JP3909873B2 - Optical component protection device in laser device - Google Patents

Optical component protection device in laser device Download PDF

Info

Publication number
JP3909873B2
JP3909873B2 JP22184594A JP22184594A JP3909873B2 JP 3909873 B2 JP3909873 B2 JP 3909873B2 JP 22184594 A JP22184594 A JP 22184594A JP 22184594 A JP22184594 A JP 22184594A JP 3909873 B2 JP3909873 B2 JP 3909873B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
laser
chamber
shutter
laser beam
laser chamber
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP22184594A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0888426A (en
Inventor
理 若林
則夫 岩井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Komatsu Ltd
Original Assignee
Komatsu Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Komatsu Ltd filed Critical Komatsu Ltd
Priority to JP22184594A priority Critical patent/JP3909873B2/en
Publication of JPH0888426A publication Critical patent/JPH0888426A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3909873B2 publication Critical patent/JP3909873B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Description

【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、レーザ装置を構成する光学部品を、外気から保護する装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
ガスレーザが発振する際、電極とレーザガスとの反応等による塵、ほこりの発生が避けられず、こうした塵、ほこりがレーザチャンバのウインドに付着してウインドの光透過率を下げ、その結果、レーザ出力の低下や不安定性を引き起こす。とりわけ、露光装置の光源としてエキシマレーザを使用する場合には、レーザ出力パワーの変動は露光品質の著しい低下をもたらすためウインドの交換、清掃によってウインドを常に清浄に保っておくことが不可欠となっている。また、レーザチャンバ内の放電電極等は、放電回数の増加に応じて劣化し、交換を必要とする。
【0003】
このようにガスレーザ装置においては、ウインドの清掃や放電電極等の消耗品の交換を行わなければならず、そのためにはレーザチャンバの着脱を容易にすることでメンテナンスを容易にすることが重要となる。
【0004】
そこで、本出願人は、特願昭61ー151391号等において、レーザチャンバのみを光軸と略垂直方向へ引き出す構造を提案し、他の光学部品や電気回路に比べてメンテナンス頻度の高いレーザチャンバだけを容易に切り離し、取り出せるようにして、メンテナンスの容易化を図っている。
【0005】
一方、紫外領域の光を発するエキシマレーザでは、光エネルギー自体が大きいため、各種光学部品(ミラー、エタロン、グレーティング、プリズム等)の表面を清浄に保っておかないと、レーザ光によって塵、ほこり、油等が焼き付き、その結果、光学部品を損傷するという事態を招きかねない。
【0006】
そこで、本出願人は、特願平3ー352805号において、レーザ共振器を構成する光学部品が内蔵された筐体に設けられたレーザ光導入口とレーザチャンバに設けられたレーザ光出射口とが接続するようレーザチャンバを装着させて、筐体内の光学部品を外気から保護するとともに、レーザ発振を行わせるようにしている。この場合、上記筐体は、窒素ガス等をパージガスとして気密にされる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来技術では、筐体のレーザ光導入口は、レーザチャンバのレーザ光出射口に接続されることによって遮閉されているだけであり、ひとたびレーザチャンバが取り外されると、筐体のレーザ光導入口は外気に連通されてしまい、筐体内の光学部品には外気に含まれる塵、ほこり等が付着してしまう。
【0008】
このため、レーザ光による塵、ほこり、油等の焼き付きによって、光学部品が損傷する虞があった。
【0009】
本発明は、こうした実状に鑑みてなされたものであり、ウインドの交換等のためのメンテナンス時においても、光学部品を外気から遮断することによって光学部品を損傷から保護する装置を提供することを目的とするものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】
そこで、この発明では、レーザ装置を構成する光学部品が内蔵された筐体に設けられたレーザ光導入口とレーザチャンバに設けられたレーザ光出射口とが接続するよう前記レーザチャンバを装着することにより、前記筐体内の光学部品を外気から保護するとともに、レーザ発振を行うようにしたレーザ装置における光学部品保護装置において、
前記レーザチャンバのダクトの前記レーザ光出射口が接続される側の面に、前記レーザチャンバの取り外し方向に移動自在に設けられ、前記レーザ光導入口を開閉するシャッタであって、
前記レーザチャンバの位置決め、装着時には、前記レーザチャンバが装着されるに応じて、移動されて前記レーザ光導入口を開路する位置に位置決めされ、
前記レーザチャンバが取り外されるに応じて、移動されて前記レーザ光導入口を閉路する位置に、前記筺体の気密状態を維持して位置決めされるシャッタを設けるようにしている。
【0011】
【作用】
このような構成によれば、図1(a)、(b)に示すように、筐体7のレーザ光導入口18とレーザチャンバ1のレーザ光出射口13aとの接続状態が解除されるようレーザチャンバ1が取り外されるに応じて、シャッタ4は、筐体7のレーザ光導入口18を閉塞し、筐体7内の光学部品11を外気から遮断し、損傷から保護する。
【0012】
【実施例】
以下、図面を参照して本発明に係るレーザ装置における光学部品保護装置の実施例について説明する。
【0013】
図1(a)は、実施例のガスレーザ装置の上面図であり、レーザチャンバ1が図示せぬ位置決め用のレールによって所定位置に位置決め、装着されている様子を示す。一方、図1(b)は、レーザチャンバ1が装置より取り外された状態を示す上面図である。そして、図2(a)は図1(a)のAーA断面を示す図であり、図2(b)は図1(b)に対応するAーA断面図である。
【0014】
レーザチャンバ1は、図示せぬ放電電極等が内部に配設されており、封入されたガスを放電、励起してレーザ発振を行うものである。エキシマレーザであれば、レアガスとしてKr、Ar、Xe等が、ハロゲンガスとしてF2、Cl2等が、バッファガスとしてNe、He等が使用され、所望の波長に応じたガスの組み合わせが選択されてレーザチャンバ1内に封入されている。
【0015】
レーザチャンバ1の左右両端には、ダクト12、13が配設されており、左右のウインド1a、1aを透過したレーザ光Lの通路として機能する。
【0016】
こうしたレーザチャンバ1は、左右のキャビティプレート15、16によって両側から支持されている。左右のキャビティプレート15、16は、インバーロッド17によって接続されている。
【0017】
キャビティプレート15には、狭帯域ボックス6が配設されており、この狭帯域ボックス6の内部には、光の波長を選択して狭帯域化を行うグレーティング8、プリズム9、10といった狭帯域化光学部品が配設されている。
【0018】
キャビティプレート15には、レーザ光通路18が配設されており、この通路18は、狭帯域(リア)ボックス6の内部に連通している。
【0019】
そこで、ダクト12のレーザ光出射口12aがレーザ光通路18に接続されることによって、レーザチャンバ1と狭帯域ボックス6との間をレーザ光が往復することが可能となり、上記グレーティング8、プリズム9、10によって光の狭帯域化が行われる。
【0020】
また、ダクト12のレーザ光出射口12aがレーザ光通路18に接続されることによって、狭帯域ボックス6は外気から遮断され、気密にされる。つまりダクト12は、レーザ光の通路と狭帯域ボックス6を気密にする機能を併せ持つ。
同様に、キャビティプレート16には、フロントボックス7が配設されており、このフロントボックス7の内部には、レーザ光Lを外部に取り出すための光学部品であるフロントミラー11が配設されている。
【0021】
キャビティプレート16には、レーザ光通路18が配設されており、この通路18は、フロントボックス7の内部に連通している。
【0022】
そこで、ダクト13のレーザ光出射口13aがレーザ光通路18に接続されることによって、レーザチャンバ1内とフロントボックス7内との間をレーザ光が往復することが可能となり、上記フロントミラー11を介して矢印に示すようレーザ光Lが外部に取り出される。
【0023】
このように、狭帯域ボックス6内のグレーティング8、プリズム9、10とフロントボックス7内のフロントミラー11とによって、レーザ光の共振器等が構成されている。
【0024】
また、ダクト13のレーザ光出射口13aがレーザ光通路18に接続されることによって、フロントボックス7は外気から遮断され、気密にされる。つまりダクト13は、レーザ光の通路とフロントボックス7を気密にする機能を併せ持つ。
【0025】
狭帯域ボックス6、フロントボックス7には、図示せぬ配管を介して窒素等のパージガスが導入されており、このパージガスによってグレーティング8等の光学部品が清浄に保たれている。
【0026】
上記リア側(狭帯域化側)のキャビティプレート15およびフロント側(レーザ光取り出し側)のキャビティプレート16の表面であって、ダクト12、13のレーザ光出射口12a、13aが接続される側の面には、レーザ光通路18を開閉するシャッタ4が摺動自在に配設されている。
【0027】
ここで、シャッタ4の機構は、両プレート15、16に共通であるので、フロント側のキャビティプレート16を代表させて説明する。
【0028】
すなわち、図2(a)に示すように、レーザチャンバ1を取り外す方向Bと平行に、シャッタ4を案内するガイド4a、4aが設けられている。ガイド4a、4aは、DーD断面を図2(c)に示すようにシャッタ4の両側面を摺動自在に支持している。シャッタ4には、バネ5がシャッタ4の移動方向に伸縮するように配設されており、レーザチャンバ1の端面に設けられたプレート2に当接するピン3が配設されている。
【0029】
このため、レーザチャンバ1の位置決め、装着時には、レーザチャンバ1のプレート2がシャッタ4のピン3に係止され、シャッタ4が、バネ5のバネ力に抗して移動され、この結果、図2(a)に示すごとく、シャッタ4は、レーザ光通路18を開路するような位置に位置決めされる。この状態で、ダクト13のレーザ光出射口13aがレーザ光通路18に接続されており、フロントボックス7が気密にされた状態で、レーザ光の発振が行われることになる。
【0030】
そこで、いま矢印Bに示す方向にレーザチャンバ1が取り外されると、バネ5の付勢力によってシャッタ4が移動され(図1(b)の矢印C参照)、シャッタ4は、レーザ光通路18を閉路するような位置に位置決めされる(図2(b)参照)。このように、レーザチャンバ1が取り外されたとしても、フロントボックス7の気密状態は維持される。
【0031】
このように、この実施例によれば、レーザチャンバ1が取り外されるに応じて、レーザ光通路18を閉塞するシャッタ4を設けるようにしたので、メンテナンス時においてもボックス6、7内の光学部品を外気から遮断することができ、ほこり付着等に起因する損傷から有効に保護される。
【0032】
また、シャッタ4は、レーザチャンバ1が取り外されるに応じてレーザ光通路18を閉じる機構であり、レーザチャンバ1が装着された状態ではレーザ光通路18を閉じさせない機構であるので、レーザ光通路の途中にシャッタを設けた機構のごとくレーザ光発振中にレーザ光通路が閉じてしまうような誤作動が発生することがない。つまり、レーザチャンバ1が装着されてプレート2がシャッタ4のピン4に当接している限りは、シャッタ4はレーザ光通路18を閉じることはない。また、たとえプレート2の折損等によりシャッタ4が閉じ側に移動したとしてもシャッタ4はダクト12、13の口12a、13aに当接するだけであり、レーザ光通路18を閉じることはない。
【0033】
また、実施例では、バネ5を使用しているが、ゴム等、任意の弾性体を代わりに使用することができる。
【0034】
つぎに、バネを使用したシャッタの変形例を説明する。図3(a)、(b)は、上記図2(a)、(b)にそれぞれ対応する図である。
【0035】
すなわち、図3(a)に示すように、シャッタ4は回動ピン19によって矢印Eに示すよう回動自在に配設されており、レーザ光通路18を閉じる側にバネの付勢力が作用するようシャッタ4にバネ5が取り付けられている。
【0036】
そこで、レーザチャンバ1の位置決め、装着時には、レーザチャンバ1のプレート2がシャッタ4のピン3に係止され、シャッタ4が、バネ5のバネ力に抗して回動され、この結果、図3(a)に示すごとく、シャッタ4は、レーザ光通路18を開路するような位置に位置決めされる。この状態で、ダクト13のレーザ光出射口13aがレーザ光通路18に接続されており、フロントボックス7が気密にされた状態で、レーザ光の発振が行われることになる。
【0037】
そこで、いま矢印BないしB´に示す方向にレーザチャンバ1が取り外されると、バネ5の付勢力によってシャッタ4が回動され、シャッタ4は、レーザ光通路18を閉路するような位置に位置決めされる(図3(b)参照)。このように、レーザチャンバ1が取り外されたとしても、フロントボックス7の気密状態は維持される。
【0038】
なお、この実施例でも同様にバネ5の代わりにゴム等、任意の弾性体を使用することができる。
【0039】
つぎに、バネ等の弾性体の代わりにエアシリンダを使用したシャッタを説明する。図4(a)、(b)は、上記図1(a)、(b)にそれぞれ対応する図である。
【0040】
同図4(a)に示すように、エアシリンダ23を駆動制御する駆動制御部は、高圧エアを供給する高圧気体供給源22と、この高圧気体供給源22から供給されるエアを通過させ、エアシリンダ23に導く配管21と、配管21の途中に設けられ、ロッド20aの伸縮に応じて弁の開閉を行いエアの供給、遮断を行うパイロットバルブ20とから構成されている。
【0041】
エアシリンダ23、23は、各キャビティプレート15、16に配設されており、シリンダのロッドがシャッタ4、4に接続されている。
【0042】
そこで、レーザチャンバ1の位置決め、装着時には、レーザチャンバ1の側面がパイロットバルブ20のロッド20aに当接し、これを縮退させるので、パイロットバルブ20は閉じられ、エアシリンダ23にエアは供給されなくなる。この結果、エアシリンダ23のロッドは縮退してシャッタ4を、レーザ光通路18の開路位置まで移動させる。この状態で、ダクト13のレーザ光出射口13aがレーザ光通路18に接続されており、フロントボックス7が気密にされた状態で、レーザ光の発振が行われることになる。
【0043】
そこで、いま矢印Bに示す方向にレーザチャンバ1が取り外されると、図4(b)に示されるように、パイロットバルブ20のロッド20aにレーザチャンバ1の側面が当接されなくなるので、ロッド20aは矢印Gに示すごとく伸張し、パイロットバルブ20は開かれ、エアはこのバルブ20を介してエアシリンダ23に供給されることになる。この結果、エアシリンダ23のロッドは伸張して、矢印Fに示すごとくシャッタ4をレーザ光通路18の閉路位置まで移動させる。このようにして、レーザチャンバ1が取り外されたとしても、フロントボックス7の気密状態は維持される。
【0044】
なお、この実施例ではエアを供給しているが、供給する気体としては任意の種類のものを使用することができる。また、気体ではなく液体を使用し、液圧によってシャッタを駆動するように構成してもよい。
【0045】
つぎに、シャッタを駆動するアクチュエータとしてリニアアクチュエータを使用した実施例を説明する。図5(a)、(b)は、上記図1(a)、(b)にそれぞれ対応する図である。
【0046】
同図5(a)に示すように、リニアアクチュエータ26を駆動制御する駆動制御部は、ロッド24aの伸縮に応じてレーザチャンバ1が取り外されたか否かを検出するセンサ24と、センサ24の検出信号に基づいてリニアクチュエータ26に対してシャッタ開閉信号を出力するコントローラ25とから構成されている。リニアアクチュエータ26、26は、各キャビティプレート15、16に配設されており、そのロッドがシャッタ4、4に接続されている。
【0047】
そこで、レーザチャンバ1の位置決め、装着時には、レーザチャンバ1の側面がセンサ24のロッド24aに当接し、これを縮退させるので、センサ24はレーザチャンバ1が取り外されていないこと(装着されていること)を検出し、コントローラ25は、この検出結果に応じてリニアアクチュエータ26に対して「シャッタ開」の信号を送出する。この結果、リニアアクチュエータ26のロッドは縮退してシャッタ4をレーザ光通路18の開路位置まで移動させる。この状態で、ダクト13のレーザ光出射口13aがレーザ光通路18に接続されており、フロントボックス7が気密にされた状態で、レーザ光の発振が行われることになる。
【0048】
そこで、いま矢印Bに示す方向にレーザチャンバ1が取り外されると、図5(b)に示されるように、センサ24のロッド24aにレーザチャンバ1の側面が当接されなくなるので、ロッド24aは矢印Iに示すごとく伸張し、センサ24はレーザチャンバ1が取り外されたことを検出し、コントローラ25は、この検出結果に応じてリニアアクチュエータ26に対して「シャッタ閉」の信号を送出する。この結果、リニアアクチュエータ26のロッドは伸張して、矢印Hに示すごとくシャッタ4をレーザ光通路18の閉路位置まで移動させる。このようにして、レーザチャンバ1が取り外されたとしても、フロントボックス7の気密状態は維持される。
【0049】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、レーザ発振時ばかりでなくウインドの交換等のためのメンテナンス時においても、レーザ装置の光学部品を外気から遮断することができるので、光学部品を損傷から有効に保護することができ、装置の耐久性を飛躍的に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1(a)、(b)は本発明に係るレーザ装置における光学部品保護装置の実施例の構成を示す図である。
【図2】図2(a)、(b)は図1(a)のA−A断面図であり、図2(c)は図2(a)のD−D断面図である。
【図3】図3(a)、(b)は、図2(a)、(b)に示す構成の変形例を示す図である。
【図4】図4(a)、(b)は、図1(a)、(b)に対応する図であり、アクチュエータとしてエアシリングを使用した他の実施例を示す図である。
【図5】図5は、図1(a)、(b)に対応する図であり、アクチュエータとしてリニアアクチュエータを使用した他の実施例を示す図である。
【符号の説明】
1 レーザチャンバ
4 シャッタ
6 狭帯域(リア)ボックス
7 フロントボックス
8 グレーティング
9 プリズム
10 プリズム
11 フロントミラー
12 ダクト
13 ダクト
18 レーザ光通路
[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to an apparatus for protecting optical components constituting a laser apparatus from outside air.
[0002]
[Prior art]
When a gas laser oscillates, dust and dust are inevitably generated due to the reaction between the electrode and the laser gas, and such dust and dust adhere to the window of the laser chamber, reducing the light transmittance of the window, and as a result, the laser output Cause deterioration and instability. In particular, when an excimer laser is used as the light source of an exposure apparatus, fluctuations in the laser output power cause a significant decrease in exposure quality, so it is essential to keep the window clean by replacing and cleaning the window. Yes. In addition, the discharge electrodes and the like in the laser chamber deteriorate as the number of discharges increases, and require replacement.
[0003]
As described above, in the gas laser apparatus, it is necessary to clean the window and replace consumables such as the discharge electrode. For this purpose, it is important to facilitate the maintenance by easily attaching and detaching the laser chamber. .
[0004]
In view of this, the present applicant proposed in Japanese Patent Application No. 61-151391 etc. a structure in which only the laser chamber is drawn out in a direction substantially perpendicular to the optical axis, and the laser chamber is more frequently maintained than other optical components and electrical circuits. It is possible to easily remove and take out only, and to facilitate maintenance.
[0005]
On the other hand, an excimer laser that emits light in the ultraviolet region has a large light energy. Therefore, unless the surfaces of various optical components (mirrors, etalons, gratings, prisms, etc.) are kept clean, dust, dust, Oil or the like may be burned out, resulting in damage to the optical components.
[0006]
In view of this, the present applicant, in Japanese Patent Application No. 3-352805, has a laser beam entrance provided in a housing in which an optical component constituting a laser resonator is incorporated, and a laser beam exit provided in a laser chamber. A laser chamber is attached so that the optical components in the housing are connected to protect the optical components in the housing from the outside air and to perform laser oscillation. In this case, the casing is hermetically sealed using nitrogen gas or the like as a purge gas.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above prior art, the laser light entrance of the housing is only blocked by being connected to the laser light exit of the laser chamber, and once the laser chamber is removed, the laser in the housing is removed. The light entrance is communicated with the outside air, and dust, dust and the like contained in the outside air adhere to the optical components in the housing.
[0008]
For this reason, there is a possibility that the optical component is damaged by the burning of dust, dust, oil or the like by the laser beam.
[0009]
The present invention has been made in view of such a situation, and an object of the present invention is to provide an apparatus that protects an optical component from damage by blocking the optical component from outside air even during maintenance such as window replacement. It is what.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
Therefore, in the present invention, the laser chamber is mounted so that the laser beam inlet provided in the housing containing the optical components constituting the laser device is connected to the laser beam exit provided in the laser chamber. By protecting the optical components in the housing from the outside air, and in the optical component protection device in the laser device configured to perform laser oscillation,
A shutter provided on a surface of the duct of the laser chamber to which the laser beam emission port is connected, movably in the direction of removing the laser chamber, and opens and closes the laser beam inlet;
At the time of positioning and mounting of the laser chamber, the laser chamber is moved and positioned at a position where the laser light entrance is opened as the laser chamber is mounted.
As the laser chamber is removed, a shutter that is moved to close the laser light entrance is positioned to maintain the airtight state of the housing.
[0011]
[Action]
According to such a configuration, as shown in FIGS. 1A and 1B, the connection state between the laser light inlet 18 of the housing 7 and the laser light outlet 13a of the laser chamber 1 is released. As the laser chamber 1 is removed, the shutter 4 closes the laser light inlet 18 of the housing 7 to block the optical component 11 in the housing 7 from the outside air and protect it from damage.
[0012]
【Example】
Embodiments of an optical component protection apparatus in a laser apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0013]
FIG. 1A is a top view of the gas laser apparatus according to the embodiment, and shows a state in which the laser chamber 1 is positioned and mounted at a predetermined position by a positioning rail (not shown). On the other hand, FIG. 1B is a top view showing a state in which the laser chamber 1 is detached from the apparatus. 2A is a diagram showing a cross section taken along the line AA in FIG. 1A, and FIG. 2B is a cross sectional view taken along the line AA corresponding to FIG.
[0014]
The laser chamber 1 has a discharge electrode (not shown) disposed therein, and discharges and excites the sealed gas to perform laser oscillation. In the case of an excimer laser, Kr, Ar, Xe, etc. are used as a rare gas, F2, Cl2, etc. are used as a halogen gas, Ne, He, etc. are used as a buffer gas, and a combination of gases corresponding to a desired wavelength is selected. It is enclosed in the chamber 1.
[0015]
Ducts 12 and 13 are disposed at the left and right ends of the laser chamber 1 and function as a path for the laser light L that has passed through the left and right windows 1a and 1a.
[0016]
Such a laser chamber 1 is supported from both sides by left and right cavity plates 15 and 16. The left and right cavity plates 15 and 16 are connected by an invar rod 17.
[0017]
A narrow band box 6 is disposed in the cavity plate 15, and a narrow band such as a grating 8 and a prism 9, 10 for narrowing the band by selecting the wavelength of light is disposed inside the narrow band box 6. Optical components are provided.
[0018]
A laser beam passage 18 is disposed in the cavity plate 15, and this passage 18 communicates with the inside of the narrow band (rear) box 6.
[0019]
Therefore, by connecting the laser beam emission port 12a of the duct 12 to the laser beam path 18, it becomes possible for the laser beam to reciprocate between the laser chamber 1 and the narrow band box 6, and the grating 8 and prism 9 described above. 10 narrows the bandwidth of the light.
[0020]
Further, the laser beam exit 12a of the duct 12 is connected to the laser beam path 18, so that the narrow band box 6 is cut off from the outside air and airtight. That is, the duct 12 has a function of hermetically sealing the laser beam passage and the narrow band box 6.
Similarly, a front box 7 is disposed in the cavity plate 16, and a front mirror 11, which is an optical component for extracting the laser light L to the outside, is disposed in the front box 7. .
[0021]
A laser beam passage 18 is disposed in the cavity plate 16, and this passage 18 communicates with the inside of the front box 7.
[0022]
Therefore, the laser beam exit port 13a of the duct 13 is connected to the laser beam path 18, so that the laser beam can reciprocate between the laser chamber 1 and the front box 7, and the front mirror 11 is The laser beam L is extracted to the outside as indicated by the arrows.
[0023]
As described above, the grating 8 and the prisms 9 and 10 in the narrow-band box 6 and the front mirror 11 in the front box 7 constitute a laser beam resonator and the like.
[0024]
Further, the laser beam exit port 13a of the duct 13 is connected to the laser beam passage 18, whereby the front box 7 is cut off from the outside air and airtight. That is, the duct 13 has a function of making the laser beam passage and the front box 7 airtight.
[0025]
A purge gas such as nitrogen is introduced into the narrow band box 6 and the front box 7 through a pipe (not shown), and optical components such as the grating 8 are kept clean by the purge gas.
[0026]
It is the surface of the cavity plate 15 on the rear side (narrow band side) and the cavity plate 16 on the front side (laser light extraction side) on the side to which the laser light emission ports 12a and 13a of the ducts 12 and 13 are connected. A shutter 4 that opens and closes the laser beam passage 18 is slidably disposed on the surface.
[0027]
Here, since the mechanism of the shutter 4 is common to both plates 15 and 16, the front side cavity plate 16 will be described as a representative.
[0028]
That is, as shown in FIG. 2A, guides 4a and 4a for guiding the shutter 4 are provided in parallel with the direction B in which the laser chamber 1 is removed. The guides 4a and 4a slidably support both side surfaces of the shutter 4 as shown in FIG. In the shutter 4, a spring 5 is disposed so as to expand and contract in the moving direction of the shutter 4, and a pin 3 that abuts on a plate 2 provided on an end surface of the laser chamber 1 is disposed.
[0029]
Therefore, when the laser chamber 1 is positioned and mounted, the plate 2 of the laser chamber 1 is locked to the pin 3 of the shutter 4, and the shutter 4 is moved against the spring force of the spring 5, and as a result, FIG. As shown in (a), the shutter 4 is positioned at a position where the laser beam path 18 is opened. In this state, the laser beam emission port 13a of the duct 13 is connected to the laser beam path 18, and the laser beam is oscillated while the front box 7 is hermetically sealed.
[0030]
Therefore, when the laser chamber 1 is removed in the direction indicated by the arrow B, the shutter 4 is moved by the biasing force of the spring 5 (see the arrow C in FIG. 1B), and the shutter 4 closes the laser light path 18. Is positioned at such a position (see FIG. 2B). Thus, even if the laser chamber 1 is removed, the airtight state of the front box 7 is maintained.
[0031]
As described above, according to this embodiment, the shutter 4 that closes the laser light path 18 is provided in accordance with the removal of the laser chamber 1, so that the optical components in the boxes 6 and 7 are maintained even during maintenance. It can be shielded from the outside air and effectively protected from damage caused by dust adhesion.
[0032]
The shutter 4 is a mechanism that closes the laser light path 18 in accordance with the removal of the laser chamber 1 and is a mechanism that does not close the laser light path 18 when the laser chamber 1 is mounted. A malfunction that closes the laser beam path during laser beam oscillation does not occur as in the mechanism in which a shutter is provided on the way. That is, as long as the laser chamber 1 is mounted and the plate 2 is in contact with the pin 4 of the shutter 4, the shutter 4 does not close the laser beam path 18. Even if the shutter 4 moves to the closing side due to breakage of the plate 2 or the like, the shutter 4 only abuts the ports 12a and 13a of the ducts 12 and 13, and does not close the laser beam path 18.
[0033]
In the embodiment, the spring 5 is used, but any elastic body such as rubber can be used instead.
[0034]
Next, a modified example of the shutter using a spring will be described. FIGS. 3A and 3B correspond to FIGS. 2A and 2B, respectively.
[0035]
That is, as shown in FIG. 3A, the shutter 4 is rotatably arranged as indicated by the arrow E by the rotation pin 19, and the biasing force of the spring acts on the side closing the laser beam passage 18. A spring 5 is attached to the shutter 4.
[0036]
Therefore, when the laser chamber 1 is positioned and mounted, the plate 2 of the laser chamber 1 is locked to the pin 3 of the shutter 4, and the shutter 4 is rotated against the spring force of the spring 5, resulting in FIG. As shown in (a), the shutter 4 is positioned at a position where the laser beam path 18 is opened. In this state, the laser beam emission port 13a of the duct 13 is connected to the laser beam path 18, and the laser beam is oscillated while the front box 7 is hermetically sealed.
[0037]
Therefore, when the laser chamber 1 is removed in the direction indicated by the arrows B to B ′, the shutter 4 is rotated by the urging force of the spring 5, and the shutter 4 is positioned to close the laser beam path 18. (See FIG. 3B). Thus, even if the laser chamber 1 is removed, the airtight state of the front box 7 is maintained.
[0038]
In this embodiment as well, an arbitrary elastic body such as rubber can be used instead of the spring 5.
[0039]
Next, a shutter using an air cylinder instead of an elastic body such as a spring will be described. FIGS. 4A and 4B correspond to FIGS. 1A and 1B, respectively.
[0040]
As shown in FIG. 4A, the drive control unit that drives and controls the air cylinder 23 passes the high-pressure gas supply source 22 that supplies high-pressure air and the air supplied from the high-pressure gas supply source 22. A pipe 21 leading to the air cylinder 23 and a pilot valve 20 provided in the middle of the pipe 21 to open and close the valve according to the expansion and contraction of the rod 20a to supply and shut off the air.
[0041]
The air cylinders 23 and 23 are disposed on the cavity plates 15 and 16, and the rods of the cylinders are connected to the shutters 4 and 4.
[0042]
Therefore, when the laser chamber 1 is positioned and mounted, the side surface of the laser chamber 1 comes into contact with the rod 20a of the pilot valve 20 and degenerates, so that the pilot valve 20 is closed and no air is supplied to the air cylinder 23. As a result, the rod of the air cylinder 23 is retracted to move the shutter 4 to the open position of the laser beam path 18. In this state, the laser beam emission port 13a of the duct 13 is connected to the laser beam path 18, and the laser beam is oscillated while the front box 7 is hermetically sealed.
[0043]
Therefore, when the laser chamber 1 is removed in the direction indicated by the arrow B, the side surface of the laser chamber 1 is not brought into contact with the rod 20a of the pilot valve 20 as shown in FIG. The pilot valve 20 opens as shown by the arrow G, and the air is supplied to the air cylinder 23 through the valve 20. As a result, the rod of the air cylinder 23 extends to move the shutter 4 to the closed position of the laser beam path 18 as indicated by the arrow F. Thus, even if the laser chamber 1 is removed, the airtight state of the front box 7 is maintained.
[0044]
In this embodiment, air is supplied, but any kind of gas can be used as the gas to be supplied. Alternatively, a liquid may be used instead of a gas, and the shutter may be driven by liquid pressure.
[0045]
Next, an embodiment using a linear actuator as an actuator for driving the shutter will be described. FIGS. 5A and 5B correspond to FIGS. 1A and 1B, respectively.
[0046]
As shown in FIG. 5A, the drive control unit that drives and controls the linear actuator 26 detects whether or not the laser chamber 1 has been removed according to the expansion and contraction of the rod 24a, and the detection of the sensor 24. The controller 25 outputs a shutter opening / closing signal to the linear actuator 26 based on the signal. The linear actuators 26 and 26 are disposed on the cavity plates 15 and 16, and rods thereof are connected to the shutters 4 and 4.
[0047]
Therefore, when the laser chamber 1 is positioned and mounted, the side surface of the laser chamber 1 comes into contact with the rod 24a of the sensor 24 and degenerates, so that the sensor 24 is not removed (attached). ), And the controller 25 sends a “shutter open” signal to the linear actuator 26 in accordance with the detection result. As a result, the rod of the linear actuator 26 retracts and moves the shutter 4 to the open position of the laser beam path 18. In this state, the laser beam emission port 13a of the duct 13 is connected to the laser beam path 18, and the laser beam is oscillated while the front box 7 is hermetically sealed.
[0048]
Therefore, when the laser chamber 1 is removed in the direction indicated by the arrow B, the side surface of the laser chamber 1 is not brought into contact with the rod 24a of the sensor 24 as shown in FIG. The sensor 24 is expanded as indicated by I, and the sensor 24 detects that the laser chamber 1 has been removed, and the controller 25 sends a “shutter closed” signal to the linear actuator 26 in accordance with the detection result. As a result, the rod of the linear actuator 26 extends and moves the shutter 4 to the closed position of the laser beam path 18 as indicated by an arrow H. Thus, even if the laser chamber 1 is removed, the airtight state of the front box 7 is maintained.
[0049]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the optical component of the laser device can be shielded from the outside air not only at the time of laser oscillation but also at the time of maintenance for replacing the window, etc. It can be effectively protected, and the durability of the apparatus can be dramatically improved.
[Brief description of the drawings]
FIGS. 1A and 1B are diagrams showing the configuration of an embodiment of an optical component protection apparatus in a laser apparatus according to the present invention.
2 (a) and 2 (b) are cross-sectional views taken along the line AA in FIG. 1 (a), and FIG. 2 (c) is a cross-sectional view taken along the line DD in FIG. 2 (a).
FIGS. 3A and 3B are diagrams showing a modification of the configuration shown in FIGS. 2A and 2B. FIG.
4 (a) and 4 (b) are diagrams corresponding to FIGS. 1 (a) and 1 (b), showing another embodiment in which air shilling is used as an actuator.
FIG. 5 is a diagram corresponding to FIGS. 1 (a) and 1 (b), showing another embodiment using a linear actuator as the actuator.
[Explanation of symbols]
1 Laser chamber 4 Shutter 6 Narrow band (rear) box 7 Front box 8 Grating 9 Prism 10 Prism 11 Front mirror 12 Duct 13 Duct 18 Laser beam path

Claims (1)

レーザ装置を構成する光学部品が内蔵された筐体に設けられたレーザ光導入口とレーザチャンバに設けられたレーザ光出射口とが接続するよう前記レーザチャンバを装着することにより、前記筐体内の光学部品を外気から保護するとともに、レーザ発振を行うようにしたレーザ装置における光学部品保護装置において、
前記レーザチャンバのダクトの前記レーザ光出射口が接続される側の面に、前記レーザチャンバの取り外し方向に移動自在に設けられ、前記レーザ光導入口を開閉するシャッタであって、
前記レーザチャンバの位置決め、装着時には、前記レーザチャンバが装着されるに応じて、移動されて前記レーザ光導入口を開路する位置に位置決めされ、
前記レーザチャンバが取り外されるに応じて、移動されて前記レーザ光導入口を閉路する位置に、前記筺体の気密状態を維持して位置決めされるシャッタを設けたことを特徴とするレーザ装置における光学部品保護装置。
By mounting the laser chamber so that the laser light inlet provided in the housing containing the optical components constituting the laser device is connected to the laser light exit provided in the laser chamber, In the optical component protection device in the laser device that protects the optical components from the outside air and performs laser oscillation,
A shutter provided on a surface of the duct of the laser chamber to which the laser beam emission port is connected, movably in the direction of removing the laser chamber, and opens and closes the laser beam inlet;
At the time of positioning and mounting of the laser chamber, the laser chamber is moved and positioned at a position where the laser light entrance is opened as the laser chamber is mounted.
An optical component in a laser apparatus, comprising: a shutter that is positioned while maintaining the hermetic state of the housing at a position that is moved to close the laser light inlet according to removal of the laser chamber Protective device.
JP22184594A 1994-09-16 1994-09-16 Optical component protection device in laser device Expired - Lifetime JP3909873B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP22184594A JP3909873B2 (en) 1994-09-16 1994-09-16 Optical component protection device in laser device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP22184594A JP3909873B2 (en) 1994-09-16 1994-09-16 Optical component protection device in laser device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0888426A JPH0888426A (en) 1996-04-02
JP3909873B2 true JP3909873B2 (en) 2007-04-25

Family

ID=16773092

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP22184594A Expired - Lifetime JP3909873B2 (en) 1994-09-16 1994-09-16 Optical component protection device in laser device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3909873B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4915952B2 (en) * 2007-10-12 2012-04-11 ギガフォトン株式会社 Window desorption device in a gas laser device

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0888426A (en) 1996-04-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4803176B2 (en) Solid state laser equipment
EP0406062B1 (en) Method and apparatus for in situ cleaning of excimer laser optics
US8126027B2 (en) Line narrowing module
US8320424B2 (en) Optical component cleanliness and debris management in laser micromachining applications
KR20040047802A (en) Laser lithography light source with beam delivery
EP1407521A1 (en) Line narrowing unit with flexural grating mount
JP4484697B2 (en) High power deep ultraviolet laser with long life optics
JP3909873B2 (en) Optical component protection device in laser device
WO2003105292A1 (en) Closed-loop purging system for laser
JP6418752B2 (en) Wavelength conversion device, container, and phase matching method
JP2003224317A (en) Injection-locked or mopa gas laser
US7346093B2 (en) DUV light source optical element improvements
US6839372B2 (en) Gas discharge ultraviolet laser with enclosed beam path with added oxidizer
JPH05167172A (en) Narrow-band oscillation excimer laser equipment and its purging method
US6798813B2 (en) Closed-loop purging system for laser
US20020057723A1 (en) Laser system and method for spectral narrowing through wavefront correction
US5197078A (en) Gas laser apparatus
JP2011159901A (en) Gas laser device
US6671302B2 (en) Device for self-initiated UV pre-ionization of a repetitively pulsed gas laser
JP4915952B2 (en) Window desorption device in a gas laser device
US20020150138A1 (en) Beam seal for line narrowed production laser
US6839375B1 (en) On-line quality control of the key optical components in lithography lasers using laser induced fluorescence
JP3734043B2 (en) Exposure equipment
US6792023B1 (en) Method and apparatus for reduction of spectral fluctuations
JP3636303B2 (en) Gas laser device and alignment method of band narrowing unit of gas laser device

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20050125

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20050323

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20060314

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20060411

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060411

A911 Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20060612

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060704

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060713

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060808

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060927

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20061024

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20061219

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20070116

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20070123

R150 Certificate of patent (=grant) or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110202

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110202

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120202

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130202

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140202

Year of fee payment: 7

EXPY Cancellation because of completion of term