JPH02297987A - エキシマレーザ発振装置 - Google Patents
エキシマレーザ発振装置Info
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- JPH02297987A JPH02297987A JP1117196A JP11719689A JPH02297987A JP H02297987 A JPH02297987 A JP H02297987A JP 1117196 A JP1117196 A JP 1117196A JP 11719689 A JP11719689 A JP 11719689A JP H02297987 A JPH02297987 A JP H02297987A
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- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims abstract description 55
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 45
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 abstract 1
- 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 17
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 239000013307 optical fiber Substances 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
- H01S3/081—Construction or shape of optical resonators or components thereof comprising three or more reflectors
- H01S3/082—Construction or shape of optical resonators or components thereof comprising three or more reflectors defining a plurality of resonators, e.g. for mode selection or suppression
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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】
［ａ業上の利用分野］
本発明はエキシマレーザ発振装置に関し、特に発振波長
の狭帯域化手段に関するものである。
の狭帯域化手段に関するものである。
［従来の技術］
従来のエキシマレーザ発振装置の一例を第２図に示す。
この図において、１０ル−ザガス、放電電極を含むレー
ザチャンバであり、レーザ窓１０４．１０４’の外側に
外部共振器としての出力側ハーフミラ−１０２と全反射
ミラー１０３とを備え、この共振器内のレーザ光釉上に
発振波長狭帯域化素子として二個のエタロン１０５゜１
０５゛を直列に配設している。
ザチャンバであり、レーザ窓１０４．１０４’の外側に
外部共振器としての出力側ハーフミラ−１０２と全反射
ミラー１０３とを備え、この共振器内のレーザ光釉上に
発振波長狭帯域化素子として二個のエタロン１０５゜１
０５゛を直列に配設している。
一般にエキシマレーザの発振ビームは、縦横比約１対３
程度の長方形断面を有しており、また発振ビームを透過
させる波長狭帯域化素子の大きさ等はビーム形状により
定まる。
程度の長方形断面を有しており、また発振ビームを透過
させる波長狭帯域化素子の大きさ等はビーム形状により
定まる。
［発明が解決しようとする課題］
ところで、従来の波長狭帯域化素子、例えばエタロンの
有効径は、発振ビームの長辺の長さに対して設計されて
いるので、波長狭帯域化素子自体が大型化しており効率
的でない。例えば、エタロンの有効径が大きくなると、
ビーム照射面内でのエタロンの平行度が低下し、ビーム
断面内各部での波長のバラつきが生ずる。
有効径は、発振ビームの長辺の長さに対して設計されて
いるので、波長狭帯域化素子自体が大型化しており効率
的でない。例えば、エタロンの有効径が大きくなると、
ビーム照射面内でのエタロンの平行度が低下し、ビーム
断面内各部での波長のバラつきが生ずる。
また、波長狭帯域化素子自体（少なくとも有効径等）を
小型化して効率的に使用するためには、ビーム形状を小
さくする必要がある。ここで、例えば共振器内に縮小光
学系を組入れてビーム形状を小さくすると、波長狭帯域
化素子自体は小さくできるが、同時にビーム内の光量密
度が増加してしまう。このため、波長狭帯域化素子に対
する負荷が大きくなり、例えば熱歪等の影響が大きくな
るので、発振波長の安定性が悪くなるという問題がある
。
小型化して効率的に使用するためには、ビーム形状を小
さくする必要がある。ここで、例えば共振器内に縮小光
学系を組入れてビーム形状を小さくすると、波長狭帯域
化素子自体は小さくできるが、同時にビーム内の光量密
度が増加してしまう。このため、波長狭帯域化素子に対
する負荷が大きくなり、例えば熱歪等の影響が大きくな
るので、発振波長の安定性が悪くなるという問題がある
。
［課題を解決するための手段］
上記問題を解決する為に本発明では、共振器内に配設さ
れた波長狭帯域化素子により発振波長の狭帯域化を行な
うエキシマレーザ発振装置において、発振ビームをその
長辺方向に２分割し、各分割された発振ビームを各々異
なる光路上に配光する発振ビーム分割手段を共振器内に
設け、前記分割された発振ビームの各々の光路上に前記
波長狭帯域化素子を配設したことを特徴とする。
れた波長狭帯域化素子により発振波長の狭帯域化を行な
うエキシマレーザ発振装置において、発振ビームをその
長辺方向に２分割し、各分割された発振ビームを各々異
なる光路上に配光する発振ビーム分割手段を共振器内に
設け、前記分割された発振ビームの各々の光路上に前記
波長狭帯域化素子を配設したことを特徴とする。
また、共振器内に配設された波長狭帯域化素子により発
振波長の狭帯域化を行なうエキシマレーザ発振装置にお
いて、発振ビームをその長辺方向に２分割し、各分割さ
れた発振ビームを第１と第２の光路上に配光する発振ビ
ーム分割手段と、前記第１と第２の光路を同一の共通光
軸上に重ね合せ、第１と第２の光路の前記分割ビームの
各々を互いに逆向きに進行させる光路合成手段とを設け
、前記共通光軸上に、前記波長狭帯域化素子を配設した
ものでもよい。
振波長の狭帯域化を行なうエキシマレーザ発振装置にお
いて、発振ビームをその長辺方向に２分割し、各分割さ
れた発振ビームを第１と第２の光路上に配光する発振ビ
ーム分割手段と、前記第１と第２の光路を同一の共通光
軸上に重ね合せ、第１と第２の光路の前記分割ビームの
各々を互いに逆向きに進行させる光路合成手段とを設け
、前記共通光軸上に、前記波長狭帯域化素子を配設した
ものでもよい。
［作用］
本願請求項（１）に記載される発明は、上記のように構
成されている為、発振ビーム分割手段により発振ビーム
内の光量密度を保持したまま、発振ビームを長辺方向に
２分割して振分ける。
成されている為、発振ビーム分割手段により発振ビーム
内の光量密度を保持したまま、発振ビームを長辺方向に
２分割して振分ける。
ここでは、振分けられた各分割ビームに対応させて、各
々の光路上に別個の共振器としての光学系（例えばミラ
ー等の光学手段）が必要である。
々の光路上に別個の共振器としての光学系（例えばミラ
ー等の光学手段）が必要である。
そして、振分けられて断面形状が小さくされた各分割ビ
ームの各々の光路上に配設された波長狭帯化素子により
発振波長の狭帯域化を行なう。この波長狭帯域化素子の
有効径は、各分割ビームの断面形状に対応させて設計さ
れる。
ームの各々の光路上に配設された波長狭帯化素子により
発振波長の狭帯域化を行なう。この波長狭帯域化素子の
有効径は、各分割ビームの断面形状に対応させて設計さ
れる。
また、本願請求項（２）に記載された発明では、発振ビ
ーム分割手段により発振ビーム内の光量密度を保持した
まま、発振ビームを長辺方向に２分割して振分け、各々
の分割ビームを第１と第２の光路上に配光する。
ーム分割手段により発振ビーム内の光量密度を保持した
まま、発振ビームを長辺方向に２分割して振分け、各々
の分割ビームを第１と第２の光路上に配光する。
さらに、光路合成手段により前記第１と第２の光路とが
合成され、この共通光軸上で前記各々の分割ビームが逆
進する。この発明では、従来の例えば全反射ミラーの垂
直反射を利用した共振器に代え、前記光路合成手段が共
振器としての光学系となる。そして、この共通光軸上に
配設された波長狭帯域化素子により発振波長の狭帯域化
を行なう。この波長狭帯域化素子の有効径も、上記発明
同様に共通光軸上の各々の分割ビームの断面形状に対応
させて設計される。
合成され、この共通光軸上で前記各々の分割ビームが逆
進する。この発明では、従来の例えば全反射ミラーの垂
直反射を利用した共振器に代え、前記光路合成手段が共
振器としての光学系となる。そして、この共通光軸上に
配設された波長狭帯域化素子により発振波長の狭帯域化
を行なう。この波長狭帯域化素子の有効径も、上記発明
同様に共通光軸上の各々の分割ビームの断面形状に対応
させて設計される。
［実施例］
本発明の実施例を図面を参照して説明する。
第１図に本発明の一実施例に係るエキシマレーザ装置の
構成を示す。この図において、１はレーザチャンバであ
り、レーザ窓４．４゛を備えている。２は、レーザチャ
ンバ１から発振されるレーザ発振光の光軸上に配設され
た出力側ハーフミラ−であり、レーザチャンバ１を挾ん
でこの先軸上の反対側には分割ミラー６が配設されてい
る。
構成を示す。この図において、１はレーザチャンバであ
り、レーザ窓４．４゛を備えている。２は、レーザチャ
ンバ１から発振されるレーザ発振光の光軸上に配設され
た出力側ハーフミラ−であり、レーザチャンバ１を挾ん
でこの先軸上の反対側には分割ミラー６が配設されてい
る。
分割ミラー６は、互いに反射面を２７０度の角度を持た
せて配置された二枚の全反射ミラーからなり、レーザチ
ャンバ１からの発振ビームをその長辺方向に二分割して
振分け、各々の分割ビームを合成ミラー３ａ、３ｂ側に
夫々配光する。
せて配置された二枚の全反射ミラーからなり、レーザチ
ャンバ１からの発振ビームをその長辺方向に二分割して
振分け、各々の分割ビームを合成ミラー３ａ、３ｂ側に
夫々配光する。
ここで振分けられた各々の分割ビームは、合成ミラー３
ｃ、３ｄにより夫々反射され、同一の共通光軸上を互い
に逆進する。そして、分割ミラー６の先とは逆の面に入
射して、出力ミラー２側へ配光される。
ｃ、３ｄにより夫々反射され、同一の共通光軸上を互い
に逆進する。そして、分割ミラー６の先とは逆の面に入
射して、出力ミラー２側へ配光される。
さらに、共通光軸上には２種類のエタロン５゜５°が各
々−個づつ配設されている。これは、エタロンの透過帯
域特性を考慮して二段階の波長狭帯域化を行なうためで
あり、例えば他の波長狭帯域化素子等を用いる場合等に
は、この共通光軸上の何れかの部位の少なくとも一ケ所
に設ければよい。
々−個づつ配設されている。これは、エタロンの透過帯
域特性を考慮して二段階の波長狭帯域化を行なうためで
あり、例えば他の波長狭帯域化素子等を用いる場合等に
は、この共通光軸上の何れかの部位の少なくとも一ケ所
に設ければよい。
このエキシマレーザ発振装置では、これらの出力ミラ−
２，ミラー３ａ〜ｄ０分割ミラー６等から共振器が構成
されている。このため、分割ミラー６で振分けられた各
分割ビームは、出力ミラー２を介して、Ｉ ＰＡＳＳ
（１往復）毎に入れ代りながら発振し、従来と同様に発
振波長が狭帯域化されたレーザ光を得ることができる。
２，ミラー３ａ〜ｄ０分割ミラー６等から共振器が構成
されている。このため、分割ミラー６で振分けられた各
分割ビームは、出力ミラー２を介して、Ｉ ＰＡＳＳ
（１往復）毎に入れ代りながら発振し、従来と同様に発
振波長が狭帯域化されたレーザ光を得ることができる。
ここで、エタロンを通過するレーザビームについて説明
する。
する。
先ず、分割ビームの形状は、レーザチャンバ１から発振
される長方形断面を有するビームのほぼ半分の大きさで
あり、各分割ビームが共通光軸上を逆進している。この
ため、エタロンを通過するビームの照射領域は、各分割
ビームの断面形状とほぼ同一であり、すなわち第２図に
示す従来例の約半分の大きさとなる。
される長方形断面を有するビームのほぼ半分の大きさで
あり、各分割ビームが共通光軸上を逆進している。この
ため、エタロンを通過するビームの照射領域は、各分割
ビームの断面形状とほぼ同一であり、すなわち第２図に
示す従来例の約半分の大きさとなる。
つぎに、各分割ビーム内の光量密度であるが、これは従
来例と同じである。この実施例では、分割ビームの共通
光軸上を各分割ビームが互いに逆進しているが、従来例
でもチャンバ１０１からエタロン１０５．１０５°に入
射したビームが全反射ミラー１０３により反射されて再
び逆方向からエタロン１０５，１０５’ に入射する。
来例と同じである。この実施例では、分割ビームの共通
光軸上を各分割ビームが互いに逆進しているが、従来例
でもチャンバ１０１からエタロン１０５．１０５°に入
射したビームが全反射ミラー１０３により反射されて再
び逆方向からエタロン１０５，１０５’ に入射する。
従って、エタロンに対するビームの照射領域における透
過光量の密度も従来例とほぼ同様である。
過光量の密度も従来例とほぼ同様である。
以上のように本実施例では、発振ビームの光量密度を増
加させることなく、ビームの断面形状を約半分に縮小し
ている。
加させることなく、ビームの断面形状を約半分に縮小し
ている。
このため、この実施例に用いるエタロンを設計する場合
には、従来の半分の大きさのビームに対して有効径を決
定すればよく、エタロン自体を小型化できるとともに、
エタロンの有効径に対する平行度の向上を図ることがで
きるため、効率的な波長の狭帯域化が行なえる利点があ
る。
には、従来の半分の大きさのビームに対して有効径を決
定すればよく、エタロン自体を小型化できるとともに、
エタロンの有効径に対する平行度の向上を図ることがで
きるため、効率的な波長の狭帯域化が行なえる利点があ
る。
さらに、エタロンを透過する光量密度を増加させないの
で、例えばエタロンの発熱量や熱歪等を抑えることがで
きるため、発振波長の安定性も向上する。
で、例えばエタロンの発熱量や熱歪等を抑えることがで
きるため、発振波長の安定性も向上する。
本実施例とは異なり、発振ビーム分割手段により振分け
られた各分割ビームの各々の光路に対して、例えばエタ
ロンや共振器としての全反射ミラー等を夫々備えたもの
（図示しないが、例えばミラー３Ｃ，３ｄをビームと垂
直に配置し、それぞれの光路中にエタロン５．５′を配
置したもの）でも同様の効果が生ずる。この場合には、
各々の光路上に配置された波長狭帯域化素子、例えばエ
タロンの透過帯域を同調させる必要がある。
られた各分割ビームの各々の光路に対して、例えばエタ
ロンや共振器としての全反射ミラー等を夫々備えたもの
（図示しないが、例えばミラー３Ｃ，３ｄをビームと垂
直に配置し、それぞれの光路中にエタロン５．５′を配
置したもの）でも同様の効果が生ずる。この場合には、
各々の光路上に配置された波長狭帯域化素子、例えばエ
タロンの透過帯域を同調させる必要がある。
また、本実施例では発振ビーム分割手段として分割ミラ
ーを用いているが、例えば互いの頂点を接するように相
対して配置された１対のプリズム等を用い、これらのプ
リズムでの屈折を利用した分割手段としてもよい。
ーを用いているが、例えば互いの頂点を接するように相
対して配置された１対のプリズム等を用い、これらのプ
リズムでの屈折を利用した分割手段としてもよい。
［発明の効果］
以上説明したように本願請求項（１）に係る発明によれ
ば、共振器内の全１辰ビーム分割手段により発振ビーム
を分割して振分けているため、各々の分割ビームの光路
上に配設された波長狭帯域化素子への入射ビームの光量
密度を増加させることなく、そのビーム形状を小さくで
きる。
ば、共振器内の全１辰ビーム分割手段により発振ビーム
を分割して振分けているため、各々の分割ビームの光路
上に配設された波長狭帯域化素子への入射ビームの光量
密度を増加させることなく、そのビーム形状を小さくで
きる。
このため、波長狭帯域化素子の有効径を小さくし、効率
的な発振波長の狭帯域化が行なえる利点がある。
的な発振波長の狭帯域化が行なえる利点がある。
さらに、この装置から得られるレーザ光の発振波長の安
定性が向上する効果がある。
定性が向上する効果がある。
加えて、波長狭帯域化素子自体を小型化できる利点もあ
る。
る。
また、本願請求項（２）に係る発明によれば、以上の効
果に加え、光路合成手段により同一の光路上を各分割ビ
ームが互いに逆進するため、この共通光軸上の少なくと
も一ケ所に波長狭帯域化素子を設ければよい。
果に加え、光路合成手段により同一の光路上を各分割ビ
ームが互いに逆進するため、この共通光軸上の少なくと
も一ケ所に波長狭帯域化素子を設ければよい。
このため、波長狭帯域化素子の設置に対するコストを削
減できるとともに、これらの制御（例えば、波長制御の
ためのエタロン傾斜駆動）等が容易に行なえる利点があ
る。
減できるとともに、これらの制御（例えば、波長制御の
ためのエタロン傾斜駆動）等が容易に行なえる利点があ
る。
第１図は、本発明の一実施例にかかるエキシマレーザ発
振装置を示す構成図、 第２図は従来のエキシマレーザ発振装置を示す構成図で
ある。 ［主要部分の符号の説明］
振装置を示す構成図、 第２図は従来のエキシマレーザ発振装置を示す構成図で
ある。 ［主要部分の符号の説明］
Claims (2)
- （１）共振器内に配設された波長狭帯域化素子により発
振波長の狭帯域化を行なうエキシマレーザ発振装置にお
いて、 発振ビームをその長辺方向に２分割し、各分割された発
振ビームを各々異なる光路上に配光する発振ビーム分割
手段を共振器内に設け、 前記分割された発振ビームの各々の光路上に前記波長狭
帯域化素子を配設したことを特徴とするエキシマレーザ
発振装置。 - （２）共振器内に配設された波長狭帯域化素子により発
振波長の狭帯域化を行なうエキシマレーザ発振装置にお
いて、 発振ビームをその長辺方向に２分割し、各分割された発
振ビームを第１と第２の光路上に配光する発振ビーム分
割手段と、 前記第１と第２の光路を同一の共通光軸上に重ね合せ、
第１と第２の光路の前記分割ビームの各々を互いに逆向
きに進行させる光路合成手段とを設け、 前記共通光軸上に、前記波長狭帯域化素子を配設したこ
とを特徴とするエキシマレーザ発振装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1117196A JPH02297987A (ja) | 1989-05-12 | 1989-05-12 | エキシマレーザ発振装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1117196A JPH02297987A (ja) | 1989-05-12 | 1989-05-12 | エキシマレーザ発振装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02297987A true JPH02297987A (ja) | 1990-12-10 |
Family
ID=14705774
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1117196A Pending JPH02297987A (ja) | 1989-05-12 | 1989-05-12 | エキシマレーザ発振装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02297987A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007513386A (ja) * | 2003-12-19 | 2007-05-24 | インテル・コーポレーション | 複数のはんだボールを用いたエタロンの位置決め |
-
1989
- 1989-05-12 JP JP1117196A patent/JPH02297987A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007513386A (ja) * | 2003-12-19 | 2007-05-24 | インテル・コーポレーション | 複数のはんだボールを用いたエタロンの位置決め |
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