JP2001051311A - 結晶保持装置 - Google Patents
結晶保持装置Info
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- JP2001051311A JP2001051311A JP22508399A JP22508399A JP2001051311A JP 2001051311 A JP2001051311 A JP 2001051311A JP 22508399 A JP22508399 A JP 22508399A JP 22508399 A JP22508399 A JP 22508399A JP 2001051311 A JP2001051311 A JP 2001051311A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 潮解性を有するＣＬＢＯ、ＢＢＯ等の非線形
光学結晶を長時間に渡って安定に使用することが可能な
結晶保持装置を提供すること。 【解決手段】 ヒータ５を巻き付けたホルダ本体２、ヒ
ータボビン３内に非線形光学結晶１を設置し、これらを
ハウジング１０内に収納する。また、ハウジング１０に
窓部材１３ａ、１３ｂを有する延長フランジ８ａ、８ｂ
を取り付け、この延長フランジ８ａ、８ｂにガス導入
路、ガス排出路を設け、非線形光学結晶が設置される空
間に外部から上記酸素ガスあるいは混合ガスを供給する
ようにする。また、外部から上記ガスを常時導入する場
合には窓部材１３ａ、１３ｂを設けず、延長フランジ８
ａ、８ｂの両端を開放してもよい。なお、非線形光学結
晶１の入射面と出射面はガスに接触するがその側面は気
密に保持されている。
光学結晶を長時間に渡って安定に使用することが可能な
結晶保持装置を提供すること。 【解決手段】 ヒータ５を巻き付けたホルダ本体２、ヒ
ータボビン３内に非線形光学結晶１を設置し、これらを
ハウジング１０内に収納する。また、ハウジング１０に
窓部材１３ａ、１３ｂを有する延長フランジ８ａ、８ｂ
を取り付け、この延長フランジ８ａ、８ｂにガス導入
路、ガス排出路を設け、非線形光学結晶が設置される空
間に外部から上記酸素ガスあるいは混合ガスを供給する
ようにする。また、外部から上記ガスを常時導入する場
合には窓部材１３ａ、１３ｂを設けず、延長フランジ８
ａ、８ｂの両端を開放してもよい。なお、非線形光学結
晶１の入射面と出射面はガスに接触するがその側面は気
密に保持されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は紫外線を放出する非
線形光学結晶を保持するための結晶保持装置に関し、さ
らに詳細には、非線形光学結晶を長寿命で使用すること
ができる結晶保持装置に関する。
線形光学結晶を保持するための結晶保持装置に関し、さ
らに詳細には、非線形光学結晶を長寿命で使用すること
ができる結晶保持装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、非線形光学結晶を用いた波長変換
により紫外光を発生させ、該紫外光を産業用に応用する
試みがなされている。このような用途に使用される非線
形光学結晶としては、ＣＬＢＯ（Ｃs Ｌi Ｂ6 Ｏ10）、
ＬＢＯ（Ｌi Ｂ3 Ｏ5 ）、ＢＢＯ（β−Ｂa Ｂ
2 Ｏ4 ）、ＣＢＯ（Ｃs Ｂ3 Ｏ5 ）等が知られている。
これらの結晶は潮解性であり、そのまま空気中に放置す
ると、表面に水和物ができる。表面に水和物があるまま
光が非線形光学結晶に入射すると、そこで急激な熱上昇
が発生し、場合によっては非線形光学結晶にクラック等
のダメージが発生する。
により紫外光を発生させ、該紫外光を産業用に応用する
試みがなされている。このような用途に使用される非線
形光学結晶としては、ＣＬＢＯ（Ｃs Ｌi Ｂ6 Ｏ10）、
ＬＢＯ（Ｌi Ｂ3 Ｏ5 ）、ＢＢＯ（β−Ｂa Ｂ
2 Ｏ4 ）、ＣＢＯ（Ｃs Ｂ3 Ｏ5 ）等が知られている。
これらの結晶は潮解性であり、そのまま空気中に放置す
ると、表面に水和物ができる。表面に水和物があるまま
光が非線形光学結晶に入射すると、そこで急激な熱上昇
が発生し、場合によっては非線形光学結晶にクラック等
のダメージが発生する。
【０００３】したがって、上記非線形光学結晶を長時間
に渡って使用するには、通常、非線形光学結晶を保持装
置内に設置し、保持装置内に水分を含まない特定ガスを
供給する必要がある。しかしながら、上記非線形光学結
晶を産業上で使用する用途は、従来、ほとんどなかった
ので、上記非線形光学結晶を保持する結晶保持装置は公
表されたものはなく、上記非線形光学結晶の長寿命化を
図るために上記結晶保持装置内に供給されるガスも知ら
れていなかった。
に渡って使用するには、通常、非線形光学結晶を保持装
置内に設置し、保持装置内に水分を含まない特定ガスを
供給する必要がある。しかしながら、上記非線形光学結
晶を産業上で使用する用途は、従来、ほとんどなかった
ので、上記非線形光学結晶を保持する結晶保持装置は公
表されたものはなく、上記非線形光学結晶の長寿命化を
図るために上記結晶保持装置内に供給されるガスも知ら
れていなかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記事情に鑑
みなされたものであって、その目的とするところは、潮
解性を有するＣＬＢＯ、ＢＢＯ等の非線形光学結晶を長
時間に渡って安定に使用することが可能な結晶保持装置
を提供することである。
みなされたものであって、その目的とするところは、潮
解性を有するＣＬＢＯ、ＢＢＯ等の非線形光学結晶を長
時間に渡って安定に使用することが可能な結晶保持装置
を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記したように、ＣＬＢ
Ｏ、ＬＢＯ、ＢＢＯ、ＣＢＯ等の非線形光学結晶は潮解
性を有し、そのまま空気中に放置すると、表面に水和物
ができ使用出来なくなる。そこで、本発明者らは、結晶
保持装置内にＣＬＢＯ結晶を設置し、その内部に高純度
窒素ガスを流す構造の結晶保持装置を作製し使用を試み
た。これは、ＣＬＢＯ結晶を、低湿度な雰囲気内に保つ
ためであった。しかし、上記高純度窒素ガスが封入され
た結晶保持装置を、例えばＮｄ：ＹＡＧレーザ装置が放
出する光の２倍波を入射しその４倍波（２６６ｎｍ）を
放出する波長変換装置に適用したところ、ＣＬＢＯ結晶
の後端面全体が動作時間の経過とともに荒れ、Ｎｄ：Ｙ
ＡＧ４倍波出力が動作時間の経過ともに減少することが
わかった。
Ｏ、ＬＢＯ、ＢＢＯ、ＣＢＯ等の非線形光学結晶は潮解
性を有し、そのまま空気中に放置すると、表面に水和物
ができ使用出来なくなる。そこで、本発明者らは、結晶
保持装置内にＣＬＢＯ結晶を設置し、その内部に高純度
窒素ガスを流す構造の結晶保持装置を作製し使用を試み
た。これは、ＣＬＢＯ結晶を、低湿度な雰囲気内に保つ
ためであった。しかし、上記高純度窒素ガスが封入され
た結晶保持装置を、例えばＮｄ：ＹＡＧレーザ装置が放
出する光の２倍波を入射しその４倍波（２６６ｎｍ）を
放出する波長変換装置に適用したところ、ＣＬＢＯ結晶
の後端面全体が動作時間の経過とともに荒れ、Ｎｄ：Ｙ
ＡＧ４倍波出力が動作時間の経過ともに減少することが
わかった。
【０００６】次に、高純度アルゴンガスを結晶保持装置
内に供給、上記と同様にＮｄ：ＹＡＧ４倍波を放出させ
た。しかしながら、この場合にも、動作時間の経過とと
もにＮｄ：ＹＡＧ４倍波出力が減少した。そこで、さら
に高純度酸素ガスを結晶保持装置内に供給し、上記と同
様にＮｄ：ＹＡＧ４倍波を放出させた。上記のように高
純度酸素ガスを結晶保持装置内に供給したところ、出力
が低下することなくＣＬＢＯ結晶を長時間使用すること
が可能となった。
内に供給、上記と同様にＮｄ：ＹＡＧ４倍波を放出させ
た。しかしながら、この場合にも、動作時間の経過とと
もにＮｄ：ＹＡＧ４倍波出力が減少した。そこで、さら
に高純度酸素ガスを結晶保持装置内に供給し、上記と同
様にＮｄ：ＹＡＧ４倍波を放出させた。上記のように高
純度酸素ガスを結晶保持装置内に供給したところ、出力
が低下することなくＣＬＢＯ結晶を長時間使用すること
が可能となった。
【０００７】この原因は明らかでないが、その一因は、
ＣＬＢＯ結晶の構成要素である酸素（Ｏ）が非線形光学
結晶から抜けてしまうためではないかと考えられる。す
なわち、ＣＬＢＯ等の非線形光学結晶は元来、酸素を含
んでいるが、Ｎｄ：ＹＡＧ４倍波の発生とともに酸素が
結晶から離脱しやすくなり、酸素が結晶から抜けてしま
うためと考えられる。また、ＣＬＢＯ結晶を湿度を低い
状態（３５％以下）に保った部屋の大気中にさらした状
態で、上記と同様にＮｄ：ＹＡＧ４倍波を放出させたと
ころ、高純度酸素ガスを流した場合と同様、出力の低下
はみられなかった。また、酸素ガスと不活性ガスの混合
ガスの場合も同様の効果が得られた。
ＣＬＢＯ結晶の構成要素である酸素（Ｏ）が非線形光学
結晶から抜けてしまうためではないかと考えられる。す
なわち、ＣＬＢＯ等の非線形光学結晶は元来、酸素を含
んでいるが、Ｎｄ：ＹＡＧ４倍波の発生とともに酸素が
結晶から離脱しやすくなり、酸素が結晶から抜けてしま
うためと考えられる。また、ＣＬＢＯ結晶を湿度を低い
状態（３５％以下）に保った部屋の大気中にさらした状
態で、上記と同様にＮｄ：ＹＡＧ４倍波を放出させたと
ころ、高純度酸素ガスを流した場合と同様、出力の低下
はみられなかった。また、酸素ガスと不活性ガスの混合
ガスの場合も同様の効果が得られた。
【０００８】いずれにしても、結晶保持装置にガス導入
路とガス導出路を設け、酸素を供給する構造であれば、
ＣＬＢＯ結晶の出力劣化は小さくなるものと考えられ、
これは、酸素と不活性ガスの混合ガスの場合であっても
同様の効果が得られると考えられる。さらに、一部が開
放した結晶保持装置を用いた場合であっても、ガス導入
路から酸素もしくは上記混合ガスを常に導入し、結晶保
持装置内の結晶の周囲が酸素で満たされた状態になるよ
うにすれば、同様な効果を得ることが可能である。
路とガス導出路を設け、酸素を供給する構造であれば、
ＣＬＢＯ結晶の出力劣化は小さくなるものと考えられ、
これは、酸素と不活性ガスの混合ガスの場合であっても
同様の効果が得られると考えられる。さらに、一部が開
放した結晶保持装置を用いた場合であっても、ガス導入
路から酸素もしくは上記混合ガスを常に導入し、結晶保
持装置内の結晶の周囲が酸素で満たされた状態になるよ
うにすれば、同様な効果を得ることが可能である。
【０００９】以上のことは、ＣＬＢＯ結晶だけでなく、
潮解性を有する前記したＬＢＯ、ＢＢＯ、ＣＢＯ結晶等
の、一般に化学式”Ｍx Ｎy （Ｂ3 Ｏ5 ）z "で表され
る非線形光学結晶にも適用できるものと考えられる。こ
こで、Ｍ，ＮはＣs ，Ｌi 等の原子記号を表し、ｘ，
ｙ，ｚは整数値である。例えば、Ｍ＝Ｃs 、Ｎ＝Ｌi 、
ｘ＝ｙ＝１、ｚ＝２は場合は、ＣS Ｌi Ｂ6 Ｏ10（ＣＬ
ＢＯ）を表す。
潮解性を有する前記したＬＢＯ、ＢＢＯ、ＣＢＯ結晶等
の、一般に化学式”Ｍx Ｎy （Ｂ3 Ｏ5 ）z "で表され
る非線形光学結晶にも適用できるものと考えられる。こ
こで、Ｍ，ＮはＣs ，Ｌi 等の原子記号を表し、ｘ，
ｙ，ｚは整数値である。例えば、Ｍ＝Ｃs 、Ｎ＝Ｌi 、
ｘ＝ｙ＝１、ｚ＝２は場合は、ＣS Ｌi Ｂ6 Ｏ10（ＣＬ
ＢＯ）を表す。
【００１０】以上に基づき、本発明においては、次のよ
うにして前記課題を解決する。 （１）紫外線を放出するＭx Ｎy （Ｂ3 Ｏ5 ）z もしく
はＢＢＯの非線形光学結晶の保持装置であって、この保
持装置はガス導入路とガス放出路とを備え、このガス導
入路より、純粋酸素または酸素と不活性ガスの混合ガス
が、保持装置内に常に供給されるとともに、前記結晶は
レーザ光の入射端面および出射端面が前記ガスに露出す
るとともに、その他の面は略気密に保持する。 （２）紫外線を放出するＭx Ｎy （Ｂ3 Ｏ5 ）z もしく
はＢＢＯの非線形光学結晶の保持装置であって、この保
持装置は全体として気密シール可能な構造であり、か
つ、ガス導入路とガス放出路とを備え、このガス導入路
より、純粋酸素または酸素と不活性ガスの混合ガスが、
保持装置内に間欠的に供給されるとともに、前記結晶は
レーザ光の入射端面および出射端面が前記ガスに露出す
るとともに、その他の面は略気密に保持する。
うにして前記課題を解決する。 （１）紫外線を放出するＭx Ｎy （Ｂ3 Ｏ5 ）z もしく
はＢＢＯの非線形光学結晶の保持装置であって、この保
持装置はガス導入路とガス放出路とを備え、このガス導
入路より、純粋酸素または酸素と不活性ガスの混合ガス
が、保持装置内に常に供給されるとともに、前記結晶は
レーザ光の入射端面および出射端面が前記ガスに露出す
るとともに、その他の面は略気密に保持する。 （２）紫外線を放出するＭx Ｎy （Ｂ3 Ｏ5 ）z もしく
はＢＢＯの非線形光学結晶の保持装置であって、この保
持装置は全体として気密シール可能な構造であり、か
つ、ガス導入路とガス放出路とを備え、このガス導入路
より、純粋酸素または酸素と不活性ガスの混合ガスが、
保持装置内に間欠的に供給されるとともに、前記結晶は
レーザ光の入射端面および出射端面が前記ガスに露出す
るとともに、その他の面は略気密に保持する。
【００１１】
【発明の実施の形態】図１は本発明の第１の実施例の結
晶保持装置の構成を示す図である。同図は、本実施例の
結晶保持装置の断面図である。図１において、１はＣＬ
ＢＯ結晶であり、ＣＬＢＯ結晶１は純アルミニウムで形
成されたホルダ本体２中に設置されている。ＣＬＢＯ結
晶１は、上記ホルダ本体２の凹部中に挿入されており、
図示しない板ばね等で押圧され、ホルダ本体２内で移動
しないように保持されている。ＣＬＢＯ結晶１は両端面
が外部空間に露出しており、一方の端面からＣＬＢＯ結
晶１にレーザ光が入射し、他方の端面からレーザ光が放
出される。３は純アルミニウムから形成される略円筒状
のヒータボビンであり、ヒータボビン３の外周には、温
度計測用制御用の熱電対４が取り付けられ、その上に絶
縁材料で被覆されたニクロム線等からなるＣＬＢＯ結晶
加熱用のヒータ５が巻かれている。
晶保持装置の構成を示す図である。同図は、本実施例の
結晶保持装置の断面図である。図１において、１はＣＬ
ＢＯ結晶であり、ＣＬＢＯ結晶１は純アルミニウムで形
成されたホルダ本体２中に設置されている。ＣＬＢＯ結
晶１は、上記ホルダ本体２の凹部中に挿入されており、
図示しない板ばね等で押圧され、ホルダ本体２内で移動
しないように保持されている。ＣＬＢＯ結晶１は両端面
が外部空間に露出しており、一方の端面からＣＬＢＯ結
晶１にレーザ光が入射し、他方の端面からレーザ光が放
出される。３は純アルミニウムから形成される略円筒状
のヒータボビンであり、ヒータボビン３の外周には、温
度計測用制御用の熱電対４が取り付けられ、その上に絶
縁材料で被覆されたニクロム線等からなるＣＬＢＯ結晶
加熱用のヒータ５が巻かれている。
【００１２】前記ＣＬＢＯ結晶１が設置されたホルダ本
体２は上記ヒータボビン３中に挿入され、ホルダ本体２
はＯリング６によりヒータボビン３に固定されている。
ヒータボビン３の両端面には真空用フランジが形成され
ており、真空用フランジと断熱スペーサ７ａ，７ｂとが
接する面はほぼ気密に保持される。断熱スペーサ７ａ，
７ｂは機械加工可能なセラミックスで構成され、断熱効
果を持たせてある。断熱スペーサ７ａ，７ｂの中央には
光を通過させる穴７ａ１，７ｂ１が設けられている。ま
た、断熱スペーサ７ａ，７ｂの両端面には真空用フラン
ジが形成されており、上記したようにヒータボビン３の
真空用フランジと接する面がほぼ気密に保持され、ま
た、後述する延長フランジ８ａ，８ｂと接する面が気密
に保持される。前記したヒータ５の外側には断熱材９が
巻かれており、断熱材９の厚さは、その外径が断熱スペ
ーサ７ａ，７ｂとほぼ同じ外径となるように選定されて
いる。
体２は上記ヒータボビン３中に挿入され、ホルダ本体２
はＯリング６によりヒータボビン３に固定されている。
ヒータボビン３の両端面には真空用フランジが形成され
ており、真空用フランジと断熱スペーサ７ａ，７ｂとが
接する面はほぼ気密に保持される。断熱スペーサ７ａ，
７ｂは機械加工可能なセラミックスで構成され、断熱効
果を持たせてある。断熱スペーサ７ａ，７ｂの中央には
光を通過させる穴７ａ１，７ｂ１が設けられている。ま
た、断熱スペーサ７ａ，７ｂの両端面には真空用フラン
ジが形成されており、上記したようにヒータボビン３の
真空用フランジと接する面がほぼ気密に保持され、ま
た、後述する延長フランジ８ａ，８ｂと接する面が気密
に保持される。前記したヒータ５の外側には断熱材９が
巻かれており、断熱材９の厚さは、その外径が断熱スペ
ーサ７ａ，７ｂとほぼ同じ外径となるように選定されて
いる。
【００１３】ホルダ本体２が挿入されたヒータボビン
３、断熱材９、断熱スペーサ７ａ，７ｂは薄いフッ素樹
脂材で形成された円筒状の断熱スペーサ１１内に挿入さ
れ、これら全体が機械加工可能なセラミックスで形成さ
れたハウジング１０内に収納される。フッ素樹脂は断熱
材として優れており、これによりＣＬＢＯ結晶１の効率
良い加熱が可能となる。上記ハウジング１０、断熱スペ
ーサ７ａ，７ｂ、円筒状の断熱スペーサ１１は、ハウジ
ングの上面側の角部に取り付けられたネジにより一体で
固定される。
３、断熱材９、断熱スペーサ７ａ，７ｂは薄いフッ素樹
脂材で形成された円筒状の断熱スペーサ１１内に挿入さ
れ、これら全体が機械加工可能なセラミックスで形成さ
れたハウジング１０内に収納される。フッ素樹脂は断熱
材として優れており、これによりＣＬＢＯ結晶１の効率
良い加熱が可能となる。上記ハウジング１０、断熱スペ
ーサ７ａ，７ｂ、円筒状の断熱スペーサ１１は、ハウジ
ングの上面側の角部に取り付けられたネジにより一体で
固定される。
【００１４】断熱スペーサ７ａ，７ｂの両側には、円筒
状の延長フランジ８ａ，８ｂが接続され、延長フランジ
８ａ，８ｂは、断熱スペーサ７ａ，７ｂを貫通しヒータ
ボビン３に達する止めねじにより固定されている。上記
延長フランジ８ａ，８ｂは機械加工可能なセラミックス
で形成されている。延長フランジ８ａ，８ｂのそれぞれ
の他方端には、合成石英ガラスからなり表面に反射防止
膜が形成された前窓１３ａ、後窓１３ｂが設けられる。
前窓１３ａ、後窓１３ｂは窓押さえ１４ａ，１４ｂによ
り延長フランジ８ａ，８ｂに気密に取り付けられてい
る。
状の延長フランジ８ａ，８ｂが接続され、延長フランジ
８ａ，８ｂは、断熱スペーサ７ａ，７ｂを貫通しヒータ
ボビン３に達する止めねじにより固定されている。上記
延長フランジ８ａ，８ｂは機械加工可能なセラミックス
で形成されている。延長フランジ８ａ，８ｂのそれぞれ
の他方端には、合成石英ガラスからなり表面に反射防止
膜が形成された前窓１３ａ、後窓１３ｂが設けられる。
前窓１３ａ、後窓１３ｂは窓押さえ１４ａ，１４ｂによ
り延長フランジ８ａ，８ｂに気密に取り付けられてい
る。
【００１５】結晶保持装置の前端側（光入射側）および
後端側（光出射側）の延長フランジ８ａ，８ｂにはガス
導入路３１およびガス放出路３２が設けられ、ガス導入
路３１には開閉バルブＶ１が設けられ、また、ガス放出
路３２には開閉バルブＶ２が設けられている。前記酸素
ガスもしくは混合ガスを連続供給する際には、上記開閉
バルブＶ１、Ｖ２は常時開かれ、ガス導入路３１のガス
供給口Ａから酸素ガスもしくは混合ガスが結晶保持装置
内に連続的に供給される。また、前記酸素ガスもしくは
混合ガスを間欠供給する際には、上記開閉バルブＶ１、
Ｖ２は一定時間毎に同期して開閉が繰り返され、ガス導
入路３１のガス供給口Ａから供給される酸素ガスもしく
は混合ガスは、間欠的に結晶保持装置内に供給される。
ここで、混合ガスは酸素と不活性ガスの混合であり、具
体的には酸素と希ガス、酸素と窒素、酸素と希ガスと窒
素の場合がある。また、混合ガスの場合は酸素と酸素以
外の全てのガスとの圧力比率において、酸素２５％以上
とする必要がある。ここで、ＣＬＢＯ結晶１は入射面と
出射面が上記供給されたガスと接触するように両延長フ
ランジ内の空間に露出するように配置され、ＣＬＢＯ結
晶１の側面（入射面と出射面以外の面）はホルダ本体２
とほぼ気密に接触している。したがって、例えば延長フ
ランジ８ｂに設けられたガス導入路３１から供給された
ガスが、ＣＬＢＯ結晶１の側面あるいはヒータボビン３
内の空間を貫通して延長フランジ８ａ内の空間に導かれ
るようなガス流路は設けられていない。すなわち、ＣＬ
ＢＯ結晶１はその側面においてほぼ気密に保持されてい
る。
後端側（光出射側）の延長フランジ８ａ，８ｂにはガス
導入路３１およびガス放出路３２が設けられ、ガス導入
路３１には開閉バルブＶ１が設けられ、また、ガス放出
路３２には開閉バルブＶ２が設けられている。前記酸素
ガスもしくは混合ガスを連続供給する際には、上記開閉
バルブＶ１、Ｖ２は常時開かれ、ガス導入路３１のガス
供給口Ａから酸素ガスもしくは混合ガスが結晶保持装置
内に連続的に供給される。また、前記酸素ガスもしくは
混合ガスを間欠供給する際には、上記開閉バルブＶ１、
Ｖ２は一定時間毎に同期して開閉が繰り返され、ガス導
入路３１のガス供給口Ａから供給される酸素ガスもしく
は混合ガスは、間欠的に結晶保持装置内に供給される。
ここで、混合ガスは酸素と不活性ガスの混合であり、具
体的には酸素と希ガス、酸素と窒素、酸素と希ガスと窒
素の場合がある。また、混合ガスの場合は酸素と酸素以
外の全てのガスとの圧力比率において、酸素２５％以上
とする必要がある。ここで、ＣＬＢＯ結晶１は入射面と
出射面が上記供給されたガスと接触するように両延長フ
ランジ内の空間に露出するように配置され、ＣＬＢＯ結
晶１の側面（入射面と出射面以外の面）はホルダ本体２
とほぼ気密に接触している。したがって、例えば延長フ
ランジ８ｂに設けられたガス導入路３１から供給された
ガスが、ＣＬＢＯ結晶１の側面あるいはヒータボビン３
内の空間を貫通して延長フランジ８ａ内の空間に導かれ
るようなガス流路は設けられていない。すなわち、ＣＬ
ＢＯ結晶１はその側面においてほぼ気密に保持されてい
る。
【００１６】図２は本実施例の結晶保持装置を波長変換
に適用した場合の構成の一例を示す図である。同図にお
いて、２０は本実施例の結晶保持装置であり、結晶保持
装置２０内にはＣＬＢＯ結晶１が設置されており、ＣＬ
ＢＯ結晶１は前記したヒータ５により加熱され温度制御
されている。なお、ＣＬＢＯ結晶１を保持する構造はこ
の実施例では省略している。２１は集光レンズであり、
Ｎｄ：ＹＡＧレーザ装置（図示せず）が出射するレーザ
光の２倍波を集光レンズ２１に入射させ、集光レンズ２
１から出射した光を、延長フランジ８ａの前窓１３ａか
ら結晶保持装置２０内に入射する。結晶保持装置２０内
に入射した光はＣＬＢＯ結晶１の中央部付近に集光し、
ＣＬＢＯ結晶１で波長変換され、Ｎｄ：ＹＡＧレーザ装
置が出射する光の４倍波（２６６ｎｍ）が延長フランジ
８ｂの後窓１３ｂから出射する。
に適用した場合の構成の一例を示す図である。同図にお
いて、２０は本実施例の結晶保持装置であり、結晶保持
装置２０内にはＣＬＢＯ結晶１が設置されており、ＣＬ
ＢＯ結晶１は前記したヒータ５により加熱され温度制御
されている。なお、ＣＬＢＯ結晶１を保持する構造はこ
の実施例では省略している。２１は集光レンズであり、
Ｎｄ：ＹＡＧレーザ装置（図示せず）が出射するレーザ
光の２倍波を集光レンズ２１に入射させ、集光レンズ２
１から出射した光を、延長フランジ８ａの前窓１３ａか
ら結晶保持装置２０内に入射する。結晶保持装置２０内
に入射した光はＣＬＢＯ結晶１の中央部付近に集光し、
ＣＬＢＯ結晶１で波長変換され、Ｎｄ：ＹＡＧレーザ装
置が出射する光の４倍波（２６６ｎｍ）が延長フランジ
８ｂの後窓１３ｂから出射する。
【００１７】図３は上記結晶保持装置２０内にアルゴン
ガスのみをガス導入路から供給した場合と、高純度酸素
ガスをガス導入路から供給した場合の結晶保持装置２０
の出力を示す図である。なお、同図は、アルゴンガスお
よび酸素ガスの封入圧力が１気圧の場合を示しており、
横軸は時間（Ｈｏｕｒｓ）、縦軸は上記２６６ｎｍの光
の相対出力（酸素ガス、アルゴンガスを封入した場合の
経過時間０のときの出力を１とした相対出力）を示して
いる。同図から明らかなように、アルゴンガスを封入し
た場合には、出力の低下が見られるが、高純度酸素ガス
を封入した場合には、出力の低下がほとんどみられなか
った。なお、上記実験は、アルゴン、高純度酸素ガスを
それぞれ結晶保持装置２０内に供給した場合の結果を示
しているが、アルゴン等の希ガスと酸素ガスを混合した
場合でも高純度酸素ガスを封入した場合と同様の効果が
得られる。ちなみに、アルゴンガスと酸素ガスの混合比
が３：１の場合でも同様な効果が得られることが確認さ
れており、希ガスと純粋酸素の混合比が５：１程度まで
同様の効果が得られると推察される。
ガスのみをガス導入路から供給した場合と、高純度酸素
ガスをガス導入路から供給した場合の結晶保持装置２０
の出力を示す図である。なお、同図は、アルゴンガスお
よび酸素ガスの封入圧力が１気圧の場合を示しており、
横軸は時間（Ｈｏｕｒｓ）、縦軸は上記２６６ｎｍの光
の相対出力（酸素ガス、アルゴンガスを封入した場合の
経過時間０のときの出力を１とした相対出力）を示して
いる。同図から明らかなように、アルゴンガスを封入し
た場合には、出力の低下が見られるが、高純度酸素ガス
を封入した場合には、出力の低下がほとんどみられなか
った。なお、上記実験は、アルゴン、高純度酸素ガスを
それぞれ結晶保持装置２０内に供給した場合の結果を示
しているが、アルゴン等の希ガスと酸素ガスを混合した
場合でも高純度酸素ガスを封入した場合と同様の効果が
得られる。ちなみに、アルゴンガスと酸素ガスの混合比
が３：１の場合でも同様な効果が得られることが確認さ
れており、希ガスと純粋酸素の混合比が５：１程度まで
同様の効果が得られると推察される。
【００１８】図４は本発明の第２の実施例の結晶保持装
置の構成を示す図である。本実施例は、図１に示した前
窓１３ａ、後窓１３ｂを除去して結晶保持装置の前端側
（光入射側）、後端側（光出射側）を開放し、前端側の
延長フランジ８ａ、後端側の延長フランジ８ｂにそれぞ
れガス導入路を設けた場合を示している。なお、同図で
は結晶保持装置の細部が省略されているが、図示されて
いない部分は図１と同様な構成を有する。図５におい
て、４０は本実施例の結晶保持装置であり、結晶保持装
置４０内にはＣＬＢＯ結晶１が設置されており、ＣＬＢ
Ｏ結晶１は前記したヒータ５により加熱され温度制御さ
れている。
置の構成を示す図である。本実施例は、図１に示した前
窓１３ａ、後窓１３ｂを除去して結晶保持装置の前端側
（光入射側）、後端側（光出射側）を開放し、前端側の
延長フランジ８ａ、後端側の延長フランジ８ｂにそれぞ
れガス導入路を設けた場合を示している。なお、同図で
は結晶保持装置の細部が省略されているが、図示されて
いない部分は図１と同様な構成を有する。図５におい
て、４０は本実施例の結晶保持装置であり、結晶保持装
置４０内にはＣＬＢＯ結晶１が設置されており、ＣＬＢ
Ｏ結晶１は前記したヒータ５により加熱され温度制御さ
れている。
【００１９】結晶保持装置４０の前端側（光入射側）お
よび後端側（光出射側）の延長フランジ８ａ，８ｂには
ガス導入路４１，４１’が設けられ、ガス導入路４１，
４１’には開閉バルブＶ１，Ｖ１’が設けられている。
また、延長フランジ８ａ、８ｂの両端は開放され、ガス
供給口Ａから供給される酸素もしくは混合ガスは、延長
フランジ８ａ、８ｂの両端の開口部４２，４２’から外
部に放出される。本実施例においては、上記のようにＣ
ＬＢＯ結晶の前側および後側にガス導入路４１，４１’
を設け、上記開閉バルブＶ１、Ｖ１’を常時開いて、Ｃ
ＬＢＯ結晶の前側および後側に酸素ガスもしくは混合ガ
スを連続供給する。これにより、延長フランジ８ａ、８
ｂの両端が開放されていても、ＣＬＢＯ結晶の周囲を上
記酸素ガスもしくは混合ガスで満たすことができ、ＣＬ
ＢＯ結晶の防湿を図るとともに長寿命化を図ることがで
きる。本実施例の結晶保持装置を波長変換に適用する場
合には、第１の実施例と同様に、延長フランジ８ａの前
端側の開口部４２から光を結晶保持装置４０内に入射
し、ＣＬＢＯ結晶１で波長変換された光を延長フランジ
８ｂの後端側の開口部４２’から出射させる。
よび後端側（光出射側）の延長フランジ８ａ，８ｂには
ガス導入路４１，４１’が設けられ、ガス導入路４１，
４１’には開閉バルブＶ１，Ｖ１’が設けられている。
また、延長フランジ８ａ、８ｂの両端は開放され、ガス
供給口Ａから供給される酸素もしくは混合ガスは、延長
フランジ８ａ、８ｂの両端の開口部４２，４２’から外
部に放出される。本実施例においては、上記のようにＣ
ＬＢＯ結晶の前側および後側にガス導入路４１，４１’
を設け、上記開閉バルブＶ１、Ｖ１’を常時開いて、Ｃ
ＬＢＯ結晶の前側および後側に酸素ガスもしくは混合ガ
スを連続供給する。これにより、延長フランジ８ａ、８
ｂの両端が開放されていても、ＣＬＢＯ結晶の周囲を上
記酸素ガスもしくは混合ガスで満たすことができ、ＣＬ
ＢＯ結晶の防湿を図るとともに長寿命化を図ることがで
きる。本実施例の結晶保持装置を波長変換に適用する場
合には、第１の実施例と同様に、延長フランジ８ａの前
端側の開口部４２から光を結晶保持装置４０内に入射
し、ＣＬＢＯ結晶１で波長変換された光を延長フランジ
８ｂの後端側の開口部４２’から出射させる。
【００２０】ガス導入路およびガス放出路の配置として
は、次のように種々の変形をすることができる。図５は
結晶保持装置が気密シールされている場合のガス導入
路、ガス放出路の配置例を示す図である。同図（ａ）は
図１に示したガス導入路３１、ガス放出路３２の配置を
示し、同図（ｂ）はガス導入路３１、ガス放出路３２の
配置が前端側（光入射側）と後端側（光出射側）で異な
る例を示す。また、同図（ｃ）は、ガス導入路３１前端
側の延長フランジ８ａに設け、ガス放出路３２を後端側
の延長フランジ８ｂに設けるとともに延長フランジ８ａ
と延長フランジ８ｂの間に中間パイプ３３を設けた例を
示し、同図（ｄ）はガス導入路３１を後端側の延長フラ
ンジ８ｂに設け、また、ガス放出路３２を前端側の延長
フランジ８ａに設け、さらに中間パイプ３３を延長フラ
ンジ８ａと延長フランジ８ｂの間に設けた例を示してい
る。
は、次のように種々の変形をすることができる。図５は
結晶保持装置が気密シールされている場合のガス導入
路、ガス放出路の配置例を示す図である。同図（ａ）は
図１に示したガス導入路３１、ガス放出路３２の配置を
示し、同図（ｂ）はガス導入路３１、ガス放出路３２の
配置が前端側（光入射側）と後端側（光出射側）で異な
る例を示す。また、同図（ｃ）は、ガス導入路３１前端
側の延長フランジ８ａに設け、ガス放出路３２を後端側
の延長フランジ８ｂに設けるとともに延長フランジ８ａ
と延長フランジ８ｂの間に中間パイプ３３を設けた例を
示し、同図（ｄ）はガス導入路３１を後端側の延長フラ
ンジ８ｂに設け、また、ガス放出路３２を前端側の延長
フランジ８ａに設け、さらに中間パイプ３３を延長フラ
ンジ８ａと延長フランジ８ｂの間に設けた例を示してい
る。
【００２１】図６は結晶保持装置の延長フランジ８ａ，
８ｂの両端が開放されている場合のガス導入路、ガス放
出路の配置例を示す図である。同図（ａ）は図４に示し
たガス導入路４１，４１’の配置を示し、導入されたガ
スは延長フランジ８ａ，８ｂの両端の開口部４２，４
２’から放出される。同図（ｂ）はガス導入路４１を前
端側（光入射側）の延長フランジ８ａと後端側（光出射
側）の延長フランジ８ｂに設け、導入されたガスを延長
フランジ８ａ，８ｂの両端の開口部４２，４２’から放
出させる場合を示し、同図（ｃ）は、ガス放出路４３を
前端側（光入射側）の延長フランジ８ａと後端側（光出
射側）の延長フランジ８ｂに設けた場合を示している。
８ｂの両端が開放されている場合のガス導入路、ガス放
出路の配置例を示す図である。同図（ａ）は図４に示し
たガス導入路４１，４１’の配置を示し、導入されたガ
スは延長フランジ８ａ，８ｂの両端の開口部４２，４
２’から放出される。同図（ｂ）はガス導入路４１を前
端側（光入射側）の延長フランジ８ａと後端側（光出射
側）の延長フランジ８ｂに設け、導入されたガスを延長
フランジ８ａ，８ｂの両端の開口部４２，４２’から放
出させる場合を示し、同図（ｃ）は、ガス放出路４３を
前端側（光入射側）の延長フランジ８ａと後端側（光出
射側）の延長フランジ８ｂに設けた場合を示している。
【００２２】図７は複数のＣＬＢＯ結晶１を並べた場合
の結晶保持装置を示す。各結晶の前端部と後端部に延長
フランジ８が設けられ、各々の延長フランジ８にガス導
入路３１とガス放出路３２が設けられる。同図（ａ）は
各々の延長フランジに独立したガス導入路３１とガス放
出路３２が設けられた場合を示し、同図（ｂ）は中間パ
イプ３３によって接続した場合を示す。なお、同図
（ｂ）の構造においてガスの流れは種々の変形が可能で
ある。また、図７に示すような複数の結晶を並べて構造
においても延長フランジ３の最前端、最後端に窓１３
ａ，１３ｂを有しない構造も当然に可能である。
の結晶保持装置を示す。各結晶の前端部と後端部に延長
フランジ８が設けられ、各々の延長フランジ８にガス導
入路３１とガス放出路３２が設けられる。同図（ａ）は
各々の延長フランジに独立したガス導入路３１とガス放
出路３２が設けられた場合を示し、同図（ｂ）は中間パ
イプ３３によって接続した場合を示す。なお、同図
（ｂ）の構造においてガスの流れは種々の変形が可能で
ある。また、図７に示すような複数の結晶を並べて構造
においても延長フランジ３の最前端、最後端に窓１３
ａ，１３ｂを有しない構造も当然に可能である。
【００２３】なお、上記例では、延長フランジ８ａ，８
ｂの両端が閉じている場合、および両端が開放している
場合について示したが、延長フランジ８ａ，８ｂの一方
端が閉じ、他方端が開放していてもよい。
ｂの両端が閉じている場合、および両端が開放している
場合について示したが、延長フランジ８ａ，８ｂの一方
端が閉じ、他方端が開放していてもよい。
【００２４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明において
は、紫外線を放出するＭx Ｎy （Ｂ3 Ｏ 5 ）z の非線形
光学結晶が設置された保持装置内に、純粋酸素または酸
素と希ガスの混合ガスを外部から導入するようにしたの
で、潮解性を有する上記非線形光学結晶の長寿命化を図
ることができ、結晶保持装置の出力光の低下を抑止する
ことができる。
は、紫外線を放出するＭx Ｎy （Ｂ3 Ｏ 5 ）z の非線形
光学結晶が設置された保持装置内に、純粋酸素または酸
素と希ガスの混合ガスを外部から導入するようにしたの
で、潮解性を有する上記非線形光学結晶の長寿命化を図
ることができ、結晶保持装置の出力光の低下を抑止する
ことができる。
【図１】本発明の第１の実施例の結晶保持装置の構成を
示す図である。
示す図である。
【図２】本実施例の結晶保持装置を波長変換に適用した
場合の構成の一例を示す図である。
場合の構成の一例を示す図である。
【図３】結晶保持装置内にアルゴンガスのみを供給した
場合と、高純度酸素ガスを供給した場合の出力を示す図
である。
場合と、高純度酸素ガスを供給した場合の出力を示す図
である。
【図４】本発明の第２の実施例の結晶保持装置の概略構
成を示す図である。
成を示す図である。
【図５】第１の実施例の変形例を示す図である。
【図６】第２の実施例の変形例を示す図である。
【図７】本発明の他の変形例を示す図である。
１ ＣＬＢＯ結晶 ２ ホルダ本体 ３ ヒータボビン ４ 熱電対 ５ ヒータ ６ Ｏリング ７ａ，７ｂ 断熱スペーサ ８ａ，８ｂ 延長フランジ ９ 断熱材 １０ ハウジング １１ 断熱スペーサ（円筒） １３ａ 前窓 １３ｂ 後窓 ２０，３０，４０ 結晶保持装置 ３１，４１ ガス導入路 ４２ 開口部 ３２，４３ ガス放出路 Ｖ１，Ｖ２ 開閉バルブ
Claims (2)
- 【請求項１】 紫外線を放出するＭX Ｎy （Ｂ3 Ｏ5 ）
z もしくはＢＢＯの非線形光学結晶の保持装置であっ
て、 この保持装置はガス導入路とガス放出路とを備え、 このガス導入路より、純粋酸素または酸素と不活性ガス
の混合ガスが、保持装置内に常に供給されるとともに、 前記結晶はレーザ光の入射端面および出射端面が前記ガ
スに露出するとともに、その他の面は略気密に保持され
ていることを特徴とする結晶保持装置。 - 【請求項２】 紫外線を放出するＭx Ｎy （Ｂ3 Ｏ5 ）
z もしくはＢＢＯの非線形光学結晶の保持装置であっ
て、 この保持装置は全体として気密シール可能な構造であ
り、かつ、ガス導入路とガス放出路とを備え、 このガス導入路より、純粋酸素または酸素と不活性ガス
の混合ガスが、保持装置内に間欠的に供給されるととも
に、 前記結晶はレーザ光の入射端面および出射端面が前記ガ
スに露出するとともに、その他の面は略気密に保持され
ていることを特徴とする結晶保持装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22508399A JP2001051311A (ja) | 1999-08-09 | 1999-08-09 | 結晶保持装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22508399A JP2001051311A (ja) | 1999-08-09 | 1999-08-09 | 結晶保持装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001051311A true JP2001051311A (ja) | 2001-02-23 |
Family
ID=16823755
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22508399A Pending JP2001051311A (ja) | 1999-08-09 | 1999-08-09 | 結晶保持装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001051311A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002048786A1 (fr) * | 2000-12-14 | 2002-06-20 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Procede de conversion de longueur d'onde, dispositif de conversion de longueur d'onde et machine a faisceau laser |
| 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 |
| JP2008298832A (ja) * | 2007-05-29 | 2008-12-11 | Lasertec Corp | 波長変換装置、マスク検査装置 |
| WO2019067376A1 (en) * | 2017-09-28 | 2019-04-04 | Kla-Tencor Corporation | HERMETIC SEALING OF A NON-LINEAR CRYSTAL FOR USE IN A LASER SYSTEM |
| JP2020046492A (ja) * | 2018-09-18 | 2020-03-26 | レーザーテック株式会社 | 波長変換装置、及び波長変換方法 |
| JPWO2021049022A1 (ja) * | 2019-09-13 | 2021-03-18 | ||
| JPWO2021049021A1 (ja) * | 2019-09-13 | 2021-03-18 |
-
1999
- 1999-08-09 JP JP22508399A patent/JP2001051311A/ja active Pending
Cited By (14)
| 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 |
| WO2002048786A1 (fr) * | 2000-12-14 | 2002-06-20 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Procede de conversion de longueur d'onde, dispositif de conversion de longueur d'onde et machine a faisceau laser |
| JP2008298832A (ja) * | 2007-05-29 | 2008-12-11 | Lasertec Corp | 波長変換装置、マスク検査装置 |
| US11119384B2 (en) | 2017-09-28 | 2021-09-14 | Kla-Tencor Corporation | Hermetic sealing of a nonlinear crystal for use in a laser system |
| WO2019067376A1 (en) * | 2017-09-28 | 2019-04-04 | Kla-Tencor Corporation | HERMETIC SEALING OF A NON-LINEAR CRYSTAL FOR USE IN A LASER SYSTEM |
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| US10761400B2 (en) | 2018-09-18 | 2020-09-01 | Lasertec Corporation | Wavelength conversion apparatus and wavelength conversion method |
| JPWO2021049022A1 (ja) * | 2019-09-13 | 2021-03-18 | ||
| WO2021049022A1 (ja) * | 2019-09-13 | 2021-03-18 | ギガフォトン株式会社 | 波長変換装置、固体レーザシステム、及び電子デバイスの製造方法 |
| WO2021049021A1 (ja) * | 2019-09-13 | 2021-03-18 | ギガフォトン株式会社 | レーザシステム、及び電子デバイスの製造方法 |
| JPWO2021049021A1 (ja) * | 2019-09-13 | 2021-03-18 | ||
| US11862931B2 (en) | 2019-09-13 | 2024-01-02 | Gigaphoton Inc. | Laser system and method for manufacturing electronic devices |
| JP7431248B2 (ja) | 2019-09-13 | 2024-02-14 | ギガフォトン株式会社 | 波長変換装置、固体レーザシステム、及び電子デバイスの製造方法 |
| JP7432612B2 (ja) | 2019-09-13 | 2024-02-16 | ギガフォトン株式会社 | レーザシステム、及び電子デバイスの製造方法 |
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