JP2007086104A - 深紫外レーザー装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】第1の光源よりパルス出力される波長1064〜1065nmのレーザー光を第1の基本波とし、第1の波長変換手段により上記第1の基本波を波長変換して得た第4高調波を第2の基本波とし、第2の光源よりパルス出力される波長1560〜1570nmのレーザー光を第3の基本波とし、第2の波長変換手段により上記第3の基本波を波長変換して得た第2高調波を第4の基本波とし、和周波発生手段により上記第2の基本波と上記第4の基本波との和周波光である波長198.3〜198.8nmのレーザー光を発生させる。
【選択図】 図1
Description
一方、従来より、高電界が得やすいパルスレーザー光を用いた短波長レーザー光源も提案されており、非特許文献1として提示する論文および特許文献2として提示する特開2001−83557号公報参照には、基本波の高調波発生により波長193nmのパルスレーザー光を発生する短波長レーザー光源が開示されている。
また、上記において説明した従来の各種の光源装置は、いずれも大型であり、照明光源として被照明部と一体化することが困難であり、そのため光軸の維持管理に多大な努力を払わねばならないという問題点もあった。
即ち、本発明のうち請求項1に記載の発明は、第1の光源よりパルス出力される波長1064〜1065nmのレーザー光を第1の基本波とし、第1の波長変換手段により上記第1の基本波を波長変換して得た第4高調波を第2の基本波とし、第2の光源よりパルス出力される波長1560〜1570nmのレーザー光を第3の基本波とし、第2の波長変換手段により上記第3の基本波を波長変換して得た第2高調波を第4の基本波とし、和周波発生手段により上記第2の基本波と上記第4の基本波との和周波光である波長198.3〜198.8nmのレーザー光を発生させるようにしたものである。
次ぎに、第2基本波光源14は、波長1560〜1570nmのレーザー光を出射する第2半導体レーザー104と、第2半導体レーザー104から出射された波長1560〜1570nmのレーザー光を増幅する第2光ファイバー増幅器108と、第2半導体レーザー104を駆動するための第2パルス電流源112とを有して構成されている。なお、この実施の形態においては、第2光ファイバー増幅器108として、Erを活性物質として添加した石英ファイバーを用いている。
次ぎに、波長変換部20は、第1光ファイバー増幅器106に接続された第1伝送用光ファイバー16の端部から出射された波長1064〜1065nmのレーザー光を集光する第1集光レンズ114と、この第1集光レンズ114から出射された波長1064〜1065nmのレーザー光を入射して第2高調波として波長532〜532.5nmのレーザー光を出射する第1非線形光学結晶118と、第1非線形光学結晶118から出射された波長532〜532.5nmのレーザー光を入射して波長1064nmから1065nmのレーザー光の第4高調波として波長266〜266.25nmのレーザー光を出射する第2非線形光学結晶120と、第2光ファイバー増幅器108に接続された第2伝送用光ファイバー18の端部から出射された波長1560〜1570nmのレーザー光を集光する第2集光レンズ116と、第2集光レンズ116から出射された波長1560〜1570nmのレーザー光を入射して第2高調波として波長780〜785nmのレーザー光を出射する第3非線形光学結晶122と、第2非線形光学結晶120から出射された波長266〜266.25nmのレーザー光を反射させる反射ミラー124と、反射ミラー124より反射された波長266〜266.25nmのレーザー光および第3非線形光学結晶122から出射された波長780〜785nmのレーザー光とを結合する結合用ミラー126と、結合用ミラー126から出射された光を整合するための整合レンズ系128と、整合レンズ系128から出射された波長266〜266.25nmのレーザー光と波長780〜785nmのレーザー光を和周波発生による波長変換により波長198.3〜198.8nmのレーザー光を発生させる和周波発生用非線形光学結晶130と、和周波発生用非線形光学結晶130から出射された波長198.3〜198.8nmのレーザー光を平行光として出力するコリメートレンズ132とを有して構成されている。
以上の構成において、深紫外レーザー装置10の動作を説明するが、第1半導体レーザー102として、レーザー発振波長が1064nmであり、かつ、連続動作時に平均出力100mWの半導体レーザーを用い、また、第2半導体レーザー104として、レーザー発振波長が1562nmであり、かつ、連続動作時に平均出力80mWの半導体レーザーを用いた場合について説明する。
上記のようにして、第1伝送用光ファイバー16を介して波長変換部20へ伝送された波長1064nmのレーザー光は、第1非線形光学結晶118に入射され、ここで第2高調波発生が行われて、第1非線形光学結晶118からは波長532nmのレーザー光が出射される。そして、第1非線形光学結晶118より出射された波長532nmのレーザー光は、この後さらに第2非線形光学結晶120に入射され、ここでさらに第2高調波発生が行われて、第2非線形光学結晶120からは波長266nmのレーザー光が出射される。この波長266nmのレーザー光は、1064nmのレーザー光の第4高調波ということになる。
ここで、本願発明者による実験によれば、この深紫外レーザー装置10によれば、第1半導体レーザー102および第2半導体レーザー104を駆動するための駆動電流パルスの周波数を変えることにより、深紫外レーザー光の出力繰り返し周波数を100kHzから10MHzまで変えることが可能であった。
上記した深紫外レーザー装置10によれば、従来より大幅に高効率で小型な深紫外光源を実現することができるばかりでなく、第1基本波光源12と第2基本波光源14とを長寿命素子である半導体レーザーと光ファイバー増幅器とにより構成することができるため、装置全体の長寿命化を図ることができるようになる。
なお、上記した実施の形態は、以下の(1)乃至(3)に示すように変形することができるものである。
12 第1基本波光源
14 第2基本波光源
16 第1伝送用光ファイバー
18 第2伝送用光ファイバー
20 波長変換部
22 走査部
24 被照明部
102 第1半導体レーザー
104 第2半導体レーザー
106 第1光ファイバー増幅器
108 第2光ファイバー増幅器
110 第1パルス電流源
112 第2パルス電流源
114 第1集光レンズ
116 第2集光レンズ
118 第1非線形光学結晶
120 第2非線形光学結晶
122 第3非線形光学結晶
124 反射用ミラー
126 結合用ミラー
128 整合レンズ系
130 第4非線形光学結晶
132 コリメートレンズ
Claims (6)
- 第1の光源よりパルス出力される波長1064〜1065nmのレーザー光を第1の基本波とし、
第1の波長変換手段により前記第1の基本波を波長変換して得た第4高調波を第2の基本波とし、
第2の光源よりパルス出力される波長1560〜1570nmのレーザー光を第3の基本波とし、
第2の波長変換手段により前記第3の基本波を波長変換して得た第2高調波を第4の基本波とし、
和周波発生手段により前記第2の基本波と前記第4の基本波との和周波光である波長198.3〜198.8nmのレーザー光を発生させる
ことを特徴とする深紫外レーザー装置。 - 請求項1に記載の深紫外レーザー装置において、
前記第1の光源と前記第1の波長変換手段とをそれぞれ独立した筐体内に配設して、前記第1の光源と前記第1の波長変換手段とを第1の伝送用光ファイバーにより接続し、
前記第2の光源と前記第2の波長変換手段とをそれぞれ独立した筐体内に配設して、前記第2の光源と前記第2の波長変換手段とを第2の伝送用光ファイバーにより接続した
ことを特徴とする深紫外レーザー装置。 - 請求項1または2のいずれか1項に記載の深紫外レーザー装置において、
前記第1の光源は、電流変調により波長1064.0〜1065.0nmのレーザー光をパルス出力する第1の半導体レーザーと、前記第1の半導体レーザーから出射された波長1064.0〜1065.0nmのレーザー光を増幅する第1の光ファイバー増幅器とを有して構成され、
前記第2の光源は、電流変調により波長1560〜1570nmのレーザー光をパルス出力する第2の半導体レーザーと、前記第2の半導体レーザーから出射された波長1560〜1570nmのレーザー光を増幅する第2の光ファイバー増幅器とを有して構成された
ことを特徴とする深紫外レーザー装置。 - 請求項1、2または3のいずれか1項に記載の深紫外レーザー装置において、
前記和周波発生手段は非線形光学結晶を有して構成され、前記第2の基本波と前記第4の基本波とを前記非線形光学結晶に同軸入射する
ことを特徴とする深紫外レーザー装置。 - 請求項4に記載の深紫外レーザー装置において、
前記非線形光学結晶内へ前記第2の基本波と前記第4の基本波とを単一の集光系により入射する
ことを特徴とする深紫外レーザー装置。 - 請求項1、2、3、4または5のいずれか1項に記載の深紫外レーザー装置において、
前記第1の半導体レーザーと前記第2の半導体レーザーとの電流変調周波数が100kHz以上である
ことを特徴とする深紫外レーザー装置。
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011128376A (ja) * | 2009-12-17 | 2011-06-30 | Nuflare Technology Inc | レーザ装置の出力調整方法、レーザ装置および検査装置 |
JP2014089474A (ja) * | 2014-01-14 | 2014-05-15 | Nikon Corp | レーザ装置 |
WO2022181677A1 (ja) | 2021-02-24 | 2022-09-01 | 信弘 梅村 | 紫外線レーザ光発生装置 |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4361043B2 (ja) * | 2005-09-20 | 2009-11-11 | アドバンスド・マスク・インスペクション・テクノロジー株式会社 | パタン検査装置 |
US7593437B2 (en) * | 2006-05-15 | 2009-09-22 | Coherent, Inc. | MOPA laser apparatus with two master oscillators for generating ultraviolet radiation |
US9678350B2 (en) * | 2012-03-20 | 2017-06-13 | Kla-Tencor Corporation | Laser with integrated multi line or scanning beam capability |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03292018A (ja) * | 1990-04-10 | 1991-12-24 | Nec Corp | 光ファイバ通信方法 |
JP2001083557A (ja) * | 1999-09-10 | 2001-03-30 | Nikon Corp | レーザ装置 |
JP2002258339A (ja) * | 2001-02-28 | 2002-09-11 | Cyber Laser Kk | 波長変換装置 |
JP2004086193A (ja) * | 2002-07-05 | 2004-03-18 | Nikon Corp | 光源装置及び光照射装置 |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5177752A (en) * | 1989-06-30 | 1993-01-05 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Optical pulse generator using gain-switched semiconductor laser |
US5745284A (en) * | 1996-02-23 | 1998-04-28 | President And Fellows Of Harvard College | Solid-state laser source of tunable narrow-bandwidth ultraviolet radiation |
US5940418A (en) * | 1996-06-13 | 1999-08-17 | Jmar Technology Co. | Solid-state laser system for ultra-violet micro-lithography |
US6373869B1 (en) * | 1998-07-30 | 2002-04-16 | Actinix | System and method for generating coherent radiation at ultraviolet wavelengths |
US20020054613A1 (en) * | 2000-10-06 | 2002-05-09 | Kang Jin U. | Compact, highly efficient and rugged UV source based on fiber laser |
US7593440B2 (en) * | 2005-03-29 | 2009-09-22 | Coherent, Inc. | MOPA laser apparatus with two master oscillators for generating ultraviolet radiation |
-
2005
- 2005-09-20 JP JP2005271357A patent/JP2007086104A/ja active Pending
-
2006
- 2006-09-19 US US11/523,028 patent/US20070064750A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03292018A (ja) * | 1990-04-10 | 1991-12-24 | Nec Corp | 光ファイバ通信方法 |
JP2001083557A (ja) * | 1999-09-10 | 2001-03-30 | Nikon Corp | レーザ装置 |
JP2002258339A (ja) * | 2001-02-28 | 2002-09-11 | Cyber Laser Kk | 波長変換装置 |
JP2004086193A (ja) * | 2002-07-05 | 2004-03-18 | Nikon Corp | 光源装置及び光照射装置 |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011128376A (ja) * | 2009-12-17 | 2011-06-30 | Nuflare Technology Inc | レーザ装置の出力調整方法、レーザ装置および検査装置 |
JP2014089474A (ja) * | 2014-01-14 | 2014-05-15 | Nikon Corp | レーザ装置 |
WO2022181677A1 (ja) | 2021-02-24 | 2022-09-01 | 信弘 梅村 | 紫外線レーザ光発生装置 |
KR20230145205A (ko) | 2021-02-24 | 2023-10-17 | 노부히로 우메무라 | 자외선 레이저광 발생장치 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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US20070064750A1 (en) | 2007-03-22 |
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