JP5793308B2 - 光学デバイス、レーザ装置および露光装置 - Google Patents
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Description
A−1.光学デバイスの第1実施形態を用いたレーザ装置
図1は本発明にかかる光学デバイスの第1実施形態を用いたレーザ装置を示す図であり、同図(a)はレーザ装置の構成を示す斜視図であり、同図(b)は断面図である。なお、同図は模式的なものであり、各部のサイズやサイズ比率などは現実のものとは異なる。この点に関しては、後で説明する図面においても同様である。
・第2高調波の光(波長532[nm])と、
・波長変換部314で変換されずに透過してきた光(波長1064[nm])と
を含んでおり、次の波長変換部315に出力される。このように波長変換部314が本発明の「第1の周期分極反転構造部」および「第1の波長変換部」に相当している。
・波長変換部314、315で変換されずに透過してきた光(波長1064[nm])と、
・波長変換部314で発生し、波長変換部315で変換されずに透過してきた第2高調波の光(波長532[nm])と、
・波長変換部315で発生した第3高調波の光(波長355[nm])と
を含んでおり、出射面311bを介して強誘電体基板31から出力される。このように波長変換部315が本発明の「第2の周期分極反転構造部」および「第2の波長変換部」に相当している。
図2は本発明にかかる光学デバイスの第2実施形態を用いたレーザ装置を示す図であり、同図(a)はレーザ装置の構成を示す斜視図であり、同図(b)は断面図である。この第2実施形態にかかる光学デバイスが第1実施形態のそれと大きく相違する点は、波長選択部34が追加されている点であり、その他の構成は基本的に第1実施形態と同一である。そこで、同一構成については同一符号を付して説明を省略する。
なお、上記第2実施形態では、回折型の分極反転グレーティングを用いて波長選択を行っているが、これに代えて波長選択コーティングを用いることができる。すなわち、図1に示すレーザ装置LSにおいて、誘電体多層膜や金属膜などの波長選択コーティングを出射面311bに施すことで、レーザ装置LSから出力されるレーザ光L5の波長を選択することが可能である。
また、上記実施形態にかかる光学デバイス3では、擬似位相整合法により波長変換の高効率化を図っている。したがって、各波長変換部314、315において、分極部を高精度に形成する必要がある。しかしながら、波長変換部314、315を作製する際に生じる加工誤差を完全に回避することは困難である。そこで、各波長変換部314、315に対応して熱制御位相整合手段を設け、各波長変換部314、315の温度を調整することで波長変換のための位相整合を確実に行うように構成してもよい。なお、この実施形態で採用した熱制御位相整合手段の構成や動作は、後で説明する露光装置で採用した熱制御位相整合手段と同一であるため、後で詳述する。
また、上記第4実施形態にかかる光学デバイスでは、温度制御部により波長変換部の温度を調整することで位相整合の向上を図っているが、各波長変換部の上面に電極を設け、当該電極と金属膜との間に発生させる電界を調整することで位相整合の向上を図ってもよい。なお、この実施形態で採用した電界調整の構成や動作は、後で説明する露光装置で採用した電界調整と同一であるため、後で詳述する。
B−1.光学デバイスの第6実施形態を用いた露光装置
図3は本発明にかかる光学デバイスの第6実施形態を用いた露光装置を装備したパターン描画装置を示す斜視図であり、図4は図3に示すパターン描画装置の側面図であり、図5は図3のパターン描画装置の電気的構成を示すブロック図である。このパターン描画装置100は、感光材料が表面に付与された半導体基板やガラス基板等の基板Wの表面に光を照射してパターンを描画する装置である。
図9は本発明にかかる光学デバイスの第7実施形態を用いた露光装置を装備したパターン描画装置を示す図である。この第7実施形態にかかる光学デバイスを用いた光学ヘッド(露光装置)OHはブラッグ回折光BLを用いて基板Wの表面へのパターン描画を行う点で、0次光L0を用いて露光記録を行う光学ヘッドと大きく相違している。すなわち、第7実施形態の特徴部分は、図9に示すように、投影光学系4にバンドパスフィルター41が設けられておらず、シリンドリカルレンズ42とシュリーレン光学系43とで投影光学系4が構成されている点と、その投影光学系4がXY平面において入射レーザ光L4の進む方向(空間光変調部35の入射側の光軸OA)に対して角度2θbだけ傾斜して配置されている点である。
図10は本発明にかかる光学デバイスの第8実施形態を示す図である。この第8実施形態が第6実施形態と大きく相違する点は、熱制御位相整合手段が追加されている点であり、その他の構成は基本的に第6実施形態と同一である。したがって、以下の説明では相違点を中心に説明する。
各波長変換部314、315での波長変換のための位相整合を上記第8実施形態では温度調整により行っているが、次に説明するように、各波長変換部314、315に対して電界を与えることで屈折率を変化させて位相整合を図ってもよい。
図12は本発明にかかる光学デバイスの第10実施形態を示す図である。この第10実施形態では、励起光源1は単一の半導体レーザ13で構成されており、この半導体レーザ13から出力された励起光が光軸方向Yに出力され、光ファイバー5に導入される。この光ファイバー5のコア部(図示省略)には希土類材料がドープされており、光ファイバー5自体がレーザ媒質となるため、半導体レーザ13からの励起光を吸収し、誘導放出によって生成されるレーザ光を光軸方向Yに伝播する。この実施形態では、光ファイバー5はファイバーレーザを用いており、半導体レーザ13からの励起光を吸収して1064[nm]のレーザ光を出力する。
・第2高調波の光(波長532[nm])と、
・波長変換部314で変換されずに透過してきた光(波長1064[nm])と
が次の波長変換部315に出力される。また、波長変換部315での波長変換処理により
・波長変換部314、315で変換されずに透過してきた光(波長1064[nm])と、
・波長変換部314で発生し、波長変換部315で変換されずに透過してきた第2高調波の光(波長532[nm])と、
・波長変換部315で発生した第3高調波の光(波長355[nm])と
が出力される。
上記したように第10実施形態では、波長変換部315と空間光変調部35との間にビームエキスパンダー38を配置しているが、例えば図13に示すように、ビームエキスパンダー38と空間光変調部35との間に本発明の「光強度均一化部」の一例としてホモジナイザー39をさらに設けてもよい(第11実施形態)。これにより空間光変調部35に入射される前に光強度の均一化を図ることができる。もちろん、この場合も、2つの波長変換部314、315、ビームエキスパンダー38、ホモジナイザー39および空間光変調部35を単一の強誘電体基板31に形成するとともに、当該強誘電体基板31を金属膜33により支持基板32と一体化することで上記実施形態と同様の作用効果が得られる。また、ホモジナイザー等の光強度均一化部については、上記第6実施形態ないし第9実施形態に追加してもよい、つまり波長変換部315と空間光変調部35との間に光強度均一化部を追加してもよく、これによって同様の作用効果が得られる。
ところで、上記第6実施形態ないし第11実施形態の光学デバイス3を用いた露光装置(光学ヘッド)では、光学デバイス3と投影光学系4とをそれぞれ独立させていたが、投影光学系4を光学デバイス3に組み込んでもよい。また、光学デバイス3に組み込まれたレンズの屈折率を制御してオートフォーカス機能を付加してもよい。以下、図14ないし図16を参照しつつ光学デバイスの第12実施形態について説明する。
図17は本発明にかかる光学デバイスの第13実施形態を示す図である。この第13実施形態は、第2の波長変換部315が設けられていない点を除き、第6実施形態(図7)と基本的に同一である。すなわち、光学デバイス3では、強誘電体基板31の強誘電体結晶311に対して入射面311aと出射面311bの間に波長変換部314が設けられるとともに、この波長変換部314と出射面311bとの間に光変調部35が設けられている。なお、波長変換部314と光変調部35とはいずれも第6実施形態のそれらと同一であり、波長変換部314は導波型第2高調波発生部として機能し、入射面311aを介して入射されたレーザ光L2の半分の波長、つまり532[nm]のレーザ光を発生する。そして、波長変換部314から出力されたレーザ光L3は光変調部35に入射され、変調処理を受けて出射面311bから出力され、第6実施形態と同様に、投影光学系4を介して基板Wの表面に案内される。なお、第13実施形態では、532[nm]の0次光L0のみを基板Wに導光するために、投影光学系4は、波長532[nm]のレーザ光のみを透過させるバンドパスフィルター41(図9参照)を有している。
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば上記実施形態では、強誘電体結晶311として、MgO:SLTを用いているが、その他の強誘電体結晶、例えば酸化マグネシウム(MgO)を添加したリチウムナイオベート(MgO:Lithium Niobate)を用いてもよい。
2…固体レーザ部
3…光学デバイス
4…投影光学系
13…半導体レーザ
22…固体レーザ素子
31…強誘電体基板
32…支持基板
33、334〜336、338…金属膜
34…波長選択部
35…空間光変調部
38…ビームエキスパンダー(ビーム拡大部)
39…ホモジナイザー(光強度均一化部)
40…投影光学部
41…バンドパスフィルター
42…シリンドリカルレンズ
43…シュリーレン光学部
100…パターン描画装置
311…強誘電体結晶
311a…入射面
311b…出射面
314、315…波長変換部
316…周期分極反転構造部
317…電極
318…分極反転構造部
319A、319B…電極
LG…大レンズ群
LS…レーザ装置
ML…マイクロレンズ
OH…光学ヘッド
W…基板
Claims (19)
- 強誘電体結晶により構成され、光が入射される入射面と、前記入射面と対向する出射面と、前記入射面および前記出射面と異なる被支持面とを有し、前記被支持面に対向する面および前記被支持面のそれぞれに絶縁層を設けた強誘電体基板と、
前記被支持面と対向する対向面を有する支持基板と、
前記被支持面に設けられた前記絶縁層と前記対向面との間に配置されて前記強誘電体基板を前記支持基板に一体化させる金属膜とを備え、
前記強誘電体基板は、前記入射面と前記出射面との間に設けられた第1の周期分極反転構造部と、前記第1の周期分極反転構造部と前記出射面との間に設けられた前記第1の周期分極反転構造部と異なる第2の周期分極反転構造部とを、その内部に有し、
前記金属膜は、前記強誘電体基板の前記被支持面の全体を前記絶縁層を挟んで覆うように設けられ、前記第1の周期分極反転構造部と前記第2の周期分極反転構造部との共通電極として機能し、
前記第1の周期分極反転構造部は、前記入射面に入射される光に対して波長変換処理を行い、
前記第2の周期分極反転構造部は、前記第1の周期分極反転構造部から出力された光に対して波長変換処理または光変調処理を行い、
前記強誘電体基板は、前記入射面に入射した光を前記出射面に真っ直ぐに導波する、光の進行方向に平行な方向に伸びるスラブ導波路をさらに有し、前記スラブ導波路を伝播する光に対して、前記第1の周期分極反転構造部による処理と前記第2の周期分極反転構造部による処理とを2段階で実行し、
前記スラブ導波路は、前記絶縁層に挟み込まれた前記強誘電体結晶の内部に形成されていることを特徴とする光学デバイス。 - 前記第1の周期分極反転構造部は、第2高調波発生部、第3高調波発生部、和周波数発生部、差周波数発生部および光パラメトリック発振器のいずれかを構成する第1の波長変換部である請求項1に記載の光学デバイス。
- 前記第2の周期分極反転構造部は、第2高調波発生部、第3高調波発生部、和周波数発生部、差周波数発生部および光パラメトリック発振器のいずれかを構成する第2の波長変換部である請求項1または2に記載の光学デバイス。
- 前記強誘電体基板は、前記第2の周期分極反転構造部と前記出射面との間に設けられ、前記第2の周期分極反転構造部から出力された光を変調する光変調部をさらに有する請求項3に記載の光学デバイス。
- 前記第2の周期分極反転構造部は、前記第1の周期分極反転構造部から出力された光の方向を変調する光変調部である請求項1または2に記載の光学デバイス。
- 前記光変調部を挟んで前記金属膜に対向して配置される複数の第1電極をさらに備え、
前記光変調部は、前記複数の第1電極と前記金属膜の間に与えられる電界に応じて前記周期分極反転構造内でブラッグ回折またはラマン・ナス回折を発生させて空間光変調を行う請求項4または5に記載の光学デバイス。 - 前記強誘電体基板は、前記第2の周期分極反転構造部と前記光変調部との間に設けられるビーム拡大部をさらに有する請求項4に記載の光学デバイス。
- 前記強誘電体基板は、前記第2の周期分極反転構造部と前記光変調部との間に設けられる光強度均一化部をさらに有する請求項4または7に記載の光学デバイス。
- 前記強誘電体基板は、前記光変調部と前記出射面との間に設けられ、前記光変調部から出力された光を集光する第1レンズを含む光学部をさらに有する請求項4ないし8のいずれか一項に記載の光学デバイス。
- 前記第1レンズは可変焦点レンズである請求項9に記載の光学デバイス。
- 前記光学部を挟んで前記金属膜に対向して配置される第2電極をさらに備え、
前記光学部は、電界を受けて発生する分極の向きが前記第1レンズと、前記第1レンズの周辺部とで互いに反対となる分極反転構造を有し、前記第2電極と前記金属膜の間に与えられる電界に応じて前記第1レンズと、前記第1レンズの周辺部とで屈折率を変化させて前記第1レンズの焦点距離を変化させる請求項10に記載の光学デバイス。 - 前記光学部は、前記光学部内を伝播する光の進行方向に前記第1レンズを複数個配置したレンズ群を有する請求項10または11に記載の光学デバイス。
- 前記レンズ群が前記光学部内を伝播する光の進行方向と直交する方向に複数個配置される請求項12に記載の光学デバイス。
- 前記複数のレンズ群は1または複数個に区分けされ、
前記区分けされたレンズ群毎に前記第1レンズの焦点距離の変化量を制御可能となっている請求項13に記載の光学デバイス。 - 請求項4ないし8のいずれか一項に記載の光学デバイスと、
前記強誘電体基板の前記入射面に光を出力する光源部と、
前記強誘電体基板の前記光変調部で変調されて前記出射面から出力される光を被露光面上に導光する光学部と
を備えることを特徴とする露光装置。 - 請求項9ないし14のいずれか一項に記載の光学デバイスと、
前記強誘電体基板の前記入射面に光を出力する光源部と、
前記強誘電体基板の前記出射面と被露光面との間に配置される第2レンズとを備え、
前記第1レンズは前記光変調部から出力された光を前記強誘電体基板の結晶軸方向と直交する方向に集光し、
前記第2レンズは前記強誘電体基板の前記出射面から出力された光を少なくとも前記結晶軸方向に集光することを特徴とする露光装置。 - 前記光源部は近赤外レーザ光を出力し、
前記第1の周期分極反転構造部は第2高調波発生部であり、
前記第2の周期分極反転構造部は和周波数発生部であり、
前記光変調部は前記第2の周期分極反転構造部と前記出射面との間に設けられる請求項15または16に記載の露光装置。 - 請求項1ないし3のいずれか一項に記載の光学デバイスと、
前記強誘電体基板の前記入射面に光を出力する光源部と
を備えることを特徴とするレーザ装置。 - 前記光源部は近赤外レーザ光を出力し、
前記第1の周期分極反転構造部は第2高調波発生部であり、
前記第2の周期分極反転構造部は和周波数発生部である請求項18に記載のレーザ装置。
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JPH09297331A (ja) * | 1996-04-30 | 1997-11-18 | Fuji Photo Film Co Ltd | 短波長レーザ装置 |
JPH117050A (ja) * | 1997-04-23 | 1999-01-12 | Mitsubishi Cable Ind Ltd | レーザー装置およびそれを用いたレーザー光の出射方法 |
US5898718A (en) * | 1997-05-19 | 1999-04-27 | Altos Inc. | Method and apparatus for optimizing the output of a multi-peaked frequency harmonic generator |
JP3511204B2 (ja) * | 2000-09-18 | 2004-03-29 | 独立行政法人物質・材料研究機構 | 光機能素子、該素子用単結晶基板、およびその使用方法 |
DE10102683A1 (de) * | 2001-01-22 | 2002-08-14 | Fraunhofer Ges Forschung | Vorrichtung zum Vervielfachen von Lichtfrequenzen |
JP2007047638A (ja) | 2005-08-12 | 2007-02-22 | Seiko Epson Corp | 画像表示装置及び光源装置 |
US7733927B2 (en) * | 2006-06-22 | 2010-06-08 | Panasonic Corporation | Laser light source device and image display device |
US7999998B2 (en) * | 2006-10-27 | 2011-08-16 | Panasonic Corporation | Short wavelength light source and laser image forming apparatus |
JP5072015B2 (ja) * | 2006-12-13 | 2012-11-14 | 株式会社リコー | レーザ装置、光走査装置、画像形成装置及び表示装置 |
JP5232493B2 (ja) | 2007-06-29 | 2013-07-10 | 大日本スクリーン製造株式会社 | 光変調器および画像記録装置 |
JP5127830B2 (ja) | 2007-07-30 | 2013-01-23 | 三菱電機株式会社 | 波長変換レーザ装置 |
JP5240864B2 (ja) * | 2008-01-25 | 2013-07-17 | 独立行政法人科学技術振興機構 | 非縮退偏光量子もつれ光子対生成装置及び非縮退偏光量子もつれ光子対生成方法 |
JP5249009B2 (ja) * | 2008-12-26 | 2013-07-31 | 大日本スクリーン製造株式会社 | 光変調器 |
EP2202568B1 (en) * | 2008-12-26 | 2018-09-05 | SCREEN Holdings Co., Ltd. | Optical modulator |
US8508841B2 (en) * | 2011-03-04 | 2013-08-13 | HC Photonic Corp. | Light conversion module and light source system including the same |
-
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11385334B2 (en) | 2016-07-07 | 2022-07-12 | Ngk Insulators, Ltd. | Optical scanning element |
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Publication number | Publication date |
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