光器输出的激光；以及

第2基准激光控制部，其将所述第2基准半导体激光器的振荡波长控制成所述第2吸收单元的第2吸收线。

18.根据权利要求17所述的激光系统，其中，

所述第2吸收单元包含氰化氢同位素气体。

19.根据权利要求17所述的激光系统，其中，

所述第2吸收单元包含乙炔同位素气体。

20.一种电子器件的制造方法，其中，

通过激光系统生成准分子激光，

将所述准分子激光输出到曝光装置，

在所述曝光装置内在感光基板上曝光所述准分子激光，以制造电子器件，

所述激光系统包含：

第1固体激光装置，其输出第1脉冲激光；

控制部，其对从所述准分子放大器输出的所述准分子激光的至少中心波长或谱线宽度进行控制，

所述第1固体激光装置包含：

第1多半导体激光器系统；

所述第1多半导体激光器系统包含：