JPH022188A - エキシマレーザ装置 - Google Patents
エキシマレーザ装置Info
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- JPH022188A JPH022188A JP14539688A JP14539688A JPH022188A JP H022188 A JPH022188 A JP H022188A JP 14539688 A JP14539688 A JP 14539688A JP 14539688 A JP14539688 A JP 14539688A JP H022188 A JPH022188 A JP H022188A
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- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 8
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims description 4
- 230000005284 excitation Effects 0.000 abstract description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 4
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 4
- BJQHLKABXJIVAM-UHFFFAOYSA-N bis(2-ethylhexyl) phthalate Chemical compound CCCCC(CC)COC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OCC(CC)CCCC BJQHLKABXJIVAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 2
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
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- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
- H01S3/08—Construction or shape of optical resonators or components thereof
- H01S3/08081—Unstable resonators
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〈産業上の利用分野〉
本発明はエキシマレーザ装置に関し、特に、狭帯域で高
指向性を有するレーザ光出力が得られ、高分解能光学や
計測、超ＬＳＩ加工等の分野に利用可能なエキシマレー
ザ装置に関する。
指向性を有するレーザ光出力が得られ、高分解能光学や
計測、超ＬＳＩ加工等の分野に利用可能なエキシマレー
ザ装置に関する。
〈従来の技術〉
エキシマレーザは、−Ｃに、紫外域における高出力で高
効率の光源として有用であるが、通常のエキシマレーザ
からのレーザ光は、そのスペクトル線幅が広く、しかも
指向性も良好ではない。例えばに、Ｆレーザでは線幅０
．３〜０．５ ｎｍ、ビーム拡がり角２〜４ｍｒａｄ程
度になる。
効率の光源として有用であるが、通常のエキシマレーザ
からのレーザ光は、そのスペクトル線幅が広く、しかも
指向性も良好ではない。例えばに、Ｆレーザでは線幅０
．３〜０．５ ｎｍ、ビーム拡がり角２〜４ｍｒａｄ程
度になる。
スペクトル線幅を狭くする、つまり狭帯域化を計る技術
として、共振器内にプリズムや回折格子、あるいはエタ
ロン等の波長選択素子を設ける技術が知られている。
として、共振器内にプリズムや回折格子、あるいはエタ
ロン等の波長選択素子を設ける技術が知られている。
また、高指向性化のためには、不安定型共振器を採用す
る技術が知られている。
る技術が知られている。
そして、このような技術に基づき、狭帯域でしかも高指
向性のエキシマレーザ光を得るためには、従来、２台の
レーザを備えた注入同期型レーザ装置が用いられている
。
向性のエキシマレーザ光を得るためには、従来、２台の
レーザを備えた注入同期型レーザ装置が用いられている
。
第４図は注入同期型レーザ装置の構成図で、波長選択素
子として回折格子を用いた場合の例を示している。
子として回折格子を用いた場合の例を示している。
装置は、発振器部３０と増幅部４０を構成する２台のレ
ーザを主体としてなっており、発振器部３０からの単色
レーザ光を増幅部４０に注入することによって、発振周
波数を引き込み同期して狭帯域で指向性の高いレーザ光
出力を得ている。
ーザを主体としてなっており、発振器部３０からの単色
レーザ光を増幅部４０に注入することによって、発振周
波数を引き込み同期して狭帯域で指向性の高いレーザ光
出力を得ている。
発振器部３０では、エキシマ放電管３１の両端に出射環
３２と回折格子３３を配設して共振器を構成し、その光
路にアパーチャ３４．３５を挿入することによって、線
幅の狭いレーザ光を発振させる。なお、アパーチャ３４
．３５による制限のため、通常、この発振器部３０から
の出力は小さい。
３２と回折格子３３を配設して共振器を構成し、その光
路にアパーチャ３４．３５を挿入することによって、線
幅の狭いレーザ光を発振させる。なお、アパーチャ３４
．３５による制限のため、通常、この発振器部３０から
の出力は小さい。
増幅部４０では、エキシマ放電管４１の両端に凹面鏡４
２と凸面鏡４３を配設して不安定型共振器を構成すると
ともに、凹面鏡４２の中心部にはレーザ光注入用の孔４
２ａが穿たれている。この増幅部４０における凹面鏡４
２および凸面鏡４３の曲率半径Ｒ１およびＲ２は、共振
器長しに対して例えば Ｒｒ Ｒｚ ＝ ２ Ｌ −−−−（１）等の適宜の
関係にあり、出力光の高指向性化が計られている。
２と凸面鏡４３を配設して不安定型共振器を構成すると
ともに、凹面鏡４２の中心部にはレーザ光注入用の孔４
２ａが穿たれている。この増幅部４０における凹面鏡４
２および凸面鏡４３の曲率半径Ｒ１およびＲ２は、共振
器長しに対して例えば Ｒｒ Ｒｚ ＝ ２ Ｌ −−−−（１）等の適宜の
関係にあり、出力光の高指向性化が計られている。
発振器部３０からの狭帯域化された出力光は、全反射鏡
５１．５２によって孔４２ａを介して増幅部４０に注入
され、この増幅部４０において増幅され、更に指向性が
改善される結果、狭帯域で指向性の裔い出力レーザ光が
取り出される。
５１．５２によって孔４２ａを介して増幅部４０に注入
され、この増幅部４０において増幅され、更に指向性が
改善される結果、狭帯域で指向性の裔い出力レーザ光が
取り出される。
〈発明が解決しようとする課題〉
以上のような注入同期型レーザ装置では、２台のレーザ
を必要とすること、１台のレーザからの出力光を２台目
のレーザに導入するための光学系を必要とすること等か
ら、装置が極めて大規模なものとなるという問題がある
。また、２台のレーザでの放電のタイミングを精度良く
制御する必要があり、そのための同期回路も必要となる
。
を必要とすること、１台のレーザからの出力光を２台目
のレーザに導入するための光学系を必要とすること等か
ら、装置が極めて大規模なものとなるという問題がある
。また、２台のレーザでの放電のタイミングを精度良く
制御する必要があり、そのための同期回路も必要となる
。
この発明はこのような点に浴みてなされたもので、１台
のレーザから、狭帯域で高指向性のレーザ光を出力する
ことのできるエキシマレーザ装置の提供を目的としてい
る。
のレーザから、狭帯域で高指向性のレーザ光を出力する
ことのできるエキシマレーザ装置の提供を目的としてい
る。
く課題を解決するための手段〉
上記の目的を達成するための構成を、実施例に対応する
第１図を参照しつつ説明すると、本発明では、エキシマ
放電管１の両端に凹面鏡２と凸面鏡３を対向配置して不
安定型共振器を構成するとともに、凹面鏡２と凸面鏡３
の間に、一部反射鏡４を設ける。また、凹面鏡２を挟ん
で一部反射鏡４と反対側には波長分散素子（例えば回折
格子５）を備えた反射光学系を設ける。更に、凹面鏡２
の中心部に光を通過させる孔２ａを穿って、一部反射鏡
４と反射光学系（５）とで共振器を構成する。
第１図を参照しつつ説明すると、本発明では、エキシマ
放電管１の両端に凹面鏡２と凸面鏡３を対向配置して不
安定型共振器を構成するとともに、凹面鏡２と凸面鏡３
の間に、一部反射鏡４を設ける。また、凹面鏡２を挟ん
で一部反射鏡４と反対側には波長分散素子（例えば回折
格子５）を備えた反射光学系を設ける。更に、凹面鏡２
の中心部に光を通過させる孔２ａを穿って、一部反射鏡
４と反射光学系（５）とで共振器を構成する。
〈作用〉
エキシマ放電管１内で放電励起されたレーザ光は、一部
反射鏡４と波長分散素子５を備えた反射光学系の間で共
振し、その一部が一部反射鏡４を介して狭帯域のレーザ
光として凸面鏡３に導かれる。凸面ｍ３に導かれたレー
ザ光は、この凸面鏡３とこれに対向する凹面鏡２によっ
て構成された不安定型共振器により増幅され、かつ、指
向性が改善され、外部に出力される。
反射鏡４と波長分散素子５を備えた反射光学系の間で共
振し、その一部が一部反射鏡４を介して狭帯域のレーザ
光として凸面鏡３に導かれる。凸面ｍ３に導かれたレー
ザ光は、この凸面鏡３とこれに対向する凹面鏡２によっ
て構成された不安定型共振器により増幅され、かつ、指
向性が改善され、外部に出力される。
〈実施例〉
本発明の実施例を、以下、図面に基づいて説明する。
第１図は本発明実施例の構成図である。
エキシマ放電管１は、エキシマガスが充填されるチャン
バ内に励起用の放電電極１ａ、ｌｂが配設され、かつ、
その両端に石英等の窓（図示せず）を備えてなっている
。このエキシマ放電管１の両端には、凹面鏡２と凸面鏡
３が対向して配設されており、これらで不安定型共振器
を構成している。
バ内に励起用の放電電極１ａ、ｌｂが配設され、かつ、
その両端に石英等の窓（図示せず）を備えてなっている
。このエキシマ放電管１の両端には、凹面鏡２と凸面鏡
３が対向して配設されており、これらで不安定型共振器
を構成している。
また、凹面鏡２の中心部には、光を通過させるための孔
２ａが穿たれている。
２ａが穿たれている。
エキシマ放電管１と凸面鏡３０間には一部反射鏡４が配
設されており、また、凹面鏡２を挟んで一部反射鏡４と
反対側には回折格子５が配設されている。一部反射鏡４
および回折格子５は、それぞれ上述した不安定型共振器
の中心軸上、つまり凹面鏡２と凸面鏡３の中心を結ぶ線
上に配設されており、この一部反射鏡４と回折格子５に
よって共振器を構成している。
設されており、また、凹面鏡２を挟んで一部反射鏡４と
反対側には回折格子５が配設されている。一部反射鏡４
および回折格子５は、それぞれ上述した不安定型共振器
の中心軸上、つまり凹面鏡２と凸面鏡３の中心を結ぶ線
上に配設されており、この一部反射鏡４と回折格子５に
よって共振器を構成している。
なお、凹面鏡２および凸面鏡３の曲率半径Ｒ０およびＲ
２は、これらによる不安定型共振器の共振器長しに対し
、例えば前述した（１１式の関係を有しているものとす
る。
２は、これらによる不安定型共振器の共振器長しに対し
、例えば前述した（１１式の関係を有しているものとす
る。
以上の本発明実施例において、放電電極ｌａ。
ｌｂ間の放電により励起された光は、一部反射鏡４と回
折格子５で構成された共振器で共振するが、回折格子５
によって波長選択されて狭帯域のレーザ光となって一部
反射鏡４を介して凸面鏡３側に出力される。
折格子５で構成された共振器で共振するが、回折格子５
によって波長選択されて狭帯域のレーザ光となって一部
反射鏡４を介して凸面鏡３側に出力される。
この一部反射鏡４を介して出力されたレーザ光は、凸面
鏡３と凹面鏡２による不安定型共振器により増幅され、
また、指向性が改善され、凸面鏡３側から出力として外
部に取り出される。
鏡３と凹面鏡２による不安定型共振器により増幅され、
また、指向性が改善され、凸面鏡３側から出力として外
部に取り出される。
なお、波長分散素子を備えた反射光学系としては、上述
した実施例のように回折格子５をリトロ−型に配置する
ほか、例えば第２図および第３図に要部構成図を示す方
式を採用することができる。
した実施例のように回折格子５をリトロ−型に配置する
ほか、例えば第２図および第３図に要部構成図を示す方
式を採用することができる。
第２図に示す方式はプリズムＰと全反射鏡Ｍを用いたも
ので、プリズムＰによってレーザ光を波長分散させて所
望の波長成分の光のみを全反射鏡Ｍによって反射させて
いる。
ので、プリズムＰによってレーザ光を波長分散させて所
望の波長成分の光のみを全反射鏡Ｍによって反射させて
いる。
第３図に示す方式はエタロンＥと全反射鏡Ｍを用いたも
ので、エタロンＥの干渉により所望の波長成分のみを全
反射鏡Ｍによって反射させている。
ので、エタロンＥの干渉により所望の波長成分のみを全
反射鏡Ｍによって反射させている。
〈発明の効果〉
以上説明したように、本発明によれば、１台のレーザに
よって、狭帯域化され、かつ、指向性の高いエキシマレ
ーザ光が得られるので、従来の注入同期型レーザ装置に
比して装置の筒素化、小型化が達成されるとともに、同
期回路が不要となり、装置のコストダウンに寄与すると
ころ大である。
よって、狭帯域化され、かつ、指向性の高いエキシマレ
ーザ光が得られるので、従来の注入同期型レーザ装置に
比して装置の筒素化、小型化が達成されるとともに、同
期回路が不要となり、装置のコストダウンに寄与すると
ころ大である。
第１図は本発明実施例の構成図、
第２図および第３図はそれぞれ本発明の他の実施例の要
部構成図、 第４図は従来の注入同期型レーザ装置の構成図である。 １・・・・・・・エキシマ放電管 ｌａ、ｌｂ・・・放電電極 ２・・・・・・・凹面鏡 ２ａ・・・・・・孔 ３・・・・・・・凸面鏡 ４・・・・・・・一部反射鏡 ５・・・・・・・回折格子 第１図
部構成図、 第４図は従来の注入同期型レーザ装置の構成図である。 １・・・・・・・エキシマ放電管 ｌａ、ｌｂ・・・放電電極 ２・・・・・・・凹面鏡 ２ａ・・・・・・孔 ３・・・・・・・凸面鏡 ４・・・・・・・一部反射鏡 ５・・・・・・・回折格子 第１図
Claims (1)
- エキシマ放電管の両端に凹面鏡と凸面鏡を対向配置して
不安定型共振器を構成するとともに、上記凹面鏡と凸面
鏡の間に一部反射鏡を設け、上記凹面鏡を挟んで上記一
部反射鏡と反対側には波長分散素子を備えた反射光学系
を設け、かつ、上記凹面鏡の中心部に光を通過させる孔
を穿って、上記一部反射鏡と上記反射光学系とで共振器
を構成してなるエキシマレーザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63145396A JP2661147B2 (ja) | 1988-06-13 | 1988-06-13 | エキシマレーザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63145396A JP2661147B2 (ja) | 1988-06-13 | 1988-06-13 | エキシマレーザ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH022188A true JPH022188A (ja) | 1990-01-08 |
| JP2661147B2 JP2661147B2 (ja) | 1997-10-08 |
Family
ID=15384294
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63145396A Expired - Fee Related JP2661147B2 (ja) | 1988-06-13 | 1988-06-13 | エキシマレーザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2661147B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05102579A (ja) * | 1991-10-02 | 1993-04-23 | Japan Atom Energy Res Inst | ビーム拡がりの小さいレーザー光を発生させる方法 |
| JPH06152005A (ja) * | 1992-11-13 | 1994-05-31 | Komatsu Ltd | レーザ装置 |
| WO1996031929A1 (fr) * | 1995-04-03 | 1996-10-10 | Komatsu Ltd. | Laser a bande etroite |
| JP2007281517A (ja) * | 1999-03-19 | 2007-10-25 | Cymer Inc | 可視赤及びｉｒコントロールを備えたｆ２レーザ |
| JP2008022026A (ja) * | 1998-05-20 | 2008-01-31 | Cymer Inc | 高信頼性でモジュラ製造品質の狭帯域高繰り返しレートｆ２レーザ |
| WO2020054869A1 (ja) * | 2018-09-14 | 2020-03-19 | 大学共同利用機関法人自然科学研究機構 | 光発振器 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62123788A (ja) * | 1985-11-22 | 1987-06-05 | Toshiba Corp | 波長可変形レ−ザ発振装置 |
-
1988
- 1988-06-13 JP JP63145396A patent/JP2661147B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62123788A (ja) * | 1985-11-22 | 1987-06-05 | Toshiba Corp | 波長可変形レ−ザ発振装置 |
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| US6101211A (en) * | 1995-04-03 | 2000-08-08 | Komatsu, Ltd. | Narrow-band laser apparatus |
| JP2008022026A (ja) * | 1998-05-20 | 2008-01-31 | Cymer Inc | 高信頼性でモジュラ製造品質の狭帯域高繰り返しレートｆ２レーザ |
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| WO2020054869A1 (ja) * | 2018-09-14 | 2020-03-19 | 大学共同利用機関法人自然科学研究機構 | 光発振器 |
| JPWO2020054869A1 (ja) * | 2018-09-14 | 2021-08-30 | 大学共同利用機関法人自然科学研究機構 | 光発振器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2661147B2 (ja) | 1997-10-08 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |