JP2002335029A - 狭帯域化レーザ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 レーザ光の波面を乱すことが少ない狭帯域化
レーザ装置を提供する。 【解決手段】 波長を狭帯域化する狭帯域化光学素子(3
3)を備えた狭帯域化レーザ装置において、その一端部(3
7A)を、レーザ光(21)が少なくともその一部に照射され
る光学部品(35)に接触させ、他端部(37B)を、一端部(37
A)よりも温度の低い場所に位置させた放熱体(37)を備
え、前記放熱体(37)の他端部(37B)を冷却する冷却手段
(42)及び他端部(37B)の温度を制御する制御手段(44)を
備えたことを特徴とする狭帯域化レーザ装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、波長を狭帯域化さ
れたレーザ装置に関し、より詳細にはレーザ光の通過す
る光路近傍の屈折率の不均一をなくして波面の乱れを抑
制する技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から波長を狭帯域化されたレーザ装
置において、スリットやプリズム等のレーザ光が照射さ
れる光学部品に、不活性ガスを吹きつけて冷却する技術
が知られており、例えば特願平１１−１５３３１３号
（未公開）に示されている。これは、レーザ光の照射に
よる光学部品の温度上昇に伴って、光学部品近傍の気体
や光学素子内部の屈折率が変動し、レーザ光の波面が乱
れて、その中心波長やスペクトル幅が変化するのを防ぐ
ためである。尚、以下の説明においては、レーザ光が少
なくともその一部に照射され、熱を帯びる可能性のある
光路上の部品すべてを、光学部品と総称する。即ち、プ
リズム等のレーザ光が屈折、反射、又は透過する光学素
子に加え、スリット等の光路上の構造物も光学部品と言
う。図７は、前記同公報に開示されたエキシマレーザ装
置を表しており、以下図７に基づいて従来技術を説明す
る。

【０００３】図７において、エキシマレーザ装置１１
は、レーザガスを封入し、内部で放電によってレーザガ
スを励起するレーザチャンバ１２と、発振したレーザ光
２１を狭帯域化する狭帯域化ユニット３０とを備えてい
る。レーザチャンバ１２内部で発生したレーザ光２１
は、レーザチャンバ１２の後方（図７中左方）に設けら
れた、狭帯域化ユニット３０に入射する。狭帯域化ユニ
ット３０は、例えば２個のプリズム３２，３２とグレー
ティング３３とを備え、狭帯域化ボックス３１で周囲を
カバーされている。レーザ光２１は、プリズム３２，３
２によって拡大され、グレーティング３３によって所定
の波長のレーザ光２１のみが入射光と同じ方向に折り返
され、狭帯域化される。狭帯域化されたレーザ光２１
は、レーザチャンバ１２前方に設けられたフロントミラ
ー８から出射し、加工機２５に入射する。

【０００４】狭帯域化ユニット３０の入口及び内部に
は、開口部５１Ａ，５１Ａを有する、熱伝導率の高い金
属製のスリット５１，５１が、それぞれ配設されてい
る。このスリット５１，５１により、レーザ光２１のビ
ーム幅を制限して、レーザ光２１がプリズム３２やグレ
ーティング３３の端部に当たるのを防止している。さら
には、レーザ光２１のビーム幅を開口部５１Ａ，５１Ａ
の幅に制限し、レーザ光２１を狭帯域化した際のスペク
トル幅が、より細くなるようにしている。

【０００５】狭帯域化ボックス３１には、不活性ガスの
ガスボンベ５０に一端部が接続された、ガス配管４９が
付設されている。ガス配管４９の他端部は、スリット５
１，５１の近傍にそれぞれ固定され、スリット５１，５
１に不活性ガス４１を吹きつけて冷却している。これに
より、スリット５１，５１の開口部５１Ａ，５１Ａ近傍
の気体の温度上昇による屈折率変動を小さくして、レー
ザ光２１の波面の乱れを防止している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来技術には、次に述べるような問題がある。即ち、スリ
ット５１に不活性ガス４１が吹きつけられることによ
り、狭帯域化ボックス３１内部の不活性ガス４１が揺ら
ぐことになる。その結果、レーザ光２１の通過する光路
の屈折率に不均一が生じ、レーザ光２１の波面が乱れる
という問題がある。これは、スリット５１，５１のみな
らず、他のプリズム３２等の他の光学部品に関しても同
様である。さらには、従来技術によれば、不活性ガス４
１の温度が制御されていないため、不活性ガス４１の温
度が変化した場合などに、光学部品を充分に冷却できな
かったり、光学部品を冷却し過ぎたりして、屈折率が変
動するということがある。

【０００７】また、例えば放電を止めてレーザ光２１の
発振を一時的に停止するような場合には、狭帯域化ボッ
クス３１内部の温度が下がる。そのため、狭帯域化ボッ
クス３１や光学部品を固定している図示しない固定部品
の温度が下がり、光学部品の位置が変化することがあ
る。従来技術によれば、光学部品を冷却することしか記
載されていないため、これを防ぐことができず、再発振
を行なう場合に、レーザ光２１の中心波長やスペクトル
幅を所望の値に制御するのに長時間を要するという問題
がある。さらに、例えばペルチェ素子等を用いて光学部
品を冷却するという技術も知られているが、ペルチェ素
子からはさまざまな不純物ガスが発生し、光学素子を汚
損することがある。

【０００８】本発明は、上記の問題に着目してなされた
ものであり、レーザ光の波面を乱すことが少ない狭帯域
化レーザ装置を提供することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段、作用及び効果】上記の目
的を達成するために、本発明は、波長を狭帯域化する狭
帯域化光学素子を備えた狭帯域化レーザ装置において、
その一端部を、レーザ光が少なくともその一部に照射さ
れる光学部品に接触させ、他端部を、一端部よりも温度
の低い場所に位置させた放熱体を備えている。かかる構
成によれば、放熱体によって光学部品を冷却できるの
で、光学部品の温度が上がって内部や光路の屈折率が変
動するようなことがなく、レーザ光の波面が乱れないの
で、良好な波長特性のレーザ光を得ることが可能であ
る。しかも、放熱体によって冷却することにより、空気
の揺らぎが殆んどなく、しかも不純物ガスが発生しな
い。

【００１０】また、本発明は、前記放熱体の他端部を冷
却する冷却手段を備えている。これにより、光学部品を
より効率良く冷却して、その温度を低くすることがで
き、光学部品の温度上昇による、内部や光路の屈折率変
動を抑制できる。

【００１１】また、本発明は、前記放熱体の他端部の温
度を制御する制御手段を備えている。これにより、光学
部品の温度を略一定に制御することができるので、外部
の温度変化に限らず、光路の屈折率を一定とし、レーザ
光の波長特性を、所望の目標特性に制御するのが容易と
なる。

【００１２】また、本発明は、前記光学部品が、プリズ
ム、遮光板、反射防止板、及びスリットのうち、少なく
ともいずれか１つである。これらの光学素子は、レーザ
光がその内部を透過したり、その表面に照射されたりし
て、温度上昇や、レーザ光が停止したときの温度低下が
特に激しい。従って、これらを略一定の温度に保つこと
により、屈折率の変動を防いでレーザ光の波長特性を良
好なものにすることが可能となる。

【００１３】また、本発明は、波長を狭帯域化する狭帯
域化光学素子と、狭帯域化光学素子を囲繞する狭帯域化
ボックスとを備えた狭帯域化レーザ装置において、一端
部を前記狭帯域化ボックス内部の空間に位置させ、他端
部を一端部よりも温度の低い場所に位置させた放熱体を
備えている。かかる構成によれば、狭帯域化ボックスの
任意の空間を冷却することにより、光路における温度勾
配を小さくして屈折率の不均一を防ぐことが可能であ
る。これにより、レーザ光の波面の乱れが小さくなる。

【００１４】また、本発明は、前記放熱体が、中空の金
属パイプの内部に液体を封入したヒートパイプである。
これにより、一端部と他端部との熱の移動がよりスムー
ズになって、冷却効率が高くなる。

【００１５】また、本発明は、狭帯域化ボックス内部に
不活性ガスを導入する不活性ガス導入装置と、この不活
性ガスの温度を制御するガス温度制御装置とを備えてい
る。このように、内部に導入する不活性ガスの温度を制
御することにより、狭帯域化ボックス内部の温度が、略
一定となるので、光学部品の温度制御が容易となり、屈
折率の変動によって波面が乱れることが少ない。

【００１６】また、本発明は、波長を狭帯域化する狭帯
域化光学素子と、狭帯域化光学素子を囲繞する狭帯域化
ボックスとを備えた狭帯域化レーザ装置において、前記
狭帯域化ボックス内部に不活性ガスを導入する不活性ガ
ス導入装置と、この不活性ガスの温度を制御するガス温
度制御装置とを備えている。かかる構成によれば、狭帯
域化ボックス内部の温度を略一定とすることができるお
で、光学部品の温度が不均一になって屈折率が変動して
波面が乱れることが少ない。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、図を参照しながら、本発明
に係る実施形態を詳細に説明する。まず、第１実施形態
を説明する。図１は、本実施形態に係るエキシマレーザ
装置の構成図であり、エキシマレーザ装置を上方から見
た平面図を示している。図１においてエキシマレーザ装
置１１は、レーザ媒質であるレーザガスを封入した、レ
ーザチャンバ１２を備えている。レーザチャンバ１２の
両端部には、レーザ光２１を透過するフロントウィンド
ウ１７及びリアウィンドウ１９が、図示しないホルダに
よってそれぞれ取着されている。レーザチャンバ１２の
内部には、一対の図示しない放電電極が、図１中紙面と
垂直方向に対向して設置されている。図示しない高圧電
源から放電電極間に高電圧を印加することにより、放電
を起こしてレーザガスを励起し、レーザ光２１を発生さ
せる。

【００１８】発生したレーザ光２１は、後方（図１中左
方）へ進行し、レーザ光２１の波長を狭帯域化する狭帯
域化ユニット３０に入射する。狭帯域化ユニット３０
は、プリズム３２、及びグレーティング３３等の光学素
子を備えている。これらの光学素子は、狭帯域化ボック
ス３１によって囲繞され、図示しない固定部品によって
狭帯域化ボックス３１に固定されている。狭帯域化ボッ
クス３１の壁には、不活性ガス給気口４０が付設され、
窒素などの清浄な乾燥した不活性ガス４１を、狭帯域化
ボックス３１内部に導入している。狭帯域化ボックス３
１内を通過するレーザ光２１の光路の両脇には、銅、ま
たはニッケル無電解メッキを施したアルミニウムなど
の、熱伝導率の高い金属製の遮光板３５が付設されてい
る。この遮光板３５により、レーザ光２１のビーム幅を
制限して、レーザ光２１がプリズム３２やグレーティン
グ３３の端部に当たって波面が乱れるのを防止してい
る。

【００１９】また、レーザチャンバ１２と狭帯域化ボッ
クス３１及び加工機２５との間は、それぞれ光路カバー
３４によって囲繞されている。光路カバー３４には、不
活性ガスを導入する図示しない不活性ガス給気口が付設
され、レーザ光２１の光路に空気や不純物ガスが入り込
まないようにしている。

【００２０】狭帯域化ユニット３０に入射したレーザ光
２１は、プリズム３２によって拡大され、グレーティン
グ３３に入射する。グレーティング３３では、回折によ
って、レーザ光２１の入射角によって定まる所定の中心
波長のレーザ光２１のみが反射される。レーザチャンバ
１２の前後方には、矩形の開口部２６Ａ，２７Ａを有す
る、熱伝導率の高い金属製のスリット２６，２７が、そ
れぞれ配設されている。このスリット２６，２７によ
り、レーザ光２１の一部をカットし、ビーム断面形状を
加工装置２５が要求する形状に合わせている。またスリ
ット２６，２７は、遮光板３５と同様にレーザ光２１の
ビーム幅を制限して、レーザ光２１がプリズム３２やグ
レーティング３３の端部に当たるのを防止している。さ
らには、レーザ光２１のビーム幅を開口部２６Ａ，２７
Ａの幅に制限し、レーザ光２１を狭帯域化した際のスペ
クトル幅が、より細くなるようにしている。

【００２１】また、狭帯域化ボックス３１内部では、狭
帯域化されていないレーザ光２１の一部が、プリズム３
２やグレーティング３３等の光学素子の表面で反射し、
狭帯域化ボックス３１内壁に向かう。狭帯域化ボックス
３１内壁で乱反射したレーザ光２１が、レーザチャンバ
１２内部に戻って増幅されると、レーザ光２１の中心波
長が不安定になったり、スペクトル幅が広がったりす
る。このような乱反射を防ぐために、レーザ光２１が反
射する可能性のある場所には、レーザ光２１を吸収して
反射を防止する反射防止板３６が付設されている。

【００２２】フロントスリット２６の前方には、レーザ
光２１を部分透過するフロントミラー１６が設置されて
いる。フロントミラー１６の前方には、ビームスプリッ
タ２２が設置され、出射したレーザ光２１の一部をレー
ザモニタ３９に導いている。レーザモニタ３９は、レー
ザ光２１の中心波長やスペクトル幅等の波長特性と、レ
ーザ光２１のパルス出力とを測定して、エキシマレーザ
装置１１をコントロールするレーザコントローラ２９に
出力している。グレーティング３３は、レーザコントロ
ーラ２９の指令に基づいて、レーザ光２１に対する角度
を変更自在な駆動機構４７を備えている。レーザコント
ローラ２９は、レーザモニタ３９から出力信号に基づ
き、レーザ光２１の波長特性が所望の目標特性となるよ
うに駆動機構４７を駆動する。これを、波長制御と言
う。

【００２３】このとき、遮光板３５、反射防止板３６、
及びスリット２６，２７には、長手方向を縦方向（図１
中紙面と垂直方向）に一致させたヒートパイプ３７の一
端部３７Ａが、接触して固定されている。ヒートパイプ
３７とは、例えば棒状中空の金属パイプの両端部を封止
して、その内部を真空にし、水や代替フロン等の蒸発し
やすい作動液を封入したものである。金属パイプの材料
としては、熱伝導率の高い銅やアルミニウムが用いられ
る。レーザ光２１が、ヒートパイプ３７が接触している
光学部品に照射され、光学部品から熱が発生すると、ヒ
ートパイプ３７の一端部３７Ａの内部で作動液が蒸発
し、蒸発潜熱によって一端部３７Ａの熱を吸収する。蒸
発した作動液は、蒸気流となって低温の他端部３７Ｂへ
高速移動し、熱の低い位置にある他端部３７Ｂの管壁に
接触して冷却されて凝縮し、凝縮潜熱によって熱を放出
する。凝縮液は、毛細管現象または重力によって一端部
３７Ａに戻る。このようにして、熱を一端部３７Ａから
他端部３７Ｂへ、効率良く移動させることが可能であ
る。

【００２４】図２に、遮光板３５及びヒートパイプ３７
の詳細斜視図を示す。図２において、遮光板３５は、狭
帯域化ボックス３１の底板３１Ａに、図示しない固定手
段で固定されている。またヒートパイプ３７の一端部３
７Ａ（図２中下部）は、押さえ板３８によって遮光板３
５に押しつけられており、押さえ板３８は遮光板３５に
ネジ４３でネジ止めされている。これにより、ヒートパ
イプ３７と遮光板３５との接触面積を大きくし、かつ密
着度を高くして、熱伝導率が高くなるようにしている。
尚、有機物等の不純物ガスが発生しないように、接触箇
所にグリース等は用いないことが望ましい。ヒートパイ
プ３７の他端部３７Ｂは、狭帯域化ボックス３１の天板
３１Ｂから、紙面上方に突出している。上記他端部３７
Ｂには、例えばアルミニウム製の放熱フィン４２が、同
様の押さえ板３８によって接触して付設されている。

【００２５】また、図１に示すように、グレーティング
３３、プリズム３２、ウィンドウ１７，１９、フロント
ミラー１６、及びビームスプリッタ２２等の光学部品の
側面にも、同様にヒートパイプ３７の一端部３７Ａを接
触させている。尚、ヒートパイプ３７は、光学部品の上
面に接触させてもよい。

【００２６】以上説明したように第１実施形態によれ
ば、レーザ光２１が照射される光学部品にヒートパイプ
３７の一端部３７Ａを接触させ、他端部３７Ｂを一端部
３７Ａよりも温度の低い場所に位置させている。これに
より、光学部品がレーザ光２１の照射によって熱せられ
ても、熱がヒートパイプ３７の一端部３７Ａから他端部
３７Ｂへ移ることにより、光学部品を好適に冷却するこ
とが可能である。従って、例えばグレーティング３３や
プリズム３２等の光学素子の内部の屈折率が不均一にな
るようなことが少なく、レーザ光２１のレーザ光軸２０
が曲がったり波面が乱れたりすることがない。また、ビ
ームスプリッタ２２などの、狭帯域化ユニット外の光学
素子に関しても、ヒートパイプ３７によって冷却を行な
っている。これにより、光学素子がレーザ光２１によっ
て熱を帯び、その表面のコーティングが劣化するという
ことが少なくなる。従って、光学素子の寿命が長くな
り、エキシマレーザ装置１１の稼働率が向上する。

【００２７】また、スリット２６，２７等の構造物につ
いても、レーザ光２１によって熱せられた箇所を効率良
く冷却できるので、構造物の端部から熱が発生して、光
路の気体の屈折率が変動するようなことが少ない。しか
も、ヒートパイプ３７によって冷却を行なっているの
で、不活性ガス４１を吹きつけたときのように、レーザ
光２１の光路の気体が揺らぐことがない。従って、レー
ザ光２１が屈折率の不均一によって曲がったり、波面が
乱れたりすることが少なく、波長特性の良好なレーザ光
２１を得ることが可能である。さらには、ヒートパイプ
３７の他端部３７Ｂを狭帯域化ボックス３１の外部に出
しているので、光学部品から除去した熱が、狭帯域化ボ
ックス３１の外部に放出される。従って、狭帯域化ボッ
クス３１の内部が熱くならず、レーザ光２１の光路の気
体が揺らいだり、光学素子を固定している固定部品が熱
によって伸縮したりすることが少ない。従って、レーザ
光２１の波面が乱れたり波長特性が変動することが少な
い。

【００２８】また、冷却によって、レーザ発振中に光学
素子や構造物の温度が低く抑えられる。これにより、レ
ーザ発振を停止している間に、光学素子を固定している
固定部品やスリット２６，２７等の構造物が熱によって
伸縮することが少なく、光学部品の位置ずれが起きにく
い。従って、再発振を行なった場合に、波長特性が目標
特性からずれることが少ないため、波長制御に要する時
間が短くなり、エキシマレーザ装置１１の稼働率が向上
する。尚、第１実施形態においては、ヒートパイプ３７
を鉛直方向に配置したが、これに限られるものではな
く、例えば水平に固定してもよい。以下の実施形態につ
いても、同様である。

【００２９】次に、第２実施形態を説明する。図３に、
第２実施形態に係るエキシマレーザ装置１１の構成図、
図４に、遮光板３５及びヒートパイプ３７の詳細斜視図
を示す。図３、図４において、エキシマレーザ装置１１
のレーザ光２１が照射される光学部品には、図１と同様
にヒートパイプ３７の一端部３７Ａが接触している。そ
して、ヒートパイプ３７の他端部３７Ｂには冷却器４４
が接触されている。

【００３０】冷却器４４は、例えばペルチェ素子等の熱
電素子を多段に用いて構成されており、冷却側部４４Ａ
をヒートパイプ３７の一端部３７Ａに接触させ、放熱側
部４４Ｂを冷却水４５、又は図示しないファン等によっ
て冷却している。冷却器４４は、ペルチェ素子を駆動す
る電源４６に接続され、電源４６はレーザコントローラ
２９に接続されている。これにより、レーザコントロー
ラ２９は、冷却器４４の冷却側部４４Ａの温度を変える
ことにより、ヒートパイプ３７を介して、光学部品の温
度を制御できる。また、図３に示すように、狭帯域化ボ
ックス３１の内部には、雰囲気温度を計測する図示しな
い温度検出器４８が配置されており、レーザコントロー
ラ２９に付近の温度を出力する。レーザコントローラ２
９は、温度検出器４８の出力に基づいて、冷却器４４の
温度を制御する。

【００３１】このように、ヒートパイプ３７の他端部３
７Ｂを、温度制御自在な冷却器４４で冷却することによ
り、ヒートパイプ３７の他端部３７Ｂの温度を、所定の
温度に保つことができる。従って、ヒートパイプ３７の
一端部３７Ａの温度、及びこれに接触している光学部品
の温度の変動が小さくなり、温度変化による波面の乱れ
がさらに小さくなる。或いは、レーザモニタ３９によっ
て波長特性の乱れが検出された場合に、冷却器４４によ
って、ヒートパイプ３７を介して光学部品の温度を変
え、波長特性の乱れを抑制することが可能である。尚、
温度検出器４８は、１本と限られるものではない。ま
た、光学部品に接触させてもよく、さらには、ヒートパ
イプ３７と光学部品との接触部近傍に設置してもよい。
或いは、複数本の温度検出器４８を、各光学部品に接触
させ、各ヒートパイプ３７ごとに温度制御を行なうよう
にすると、なお良い。

【００３２】また図３において、冷却器４４の代わり
に、冷却器４４とヒータとを組み合わせた、加熱／冷却
自在の加熱冷却器を取り付けると、なお良い。これによ
り、ヒートパイプ３７の他端部３７Ｂを冷却又は加熱す
ることにより、光学部品の温度をさらに正確に所望の温
度に制御することが可能である。特に、例えばエキシマ
レーザ装置１１が一時的に放電を止めて、レーザ発振を
停止するような場合には、狭帯域化ボックス３１の内部
及び光学部品の温度が次第に低下する。これを、加熱冷
却器によって、略一定に保つことにより、再発振の際に
波長特性が目標特性からずれることが少ない。

【００３３】次に、第３実施形態について、説明する。
図５に、第３実施形態に係るエキシマレーザ装置１１の
構成図を示す。図５において、エキシマレーザ装置１１
は、狭帯域化ボックス３１の内部に一端部３７Ａを挿入
し、他端部３７Ｂを狭帯域化ボックス３１の外部に突出
させたヒートパイプ３７を備えている。ヒートパイプ３
７の他端部３７Ｂには、加熱冷却器４４が接触してお
り、ヒートパイプ３７を介して、狭帯域化ボックス３１
内部の雰囲気温度を制御自在となっている。

【００３４】このように、ヒートパイプ３７によって狭
帯域化ボックス３１内部の雰囲気温度を制御することに
より、光学部品だけでなく、特に温度が上昇しやすい場
所などの雰囲気温度を正確に制御できる。これにより、
光路の雰囲気温度が変動して屈折率が不均一になるよう
なことがなく、レーザ光２１の波面が乱れないので、波
長特性の良好なレーザ光２１を得ることが可能である。

【００３５】次に、第４実施形態について説明する。図
６に、第４実施形態に係るエキシマレーザ装置１１の構
成図を示す。図６において、狭帯域化ボックス３１の壁
には、不活性ガス給気口４０が付設され、窒素などの清
浄な乾燥した不活性ガス４１を、狭帯域化ボックス３１
内部に導入している。不活性ガス４１を供給するガス配
管４９には、不活性ガス４１の温度を加熱／冷却自在な
ガス温度制御装置５２が介挿されている。狭帯域化ボッ
クス３１の内部には、レーザコントローラ２９に接続さ
れた温度検出器４８が挿入されている。レーザコントロ
ーラ２９は、温度検出器４８の出力信号に基づいてガス
温度制御装置５２に指令信号を出力し、狭帯域化ボック
ス３１内部の雰囲気温度を所望の温度に制御できる。

【００３６】以上説明したように第４実施形態によれ
ば、不活性ガス４１の温度を制御する、不活性ガス４１
温度制御装置を備えている。これにより、狭帯域化ボッ
クス３１内部の雰囲気温度を、例えば常に略一定とする
ことにより、光学素子を固定している固定部品が熱によ
って伸縮することが少ない。従って、波長特性が目標特
性からずれることが少なく、エキシマレーザ装置１１の
稼働率が向上する。また、例えば波長特性が目標特性か
らずれたような場合には、狭帯域化ボックス３１内部の
雰囲気温度を制御することにより、良好な波長特性を得
ることが可能となる。

【００３７】尚、本発明においては、エキシマレーザ装
置１１を例に取って説明したが、これに限られるもので
はなく、例えばフッ素レーザ装置等でも同様である。さ
らには、狭帯域化されて波面が温度によって乱れること
を嫌うレーザ装置すべてについて、同様である。また、
上記の第１〜第４実施形態は、単独で実施すると限られ
るものではなく、いくつかを組み合わせて実施すると、
尚よい。さらには、上記の各実施形態においては、ヒー
トパイプ３７の代わりに、銅などの熱伝導率の高い金属
板を用いてもよいが、熱伝導率の高さから、ヒートパイ
プ３７が最適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施形態に係るエキシマレーザ装置の構成
図。

【図２】第１実施形態に係る遮光板及びヒートパイプの
詳細斜視図。

【図３】第２実施形態に係るエキシマレーザ装置の構成
図。

【図４】第２実施形態に係る遮光板及びヒートパイプの
詳細斜視図。

【図５】第３実施形態に係るエキシマレーザ装置の構成
図。

【図６】第４実施形態に係るエキシマレーザ装置の構成
図。

【図７】従来技術に係るエキシマレーザ装置の構成図。

【符号の説明】

１１：エキシマレーザ装置、１２：レーザチャンバ、１
７：フロントウィンドウ、１８：フロントミラー、１
９：リアウィンドウ、２０：レーザ光軸、２１：レーザ
光、２２：ビームスプリッタ、２５：加工機、２６：フ
ロントスリット、２７：リアスリット、、２９：レーザ
コントローラ、３０：狭帯域化ユニット、３１：狭帯域
化ボックス、３２：プリズム、３３：グレーティング、
３４：光路カバー、３５：遮光板、３６：反射防止板、
３７：ヒートパイプ、３８：押さえ板、３９：レーザモ
ニタ、４０：不活性ガス給気口、４１：不活性ガス、４
２：放熱フィン、４３：ネジ、４４：冷却器、４５：冷
却水、４６：電源、４７：駆動機構、４８：温度検出
器。

フロントページの続き (72)発明者 中根 基晴 栃木県小山市横倉新田400 ギガフォトン 株式会社開発部内 (72)発明者 太田 毅 栃木県小山市横倉新田400 ギガフォトン 株式会社開発部内 Ｆターム(参考） 5F072 AA06 JJ06 JJ13 KK07 KK18 TT04 TT12 TT13 TT30

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 波長を狭帯域化する狭帯域化光学素子(3
   3)を備えた狭帯域化レーザ装置において、 その一端部(37A)を、レーザ光(21)が少なくともその一
   部に照射される光学部品(35)に接触させ、他端部(37B)
   を、一端部(37A)よりも温度の低い場所に位置させた放
   熱体(37)を備えたことを特徴とする狭帯域化レーザ装
   置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の狭帯域化レーザ装置にお
   いて、 前記放熱体(37)の他端部(37B)を冷却する冷却手段(42)
   を備えたことを特徴とする狭帯域化レーザ装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載の狭帯域化レーザ装置にお
   いて、 前記放熱体(37)の他端部(37B)の温度を制御する制御手
   段(44)を備えたことを特徴とする狭帯域化レーザ装置。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれかに記載の狭帯域
   化レーザ装置において、 前記光学部品が、プリズム(32)、遮光板(35)、反射防止
   板(36)、及びスリット(26,27)のうち、少なくともいず
   れか１つであることを特徴とする狭帯域化レーザ装置。
5. 【請求項５】 波長を狭帯域化する狭帯域化光学素子
   と、 狭帯域化光学素子(33)を囲繞する狭帯域化ボックス(31)
   とを備えた狭帯域化レーザ装置において、 一端部(37A)を前記狭帯域化ボックス(31)内部の空間に
   位置させ、他端部(37B)を一端部(37A)よりも温度の低い
   場所に位置させた放熱体(37)を備えたことを特徴とする
   狭帯域化レーザ装置。
6. 【請求項６】 請求項１〜５のいずれかに記載の狭帯域
   化レーザ装置において、 前記放熱体が、中空の金属パイプの内部に液体を封入し
   たヒートパイプ(37)であることを特徴とする狭帯域化レ
   ーザ装置。
7. 【請求項７】 請求項１〜６のいずれかに記載の狭帯域
   化レーザ装置において、 前記狭帯域化ボックス(31)内部に不活性ガス(41)を導入
   する不活性ガス導入装置(40)と、 この不活性ガス(41)の温度を制御するガス温度制御装置
   (52)とを備えたことを特徴とする狭帯域化レーザ装置。
8. 【請求項８】 波長を狭帯域化する狭帯域化光学素子(3
   3)と、 狭帯域化光学素子(33)を囲繞する狭帯域化ボックス(31)
   とを備えた狭帯域化レーザ装置において、 前記狭帯域化ボックス(31)内部に不活性ガス(41)を導入
   する不活性ガス導入装置(40)と、 この不活性ガス(41)の温度を制御するガス温度制御装置
   (52)とを備えたことを特徴とする狭帯域化レーザ装置。