JP3071694B2 - 狭帯域エキシマレーザ装置 - Google Patents
狭帯域エキシマレーザ装置Info
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- JP3071694B2 JP3071694B2 JP20023296A JP20023296A JP3071694B2 JP 3071694 B2 JP3071694 B2 JP 3071694B2 JP 20023296 A JP20023296 A JP 20023296A JP 20023296 A JP20023296 A JP 20023296A JP 3071694 B2 JP3071694 B2 JP 3071694B2
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- laser device
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は狭帯域ＡｒＦエキシ
マレーザに関する。
マレーザに関する。
【０００２】
【従来の技術】狭帯域エキシマレーザ装置として、例え
ば、図４に示すような構成を有する特開平５−１５２６
６７号公報に開示されたものがある。
ば、図４に示すような構成を有する特開平５−１５２６
６７号公報に開示されたものがある。
【０００３】図４に示される狭帯域エキシマレーザ装置
は、レーザガスが封入された放電管４０１と、放電管４
０１の出射側に設けられた出力ミラー４０２と、放電側
４０１の反出射側に設けられた全反射ミラー４０３と、
放電管４０１と全反射ミラー４０３との間に順に配置さ
れた、拡大プリズム４０４、４０５、エタロン４０７、
４０８とから構成されている。
は、レーザガスが封入された放電管４０１と、放電管４
０１の出射側に設けられた出力ミラー４０２と、放電側
４０１の反出射側に設けられた全反射ミラー４０３と、
放電管４０１と全反射ミラー４０３との間に順に配置さ
れた、拡大プリズム４０４、４０５、エタロン４０７、
４０８とから構成されている。
【０００４】狭帯域エキシマレーザ装置では放電管から
出射されるレーザ光のスペクトル線幅を狭帯域化するた
めの光学素子が放電管外部に配置される。図４に示す装
置は、拡大プリズム４０４、４０５における分散効果を
利用して狭帯域化を図るものであり、拡大プリズム４０
４、４０５をレーザ光の偏向方向が同一となるように配
置することにより放電管４０１から出射されるスペクト
ル線幅約４００ｐｍ程度のレーザ光を１０〜２０ｐｍの
スペクトル線幅のレーザ光とし、さらに、エタロン４０
７、４０８を通過させることにより数ｐｍ程度のスペク
トル幅まで狭帯域化している。
出射されるレーザ光のスペクトル線幅を狭帯域化するた
めの光学素子が放電管外部に配置される。図４に示す装
置は、拡大プリズム４０４、４０５における分散効果を
利用して狭帯域化を図るものであり、拡大プリズム４０
４、４０５をレーザ光の偏向方向が同一となるように配
置することにより放電管４０１から出射されるスペクト
ル線幅約４００ｐｍ程度のレーザ光を１０〜２０ｐｍの
スペクトル線幅のレーザ光とし、さらに、エタロン４０
７、４０８を通過させることにより数ｐｍ程度のスペク
トル幅まで狭帯域化している。
【０００５】上記の構成では狭帯域化を図るために拡大
プリズム４０４、４０５によってビームを拡大している
が、このとき、光のエネルギー密度も低下するためにエ
タロン４０７、４０８が損傷することを抑制できるもの
となっている。また、拡大プリズム４０４、４０５の偏
向方向が同一方向であるため、これによる波長選択効果
も得られるため、エタロン４０７、４０８に求められる
精度が高くないものとなっている。
プリズム４０４、４０５によってビームを拡大している
が、このとき、光のエネルギー密度も低下するためにエ
タロン４０７、４０８が損傷することを抑制できるもの
となっている。また、拡大プリズム４０４、４０５の偏
向方向が同一方向であるため、これによる波長選択効果
も得られるため、エタロン４０７、４０８に求められる
精度が高くないものとなっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の狭帯域
エキシマレーザ装置では、エタロンを２個使用してさら
に狭帯域化を図っているが、エタロンが高価であること
から装置価格が高くなるという問題がある。
エキシマレーザ装置では、エタロンを２個使用してさら
に狭帯域化を図っているが、エタロンが高価であること
から装置価格が高くなるという問題がある。
【０００７】本発明は上述したような従来の技術が有す
る問題点に鑑みてなされたものであって、安価な狭帯域
化素子を用いることにより安価な狭帯域エキシマレーザ
を実現することを目的とする。
る問題点に鑑みてなされたものであって、安価な狭帯域
化素子を用いることにより安価な狭帯域エキシマレーザ
を実現することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の狭帯域エキシマ
レーザ装置は、励起ガスが封入されたレーザ放電管を挟
んで出射ミラーと全反射ミラーとが配置され、前記レー
ザ放電管と全反射ミラーとの間にレーザ光を狭帯域化す
るための狭帯域化手段が設けられる狭帯域エキシマレー
ザ装置において、前記狭帯域化手段が、複数の拡大プリ
ズムと、入射角度と出射角度がほぼ等しいブリュースタ
ー型プリズムと、エタロンから構成されることを特徴と
する。
レーザ装置は、励起ガスが封入されたレーザ放電管を挟
んで出射ミラーと全反射ミラーとが配置され、前記レー
ザ放電管と全反射ミラーとの間にレーザ光を狭帯域化す
るための狭帯域化手段が設けられる狭帯域エキシマレー
ザ装置において、前記狭帯域化手段が、複数の拡大プリ
ズムと、入射角度と出射角度がほぼ等しいブリュースタ
ー型プリズムと、エタロンから構成されることを特徴と
する。
【０００９】この場合複数の拡大プリズムと、ブリュー
スター型プリズムと、エタロンが放電管と全反射ミラー
との間に順に設けられてもよい。
スター型プリズムと、エタロンが放電管と全反射ミラー
との間に順に設けられてもよい。
【００１０】また、全てのプリズムにおけるレーザ光の
偏向方向が等しくなるように配置されてもよい。
偏向方向が等しくなるように配置されてもよい。
【００１１】さらに、励起ガスをＡｒＦとしてもよい。
【００１２】「作用」プリズムにおける波長選択効果
は、入射ビーム幅が一定の条件では、透過距離に比例す
る（例えばＢｏｒｎ＆Ｗｏｌｆ著「光学の原埋」）。ま
た、１個のプリズムだけを用いる場合は、入射角度と出
射角度がほぼ等しいブリュースター型プリズムの方が拡
大プリズムよりも波長選択効果が大きい。例えば、拡大
プリズムとブリュースター型プリズムの入射角が同じ場
合は、ブリュースター型プリズムの方が拡大プリズムの
２倍の波長選択効果を有している。
は、入射ビーム幅が一定の条件では、透過距離に比例す
る（例えばＢｏｒｎ＆Ｗｏｌｆ著「光学の原埋」）。ま
た、１個のプリズムだけを用いる場合は、入射角度と出
射角度がほぼ等しいブリュースター型プリズムの方が拡
大プリズムよりも波長選択効果が大きい。例えば、拡大
プリズムとブリュースター型プリズムの入射角が同じ場
合は、ブリュースター型プリズムの方が拡大プリズムの
２倍の波長選択効果を有している。
【００１３】次に、２個のプリズムをその偏向方向が同
じとなるように並べた場合を考える。１個目のプリズム
に拡大プリズムを使用し、２個目のプリズムにブリュー
スター型プリズムを用いると、１個目の拡大プリズムに
よりビーム幅が拡大されることから２個目のプリズムに
おける透過距離が長くなる。この透過距離が長くなるこ
とはいずれの形態のプリズムにおいても同様に生じる
が、上述したようにブリュースター型プリズムは拡大プ
リズムよりも波長選択効果が大きなことから、２個目に
ブリュースター型を用いることにより波長選択をより効
果的に行うことができる。
じとなるように並べた場合を考える。１個目のプリズム
に拡大プリズムを使用し、２個目のプリズムにブリュー
スター型プリズムを用いると、１個目の拡大プリズムに
よりビーム幅が拡大されることから２個目のプリズムに
おける透過距離が長くなる。この透過距離が長くなるこ
とはいずれの形態のプリズムにおいても同様に生じる
が、上述したようにブリュースター型プリズムは拡大プ
リズムよりも波長選択効果が大きなことから、２個目に
ブリュースター型を用いることにより波長選択をより効
果的に行うことができる。
【００１４】図２は拡大プリズム２０１の基準透過距離
と拡大プリズム２０１と人射角が同じブリュースター型
プリズム２０２の基準透過距離を示す図である。
と拡大プリズム２０１と人射角が同じブリュースター型
プリズム２０２の基準透過距離を示す図である。
【００１５】図２に示すように、拡大プリズム２０１の
基準透過距離をＴとするとブリュースター型プリズム２
０２の基準透過距離は２Ｔとなる。そして拡大プリズム
２０１の拡大倍率を２とすると、２個のプリズムを様々
に組み合わせた場合の総透過距離は、以下の第１表に示
すものとなる。なお、第１表中ではブリュースター型プ
リズムをＢＰＲとし、拡大プリズムをＥＰＲとしてい
る。
基準透過距離をＴとするとブリュースター型プリズム２
０２の基準透過距離は２Ｔとなる。そして拡大プリズム
２０１の拡大倍率を２とすると、２個のプリズムを様々
に組み合わせた場合の総透過距離は、以下の第１表に示
すものとなる。なお、第１表中ではブリュースター型プ
リズムをＢＰＲとし、拡大プリズムをＥＰＲとしてい
る。
【００１６】
【表１】 図３は最も総透過距離が長くなるように、１個目に拡大
プリズム２０１、２個目にブリュースター型プリズムを
組み合せて使用する状態を示す図であるが、この場合に
最大の波長選択効果が得られ、従来のように拡大プリズ
ムを２個用いる場合に比較すると１．６７倍の波長選択
効果が得られる。
プリズム２０１、２個目にブリュースター型プリズムを
組み合せて使用する状態を示す図であるが、この場合に
最大の波長選択効果が得られ、従来のように拡大プリズ
ムを２個用いる場合に比較すると１．６７倍の波長選択
効果が得られる。
【００１７】同様に、３個以上のプリズムを用いる場合
も、拡大プリズムでビ−ムを拡大した後にブリュースタ
ー型プリズムを１個配置することで、そのプリズム個数
に対する最大の波長選択効果が得られる。
も、拡大プリズムでビ−ムを拡大した後にブリュースタ
ー型プリズムを１個配置することで、そのプリズム個数
に対する最大の波長選択効果が得られる。
【００１８】従って、拡大プリズムの後にブリュースタ
ー型プリズムを１個使用することにより、プリズムにお
ける波長選択効果を最大限利用出来る。また、ＡｒＦエ
キシマレーザ波長１９３ｎｍ領域では、合成石英等の硝
材の分散が高いため、エタロンの個数を２個から１個に
減らすことが可能となる。
ー型プリズムを１個使用することにより、プリズムにお
ける波長選択効果を最大限利用出来る。また、ＡｒＦエ
キシマレーザ波長１９３ｎｍ領域では、合成石英等の硝
材の分散が高いため、エタロンの個数を２個から１個に
減らすことが可能となる。
【００１９】以上の結果、狭帯域化性能を維持したまま
高価なエタロンの数を１個に減らすことが可能となっ
た。
高価なエタロンの数を１個に減らすことが可能となっ
た。
【００２０】
【実施例】次に、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。
する。
【００２１】図１は、本発明の一実施例の構成を示す図
である。本実施例は、レーザガス（ＡｒＦ）が封入され
た放電管１、放電管１の出射側に設けられた出力ミラー
２、放電側１の反出射側に設けられた全反射ミラー３、
放電管１と全反射ミラー３との間に順に配置された、拡
大プリズム４，５、ブリュースター型プリズム６、エタ
ロン７とから構成されている。
である。本実施例は、レーザガス（ＡｒＦ）が封入され
た放電管１、放電管１の出射側に設けられた出力ミラー
２、放電側１の反出射側に設けられた全反射ミラー３、
放電管１と全反射ミラー３との間に順に配置された、拡
大プリズム４，５、ブリュースター型プリズム６、エタ
ロン７とから構成されている。
【００２２】放電管１で発生した光は、出力ミラー（ハ
ーフミラー）２と全反射ミラー３の間で往復し、レーザ
光として出力ミラー２から出力される。拡大プリズム
４、５およびブリュースター型プリズム６は、各素子を
通過するレーザ光の偏向方向が同一となるように設けら
れている。また、上記のような配置とすることにより、
放電管２からの光は、拡大プリズム４，５で拡大された
後にブリュースター型プリズム６を通過する。
ーフミラー）２と全反射ミラー３の間で往復し、レーザ
光として出力ミラー２から出力される。拡大プリズム
４、５およびブリュースター型プリズム６は、各素子を
通過するレーザ光の偏向方向が同一となるように設けら
れている。また、上記のような配置とすることにより、
放電管２からの光は、拡大プリズム４，５で拡大された
後にブリュースター型プリズム６を通過する。
【００２３】上記のように構成される本実施例において
は、プリズム配置が波長選択性が最大となるものとさ
れ、また、プリズム硝材の屈折率が短波長ほど高いこと
から、波長１９３ｎｍＡｒＦエキシマレーザを発振させ
たときに、拡大プリズム４，５、ブリュースター型プリ
ズム６だけの構成だけでもスペクトル線幅にして十数ｐ
ｍ程度まで狭帯域化することが可能となっており、さら
に、エタロン７をプリズム６と全反射ミラーの間に挿人
して共振器の発生可能波長を制限することにより、出力
光を数ｐｍまで狭帯域化することが出来るものとなって
いる。
は、プリズム配置が波長選択性が最大となるものとさ
れ、また、プリズム硝材の屈折率が短波長ほど高いこと
から、波長１９３ｎｍＡｒＦエキシマレーザを発振させ
たときに、拡大プリズム４，５、ブリュースター型プリ
ズム６だけの構成だけでもスペクトル線幅にして十数ｐ
ｍ程度まで狭帯域化することが可能となっており、さら
に、エタロン７をプリズム６と全反射ミラーの間に挿人
して共振器の発生可能波長を制限することにより、出力
光を数ｐｍまで狭帯域化することが出来るものとなって
いる。
【００２４】なお、拡大プリズムは、図に示すような
４、５の２個の場合だけでなく、さらに狭帯域化を図る
ために３個以上用いてもよい。
４、５の２個の場合だけでなく、さらに狭帯域化を図る
ために３個以上用いてもよい。
【００２５】さらに使用される励起ガスをＡｒＦとして
説明したが、本発明は波長が短いエキシマレーザ装置に
適用できるものであり、例えば、Ａｒ2、ＡｒＣｌ、Ｋ
ｒＣｌ等の励起ガスを用いることができ、その種類は特
に限定されるものではない。
説明したが、本発明は波長が短いエキシマレーザ装置に
適用できるものであり、例えば、Ａｒ2、ＡｒＣｌ、Ｋ
ｒＣｌ等の励起ガスを用いることができ、その種類は特
に限定されるものではない。
【００２６】
【発明の効果】本発明は以上説明したように構成されて
いるので、以下に記載するような効果を奏する。
いるので、以下に記載するような効果を奏する。
【００２７】高価なエタロンを１個に減らしても充分な
狭帯域化が図られるため、安価な狭帯域ＡｒＦエキシマ
レーザ装置を提供することができる効果がある。
狭帯域化が図られるため、安価な狭帯域ＡｒＦエキシマ
レーザ装置を提供することができる効果がある。
【図１】本発明による狭帯域エキシマレーザ装置の一実
施例の構成を示す図である。
施例の構成を示す図である。
【図２】拡大プリズムとブリュースター型プリズムの基
準透過距離を説明するための図である。
準透過距離を説明するための図である。
【図３】拡大プリズム１個とブリュースター型プリズム
１個を用いた場合における最大波長選択効果を得る配置
を説明するための図である。
１個を用いた場合における最大波長選択効果を得る配置
を説明するための図である。
【図４】従来の狭帯域エキシマレーザ装置の構成を示す
図である。
図である。
１ 放電管 ２ 出力ミラー ３ 全反射ミラー ４、５ 拡大プリズム ６ ブリュースター型プリズム ７、８ エタロン
Claims (4)
- 【請求項１】 励起ガスが封入されたレーザ放電管を挟
んで出射ミラーと全反射ミラーとが配置され、前記レー
ザ放電管と全反射ミラーとの間にレーザ光を狭帯域化す
るための狭帯域化手段が設けられる狭帯域エキシマレー
ザ装置において、 前記狭帯域化手段が、複数の拡大プリズムと、入射角度
と出射角度がほぼ等しいブリュースター型プリズムと、
エタロンから構成されることを特徴とする狭帯域エキシ
マレーザ装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の狭帯域エキシマレーザ装
置において、 複数の拡大プリズムと、ブリュースター型プリズムと、
エタロンが放電管と全反射ミラーとの間に順に設けられ
ていることを特徴とする狭帯域エキシマレーザ装置。 - 【請求項３】 請求項１または請求項２記載の狭帯域エ
キシマレーザ装置において、 全てのプリズムにおけるレーザ光の偏向方向が等しくな
るように配置されていることを特徴とする狭帯域エキシ
マレーザ装置。 - 【請求項４】 請求項１乃至請求項３のいずれかに記載
の狭帯域エキシマレーザ装置において、 励起ガスがＡｒＦであることを特徴とする狭帯域エキシ
マレーザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20023296A JP3071694B2 (ja) | 1996-07-30 | 1996-07-30 | 狭帯域エキシマレーザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20023296A JP3071694B2 (ja) | 1996-07-30 | 1996-07-30 | 狭帯域エキシマレーザ装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1145999A Division JPH11261149A (ja) | 1999-01-20 | 1999-01-20 | 狭帯域エキシマレ―ザ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1051061A JPH1051061A (ja) | 1998-02-20 |
| JP3071694B2 true JP3071694B2 (ja) | 2000-07-31 |
Family
ID=16421015
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20023296A Expired - Fee Related JP3071694B2 (ja) | 1996-07-30 | 1996-07-30 | 狭帯域エキシマレーザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3071694B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1507682A (zh) * | 2001-03-02 | 2004-06-23 | �����ɷ� | 高重复率紫外准分子激光器 |
| JP5382975B2 (ja) * | 2004-07-06 | 2014-01-08 | 株式会社小松製作所 | 高出力ガスレーザ装置 |
| KR101053372B1 (ko) | 2008-09-26 | 2011-08-01 | 김정수 | 외부 공진기를 이용한 파장 가변형 반도체 레이저 |
| JP5353798B2 (ja) * | 2010-04-02 | 2013-11-27 | 三菱電機株式会社 | 波長変換装置及びこれを用いた波長変換レーザ装置 |
-
1996
- 1996-07-30 JP JP20023296A patent/JP3071694B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1051061A (ja) | 1998-02-20 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |