JP2000347233A - 紫外線光学装置 - Google Patents
紫外線光学装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 目的とする寿命を有する紫外線光学装置を得
ることができるようにする。 【解決手段】 共振器内に非線型光学素子５を有し、紫
外線を発生させる紫外線光学装置であって、紫外線出力
が初期出力に対してｘ [％] になる時間Ｔ [時間] と、
上記紫外線が照射がなされる光学部品の全部もしくは一
部の配置部の水分の体積分率Ｒw [ppm] との関係が、 Ｔ≧５×１０4 γSH 0.5 ＰUV -0.5 exp（−０．０００８
１３８１・Ｒw ）×（−Ｐi ＋ＰUV＋ｘ-0.5（Ｐi −Ｐ
UV／２））・・・・・・（１） （但し、Ｐi ，ＰUV，γSHは定数で、Ｐi は、上記非線
型光学素子５への入射基本波の出力 [Ｗ] 、ＰUVは、上
記非線型光学素子５の出射端面５ａにおける紫外線出力
[Ｗ] 、γSHは、非線形変換ファクター [Ｗ-1] ）の式
で示される構成とする。
ることができるようにする。 【解決手段】 共振器内に非線型光学素子５を有し、紫
外線を発生させる紫外線光学装置であって、紫外線出力
が初期出力に対してｘ [％] になる時間Ｔ [時間] と、
上記紫外線が照射がなされる光学部品の全部もしくは一
部の配置部の水分の体積分率Ｒw [ppm] との関係が、 Ｔ≧５×１０4 γSH 0.5 ＰUV -0.5 exp（−０．０００８
１３８１・Ｒw ）×（−Ｐi ＋ＰUV＋ｘ-0.5（Ｐi −Ｐ
UV／２））・・・・・・（１） （但し、Ｐi ，ＰUV，γSHは定数で、Ｐi は、上記非線
型光学素子５への入射基本波の出力 [Ｗ] 、ＰUVは、上
記非線型光学素子５の出射端面５ａにおける紫外線出力
[Ｗ] 、γSHは、非線形変換ファクター [Ｗ-1] ）の式
で示される構成とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、紫外線光学装置、
特に共振器内に非線型光学素子を有し、紫外線を発生さ
せる紫外線光学装置に関わる。
特に共振器内に非線型光学素子を有し、紫外線を発生さ
せる紫外線光学装置に関わる。
【０００２】
【従来の技術】従来、大気中で光学部品に波長４００ｎ
ｍ以下の紫外線を照射すると、光学部品表面の大気中の
水分や油分が反応して、その反応物や周辺のパーティク
ル等が光学部品表面に付着し、この光学部品の光学的特
性が劣化するという不都合があった。
ｍ以下の紫外線を照射すると、光学部品表面の大気中の
水分や油分が反応して、その反応物や周辺のパーティク
ル等が光学部品表面に付着し、この光学部品の光学的特
性が劣化するという不都合があった。
【０００３】特に、外部共振型の波長変換（M.Oka and
S.Kubota,JJAP.Vol.31(1992)pp513または M.Oka et.a
l.,Digest of Conference on Laser and Electro-Optic
s(OSA,Washington D.C.,1992)等においては、共振器内
に配置されたミラーや、非線型光学素子の性能の微小な
劣化が発生する高調波出力を著しく低下させている。
S.Kubota,JJAP.Vol.31(1992)pp513または M.Oka et.a
l.,Digest of Conference on Laser and Electro-Optic
s(OSA,Washington D.C.,1992)等においては、共振器内
に配置されたミラーや、非線型光学素子の性能の微小な
劣化が発生する高調波出力を著しく低下させている。
【０００４】例えば波長５３２ｎｍの基本波を共振器内
で２６６ｎｍの紫外線に波長変換する外部共振器型の紫
外線光学装置は、例えば図６に示すように、外部共振器
を構成する第１〜第４のミラー１〜４を有し、第１〜第
３のミラー１〜３は、基本波の波長５３２ｎｍに対して
例えば９９．９５％以上の反射率を有する高反射ミラー
より成り、第４のミラー４は、波長５３２ｎｍに対して
例えば９９％以上とされたミラーによって構成される。
で２６６ｎｍの紫外線に波長変換する外部共振器型の紫
外線光学装置は、例えば図６に示すように、外部共振器
を構成する第１〜第４のミラー１〜４を有し、第１〜第
３のミラー１〜３は、基本波の波長５３２ｎｍに対して
例えば９９．９５％以上の反射率を有する高反射ミラー
より成り、第４のミラー４は、波長５３２ｎｍに対して
例えば９９％以上とされたミラーによって構成される。
【０００５】また、第１および第４のミラー間には、非
線型光学素子５例えばバリウムボレートβ−ＢａＢ2 Ｏ
4 （以下ＢＢＯという）が配置される。この非線型光学
素子５の両端面、すなわち光入射端面５ａおよび光出射
端面５ｂは、それぞれ鏡面研磨され、基本波の５３２ｎ
ｍに対して０．１％以下の反射率とする低反射膜が形成
されて成る。
線型光学素子５例えばバリウムボレートβ−ＢａＢ2 Ｏ
4 （以下ＢＢＯという）が配置される。この非線型光学
素子５の両端面、すなわち光入射端面５ａおよび光出射
端面５ｂは、それぞれ鏡面研磨され、基本波の５３２ｎ
ｍに対して０．１％以下の反射率とする低反射膜が形成
されて成る。
【０００６】この構成によって、第４のミラー４を透過
して到来する上述の５３２ｎｍの入射光６すなわち基本
波は、第１〜第４のミラー１〜４間で増幅され、非線型
光学素子５によって基本波の第２高調波の波長２６６ｎ
ｍの紫外線が、光出射端面５ｂから導出されてるように
なされる。そして、このようにして波長変換されて得ら
れた紫外線は、この波長に対して透過率の高い第１のミ
ラーを透過して出射光７として出力される。
して到来する上述の５３２ｎｍの入射光６すなわち基本
波は、第１〜第４のミラー１〜４間で増幅され、非線型
光学素子５によって基本波の第２高調波の波長２６６ｎ
ｍの紫外線が、光出射端面５ｂから導出されてるように
なされる。そして、このようにして波長変換されて得ら
れた紫外線は、この波長に対して透過率の高い第１のミ
ラーを透過して出射光７として出力される。
【０００７】この外部共振器において、第３のミラー３
は、例えばいわゆるＶＣＭ（VoiceCoil Motor) による
アクチュエータ（図示せず）に設置されて、その位置調
整がなされる。
は、例えばいわゆるＶＣＭ（VoiceCoil Motor) による
アクチュエータ（図示せず）に設置されて、その位置調
整がなされる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
波長変換を大気中で行うと、その外部共振器を構成する
ミラーが光学的特性の低下、具体的には散乱が大となる
ことによる光学損失が増加する。特に、紫外線、すなわ
ち４００ｎｍ以下の短波長光を多く受ける第１のミラー
における光学損失の増加が著しい。
波長変換を大気中で行うと、その外部共振器を構成する
ミラーが光学的特性の低下、具体的には散乱が大となる
ことによる光学損失が増加する。特に、紫外線、すなわ
ち４００ｎｍ以下の短波長光を多く受ける第１のミラー
における光学損失の増加が著しい。
【０００９】この光学損失と、外部共振器内の５３２ｎ
ｍの基本波の増幅された出力Ｐωは、次の式（１１）で
示される。 Ｐω＝√（δcav 2 ＋４γSHＰi −δcav ）／２γSH ・・・・（１１） ここで、δcav は外部共振器内の波長５３２ｎｍでの光
学損失、Ｐωは増幅された基本波の出力、Ｐi は非線型
光学素子５への入射基本波の出力、γSHは、非線型光学
素子５の結晶長，基本波の波長，入射基本波のスポット
サイズ，フォーカシングパラメータから決定される非線
形変換ファクターといわれる定数である。この（１１）
式から、外部共振器内において、光学損失δcav が増加
すると基本波の出力Ｐωが低下することがわかる。
ｍの基本波の増幅された出力Ｐωは、次の式（１１）で
示される。 Ｐω＝√（δcav 2 ＋４γSHＰi −δcav ）／２γSH ・・・・（１１） ここで、δcav は外部共振器内の波長５３２ｎｍでの光
学損失、Ｐωは増幅された基本波の出力、Ｐi は非線型
光学素子５への入射基本波の出力、γSHは、非線型光学
素子５の結晶長，基本波の波長，入射基本波のスポット
サイズ，フォーカシングパラメータから決定される非線
形変換ファクターといわれる定数である。この（１１）
式から、外部共振器内において、光学損失δcav が増加
すると基本波の出力Ｐωが低下することがわかる。
【００１０】一方、基本波の出力Ｐωと、第２高調波の
出力Ｐ2 ωの関係は、次の式（１２）で表せる。 Ｐ2 ω＝γSHＰω2 ・・・・・・（１２）
出力Ｐ2 ωの関係は、次の式（１２）で表せる。 Ｐ2 ω＝γSHＰω2 ・・・・・・（１２）
【００１１】この（１２）式から、基本波の出力Ｐωが
低下すると、第２高調波の出力Ｐ2ωも低下することが
わかる。
低下すると、第２高調波の出力Ｐ2ωも低下することが
わかる。
【００１２】実際に、図６の構成によって、クリーンル
ームの大気中（水分量の体積分率が８，０００ [ppm]程
度）で紫外線を発生させた場合の出力の経時変化を測定
した結果を図７に示す。これより明らかなように、大気
中では、４７時間程度で紫外線出力は、半減してしまっ
て、安定して紫外線を得ることができない。
ームの大気中（水分量の体積分率が８，０００ [ppm]程
度）で紫外線を発生させた場合の出力の経時変化を測定
した結果を図７に示す。これより明らかなように、大気
中では、４７時間程度で紫外線出力は、半減してしまっ
て、安定して紫外線を得ることができない。
【００１３】本発明においては、このような知見に基い
て、目的とする寿命を有する紫外線光学装置を、その配
置部の雰囲気の水分量（体積分率）の特定において決定
する。
て、目的とする寿命を有する紫外線光学装置を、その配
置部の雰囲気の水分量（体積分率）の特定において決定
する。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明による紫外線光学
装置は、共振器内に非線型光学素子を有し、紫外線を発
生させる紫外線光学装置であって、紫外線出力が初期出
力に対してｘ [％] になる時間Ｔ [時間] と、上記紫外
線が照射がなされる光学部品の全部もしくは一部の配置
部の水分の体積分率Ｒw [ppm] との関係が、 Ｔ≧５×１０4 γSH 0.5 ＰUV -0.5 exp（−０．０００８１３８１・Ｒw ） ×（−Ｐi ＋ＰUV＋ｘ-0.5（Ｐi −ＰUV／２）） ・・・・・・（１） （但し、Ｐi ，ＰUV，γSHは定数で、Ｐi は、上記非線
型光学素子への入射基本波の出力 [Ｗ] 、ＰUVは、上記
非線型光学素子の出射端面における紫外線出力 [Ｗ] 、
γSHは、非線形変換ファクター [Ｗ-1] ）の式で示され
る構成とする。
装置は、共振器内に非線型光学素子を有し、紫外線を発
生させる紫外線光学装置であって、紫外線出力が初期出
力に対してｘ [％] になる時間Ｔ [時間] と、上記紫外
線が照射がなされる光学部品の全部もしくは一部の配置
部の水分の体積分率Ｒw [ppm] との関係が、 Ｔ≧５×１０4 γSH 0.5 ＰUV -0.5 exp（−０．０００８１３８１・Ｒw ） ×（−Ｐi ＋ＰUV＋ｘ-0.5（Ｐi −ＰUV／２）） ・・・・・・（１） （但し、Ｐi ，ＰUV，γSHは定数で、Ｐi は、上記非線
型光学素子への入射基本波の出力 [Ｗ] 、ＰUVは、上記
非線型光学素子の出射端面における紫外線出力 [Ｗ] 、
γSHは、非線形変換ファクター [Ｗ-1] ）の式で示され
る構成とする。
【００１５】更に、本発明による紫外線光学装置は、共
振器内に非線型光学素子を有し、紫外線を発生させる紫
外線光学装置であって、共振器内損失の単位時間当たり
の増加量Δδ／ΔＴ [％／時間] と、上記紫外線が照射
がなされる光学部品の全部もしくは一部の配置部の水分
の体積分率Ｒw [ppm] との関係が、 Δδ／ΔＴ≦２×１０-5exp （−０．０００８１３８１・Ｒw ） ・・・・・・（３） の式で示される構成とする。
振器内に非線型光学素子を有し、紫外線を発生させる紫
外線光学装置であって、共振器内損失の単位時間当たり
の増加量Δδ／ΔＴ [％／時間] と、上記紫外線が照射
がなされる光学部品の全部もしくは一部の配置部の水分
の体積分率Ｒw [ppm] との関係が、 Δδ／ΔＴ≦２×１０-5exp （−０．０００８１３８１・Ｒw ） ・・・・・・（３） の式で示される構成とする。
【００１６】上述した各本発明装置は、その紫外線が照
射される光学部品の配置部における水分量の選定を行っ
て紫外線出力の減少、すなわち寿命を設定するものであ
る。
射される光学部品の配置部における水分量の選定を行っ
て紫外線出力の減少、すなわち寿命を設定するものであ
る。
【００１７】
【発明の実施の形態】図１は、本発明による紫外線光学
装置の一実施形態の一例の構成図を示す。この構成は、
図６で説明した紫外線光学装置を基本構成とした場合で
あるが、その外部共振器と、その基本波光路内に配置さ
れた非線型光学素子５とを有する紫外線光学装置本体８
を外囲器９内に収容した場合である。
装置の一実施形態の一例の構成図を示す。この構成は、
図６で説明した紫外線光学装置を基本構成とした場合で
あるが、その外部共振器と、その基本波光路内に配置さ
れた非線型光学素子５とを有する紫外線光学装置本体８
を外囲器９内に収容した場合である。
【００１８】紫外線光学装置本体８は、例えば前述した
と同様に、例えば波長５３２ｎｍの基本波を共振器内で
２６６ｎｍの紫外線に波長変換する構成とされる。すな
わち、外部共振器を構成する第１〜第４のミラー１〜４
を有し、第１〜第３のミラー１〜３は、基本波の波長５
３２ｎｍに対して例えば９９．９５％以上の反射率を有
する高反射ミラーより成り、第４のミラー４は、波長５
３２ｎｍに対して例えば９９％以上とされたミラーによ
って構成される。
と同様に、例えば波長５３２ｎｍの基本波を共振器内で
２６６ｎｍの紫外線に波長変換する構成とされる。すな
わち、外部共振器を構成する第１〜第４のミラー１〜４
を有し、第１〜第３のミラー１〜３は、基本波の波長５
３２ｎｍに対して例えば９９．９５％以上の反射率を有
する高反射ミラーより成り、第４のミラー４は、波長５
３２ｎｍに対して例えば９９％以上とされたミラーによ
って構成される。
【００１９】また、第１および第４のミラー間には、非
線型光学素子５が配置される。この非線型光学素子５
は、例えばＢＢＯによる非線形光学結晶によって構成さ
れる。この非線型光学素子５の両端面、すなわち光入射
端面５ａおよび光出射端面は、それぞれ鏡面研磨され、
基本波の５３２ｎｍに対して０．１％以下の反射率とす
る低反射膜が形成されて成る。
線型光学素子５が配置される。この非線型光学素子５
は、例えばＢＢＯによる非線形光学結晶によって構成さ
れる。この非線型光学素子５の両端面、すなわち光入射
端面５ａおよび光出射端面は、それぞれ鏡面研磨され、
基本波の５３２ｎｍに対して０．１％以下の反射率とす
る低反射膜が形成されて成る。
【００２０】この構成によって、第４のミラー４を透過
して到来する上述の５３２ｎｍの入射光６すなわち基本
波は、第１〜第４のミラー１〜４間で増幅され、非線型
光学素子５によって基本波の第２高調波の波長２６６ｎ
ｍの紫外線が、光出射端面５ｂから導出されてるように
なされる。そして、このようにして波長変換されて得ら
れた紫外線は、この波長に対して透過率の高い第１のミ
ラーを透過して出射光７として出力される。
して到来する上述の５３２ｎｍの入射光６すなわち基本
波は、第１〜第４のミラー１〜４間で増幅され、非線型
光学素子５によって基本波の第２高調波の波長２６６ｎ
ｍの紫外線が、光出射端面５ｂから導出されてるように
なされる。そして、このようにして波長変換されて得ら
れた紫外線は、この波長に対して透過率の高い第１のミ
ラーを透過して出射光７として出力される。
【００２１】この外部共振器において、第３のミラー３
は、例えば前述したと同様にＶＣＭによるアクチュエー
タ（図示せず）に設置されて、その位置調整がなされ
る。
は、例えば前述したと同様にＶＣＭによるアクチュエー
タ（図示せず）に設置されて、その位置調整がなされ
る。
【００２２】外囲器９は、気体導入口１０と、気体導出
口１１とを有し、気体導入口１０から乾燥気体、例えば
水分量（体積分率）５，０００ [ppm]の乾燥空気を供給
し、気体導出口１１から、外囲器９内の大気を排除し
て、外囲器９内を、水分量（体積分率）５，０００ [pp
m]の乾燥空気雰囲気にし、例えばこの外囲器９をこの雰
囲気に密閉保持する。
口１１とを有し、気体導入口１０から乾燥気体、例えば
水分量（体積分率）５，０００ [ppm]の乾燥空気を供給
し、気体導出口１１から、外囲器９内の大気を排除し
て、外囲器９内を、水分量（体積分率）５，０００ [pp
m]の乾燥空気雰囲気にし、例えばこの外囲器９をこの雰
囲気に密閉保持する。
【００２３】また、この外囲器９には、基本波入射光６
を導入する透明窓１１と、出射光すなわち紫外線を導出
する透明窓１２が、それぞれ外囲器９に対して気密的に
設けられる。すなわち、透明窓１１は、入射光６すなわ
ち基本波の波長光に対して高い透過率を有し、透明窓１
２は、出射光７の紫外線に対して高い透過率を有する透
明窓とする。
を導入する透明窓１１と、出射光すなわち紫外線を導出
する透明窓１２が、それぞれ外囲器９に対して気密的に
設けられる。すなわち、透明窓１１は、入射光６すなわ
ち基本波の波長光に対して高い透過率を有し、透明窓１
２は、出射光７の紫外線に対して高い透過率を有する透
明窓とする。
【００２４】この構成による紫外線光学装置によって得
られた紫外線出力の経時変化を図２に示す。図２は、横
軸に時間、縦軸に紫外線出力をとったものである。この
とき、紫外線出力Ｐ2 ωおよび入射基本波出力Ｐi を測
定すると、前記（１１）式および（１２）式から、各時
間での外部共振器内損失δcav が求まる。
られた紫外線出力の経時変化を図２に示す。図２は、横
軸に時間、縦軸に紫外線出力をとったものである。この
とき、紫外線出力Ｐ2 ωおよび入射基本波出力Ｐi を測
定すると、前記（１１）式および（１２）式から、各時
間での外部共振器内損失δcav が求まる。
【００２５】この値を時間に対してプロットすると直線
近似してよいことが分かり、或る水分量の空気を導入し
た場合の単位時間ΔＴ当たりの外部共振器内損失増加量
Δδ cav ／ΔＴが求まる。図３は、この単位時間当たり
の外部共振器内損失増加量Δδcav ／ΔＴを、上述のパ
ージした空気の水分量に対してプロットした結果を示
す。尚、同図において斜線を付した範囲が、測定系の誤
差を含めた範囲である。
近似してよいことが分かり、或る水分量の空気を導入し
た場合の単位時間ΔＴ当たりの外部共振器内損失増加量
Δδ cav ／ΔＴが求まる。図３は、この単位時間当たり
の外部共振器内損失増加量Δδcav ／ΔＴを、上述のパ
ージした空気の水分量に対してプロットした結果を示
す。尚、同図において斜線を付した範囲が、測定系の誤
差を含めた範囲である。
【００２６】ここで、測定誤差を考慮して単位時間当た
りの外部共振器内損失増加量Δδca v ／ΔＴ [％／時
間] とパージガスの水分量（体積分率）Ｒw [ppm] の関
係を示すと、（３）式のようになる。 Δδ／ΔＴ≦２×１０-5exp （−０．０００８１３８１・Ｒw ） ・・・・・・（３）
りの外部共振器内損失増加量Δδca v ／ΔＴ [％／時
間] とパージガスの水分量（体積分率）Ｒw [ppm] の関
係を示すと、（３）式のようになる。 Δδ／ΔＴ≦２×１０-5exp （−０．０００８１３８１・Ｒw ） ・・・・・・（３）
【００２７】また、紫外線出力が初期出力のｘ [％] に
なる時間をＴ [時間] とおくと、Δδ／ΔＴ，ｘ，Ｔの
関係は、（１）式となる。 Ｔ≧５×１０4 γSH 0.5 ＰUV -0.5 exp（−０．０００８１３８１・Ｒw ） ×（−Ｐi ＋ＰUV＋ｘ-0.5（Ｐi −ＰUV／２）） ・・・・・・（１）
なる時間をＴ [時間] とおくと、Δδ／ΔＴ，ｘ，Ｔの
関係は、（１）式となる。 Ｔ≧５×１０4 γSH 0.5 ＰUV -0.5 exp（−０．０００８１３８１・Ｒw ） ×（−Ｐi ＋ＰUV＋ｘ-0.5（Ｐi −ＰUV／２）） ・・・・・・（１）
【００２８】そして、紫外線出力が、初期出力に対し半
減（ｘ＝０．５）する時間Ｔ1 は、（２）式となる。 Ｔ1 ≧５×１０4 γSH 0.5 ＰUV -0.5 exp（−０．０００８１３８１・Ｒw ） ×（−Ｐi ＋ＰUV＋０．５-0.5（Ｐi −ＰUV／２）） ・・・・・・（２）
減（ｘ＝０．５）する時間Ｔ1 は、（２）式となる。 Ｔ1 ≧５×１０4 γSH 0.5 ＰUV -0.5 exp（−０．０００８１３８１・Ｒw ） ×（−Ｐi ＋ＰUV＋０．５-0.5（Ｐi −ＰUV／２）） ・・・・・・（２）
【００２９】図４は、本発明の他の実施形態の一例の構
成図を示し、この例では、紫外線が多く照射される光学
部品の、第１のミラー１と、非線型光学素子５の出射端
面５ａ、すなわち非線型光学素子５とを、外囲器９に収
容した場合で、他の構成は、図１と同様の構成とした場
合で、図４において、図１と対応する部分には同一符号
を付して重複説明を省略するが、この例では、更に第１
および第３のミラー１および３の光路が外囲器９によっ
て遮ることがないように、更に透明窓１４を設けた。
成図を示し、この例では、紫外線が多く照射される光学
部品の、第１のミラー１と、非線型光学素子５の出射端
面５ａ、すなわち非線型光学素子５とを、外囲器９に収
容した場合で、他の構成は、図１と同様の構成とした場
合で、図４において、図１と対応する部分には同一符号
を付して重複説明を省略するが、この例では、更に第１
および第３のミラー１および３の光路が外囲器９によっ
て遮ることがないように、更に透明窓１４を設けた。
【００３０】また、図５は、本発明の更に、他の実施形
態の一例の構成図を示し、この例では、紫外線が多く照
射される光学部品の第１のミラー１を外囲器９に収容し
た場合で、他の構成は、図１と同様の構成とした場合
で、図５において、図１と対応する部分には同一符号を
付して重複説明を省略する。
態の一例の構成図を示し、この例では、紫外線が多く照
射される光学部品の第１のミラー１を外囲器９に収容し
た場合で、他の構成は、図１と同様の構成とした場合
で、図５において、図１と対応する部分には同一符号を
付して重複説明を省略する。
【００３１】また、本発明は、上述の実施形態および図
示の例に限られるものではなく、その紫外線光学装置本
体８の構成、例えばミラーの枚数、これによる光路、共
振器構造等において、本発明構成で、種々の変形変更を
行うことができる。例えば、非線型光学素子は、ＢＢＯ
に限られるものではなく、例えばセシウムリチウムボレ
ートいわゆるＣＬＢＯ（ＣｓＬｉＢ6 Ｏ10）等によって
構成することができ、またパージ気体としては、乾燥空
気によるのみならず、窒素（Ｎ）ガス、アルゴン（Ａ
ｒ）ガス等による場合においても同様の効果が得られ
る。
示の例に限られるものではなく、その紫外線光学装置本
体８の構成、例えばミラーの枚数、これによる光路、共
振器構造等において、本発明構成で、種々の変形変更を
行うことができる。例えば、非線型光学素子は、ＢＢＯ
に限られるものではなく、例えばセシウムリチウムボレ
ートいわゆるＣＬＢＯ（ＣｓＬｉＢ6 Ｏ10）等によって
構成することができ、またパージ気体としては、乾燥空
気によるのみならず、窒素（Ｎ）ガス、アルゴン（Ａ
ｒ）ガス等による場合においても同様の効果が得られ
る。
【００３２】
【発明の効果】上述したように、本発明による紫外線光
学装置においては、その紫外線照射光学部品の配置部の
気体雰囲気の水分量の選定によって、光学損失が制御さ
れた目的とする寿命を有する紫外線光学装置を構成する
ことができるものである。
学装置においては、その紫外線照射光学部品の配置部の
気体雰囲気の水分量の選定によって、光学損失が制御さ
れた目的とする寿命を有する紫外線光学装置を構成する
ことができるものである。
【図１】本発明による紫外線光学装置の一例の構成図で
ある。
ある。
【図２】紫外線光学装置の紫外線出力の経時変化を示す
図である。
図である。
【図３】単位時間当たりの外部共振器内損失増加量Δδ
cav ／ΔＴと、水分量との関係を示す図である。
cav ／ΔＴと、水分量との関係を示す図である。
【図４】本発明による紫外線光学装置の他の一例の構成
図である。
図である。
【図５】本発明による紫外線光学装置の他の一例の構成
図である。
図である。
【図６】従来の紫外線光学装置の構成図である。
【図７】従来装置における紫外線出力の経時変化を示す
図である。
図である。
１・・・第１のミラー、２・・・第２のミラー、３・・
・第３のミラー、４・・・第４のミラー、５・・・非線
型光学素子、６・・・入射光（基本波）、７・・・出射
光（紫外線）、８・・・紫外線光学装置本体、９・・・
外囲器、１０・・・気体導入口、１１・・・気体導出
口、１２，１３・・・透明窓
・第３のミラー、４・・・第４のミラー、５・・・非線
型光学素子、６・・・入射光（基本波）、７・・・出射
光（紫外線）、８・・・紫外線光学装置本体、９・・・
外囲器、１０・・・気体導入口、１１・・・気体導出
口、１２，１３・・・透明窓
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田附 幸一 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 Ｆターム(参考） 2K002 AB12 AB40 CA02 EA30 GA10 HA20
Claims (3)
- 【請求項１】 共振器内に非線型光学素子を有し、紫外
線を発生させる紫外線光学装置であって、 紫外線出力が初期出力に対してｘ [％] になる時間Ｔ
[時間] と、上記紫外線が照射がなされる光学部品の全
部もしくは一部の配置部の水分の体積分率Ｒw [ppm] と
の関係が、 Ｔ≧５×１０4 γSH 0.5 ＰUV -0.5 exp（−０．０００８１３８１・Ｒw ） ×（−Ｐi ＋ＰUV＋ｘ-0.5（Ｐi −ＰUV／２）） ・・・・・・（１） （但し、Ｐi ，ＰUV，γSHは定数で、 Ｐi は、上記非線型光学素子への入射基本波の出力
[Ｗ] 、 ＰUVは、上記非線型光学素子の出射端面における紫外線
出力 [Ｗ] 、 γSHは、非線形変換ファクター [Ｗ-1] ）の式で示され
る紫外線光学装置。 - 【請求項２】 紫外線出力が初期出力に対し半減する時
間Ｔ1 [時間] と、上記紫外線が照射がなされる光学部
品の全部もしくは一部の配置部の水分の体積分率Ｒw [p
pm] との関係が、 Ｔ1 ≧５×１０4 γSH 0.5 ＰUV -0.5 exp（−０．０００８１３８１・Ｒw ） ×（−Ｐi ＋ＰUV＋０．５-0.5（Ｐi −ＰUV／２）） ・・・・・・（２） （但し、Ｐi ，ＰUV，γSHは定数で、 Ｐi は、上記非線型光学素子への入射基本波の出力
[Ｗ] 、 ＰUVは、上記非線型光学素子の出射端面における紫外線
出力 [Ｗ] 、 γSHは、非線形変換ファクター [Ｗ-1] ）の式で示され
る請求項１に記載の紫外線光学装置。 - 【請求項３】 共振器内に非線型光学素子を有し、紫外
線を発生させる紫外線光学装置であって、 共振器内損失の単位時間当たりの増加量Δδ／ΔＴ [％
／時間] と、上記紫外線が照射がなされる光学部品の全
部もしくは一部の配置部の水分の体積分率Ｒw[ppm] と
の関係が、 Δδ／ΔＴ≦２×１０-5exp （−０．０００８１３８１・Ｒw ） ・・・・・・（３） の式で示される紫外線光学装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11161252A JP2000347233A (ja) | 1999-06-08 | 1999-06-08 | 紫外線光学装置 |
| US09/588,648 US6494584B1 (en) | 1999-06-08 | 2000-06-07 | Ultraviolet optical device having an optical part with a gas sprayed thereon |
| KR1020000031311A KR100726914B1 (ko) | 1999-06-08 | 2000-06-08 | 자외선 광학 장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11161252A JP2000347233A (ja) | 1999-06-08 | 1999-06-08 | 紫外線光学装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000347233A true JP2000347233A (ja) | 2000-12-15 |
Family
ID=15731564
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11161252A Pending JP2000347233A (ja) | 1999-06-08 | 1999-06-08 | 紫外線光学装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000347233A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002048787A1 (fr) * | 2000-12-14 | 2002-06-20 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Procede et appareil de transformation de longueur d'onde, et dispositif laser et dispositif d'usinage laser a longueur d'onde transformee |
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-
1999
- 1999-06-08 JP JP11161252A patent/JP2000347233A/ja active Pending
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