JPH04180278A - Narrow-band laser - Google Patents

Narrow-band laser

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JPH04180278A
JPH04180278A JP30730190A JP30730190A JPH04180278A JP H04180278 A JPH04180278 A JP H04180278A JP 30730190 A JP30730190 A JP 30730190A JP 30730190 A JP30730190 A JP 30730190A JP H04180278 A JPH04180278 A JP H04180278A
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JP
Japan
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laser
light
laser beam
optical resonator
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JP30730190A
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Japanese (ja)
Inventor
Naoto Nishida
直人 西田
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To prevent an increase in wide-band components of laser light by detecting wide-band light and narrow-band light generated from a laser exciter, and controlling the inclining angle of a pair of high reflecting members as part of an optical resonator based on the compared value of the detected values. CONSTITUTION:The quantity of light to be detected by a first power meter 17 at the time of starting a device is set as an initial signal A0 in a comparison controller 7, and the quantity of light to be detected by a second power meter 18 is similarly set as an initial signal B0. When laser light L is output in a state that the signals A0, B0 are set, detected values A1, B1 detected by the meters 17, 18 are sequentially input to the controller 7. If the ratio of the detected values by the meters 17, 18 to be detected by the controller 7 becomes (A1/B1)<1, a second high reflecting mirror 14 is driven and its angle is controlled. Thus, an increase in wide-band components of laser light is prevented.

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的コ   ′ (産業上の利用分野) この発明はスペクトル幅が狭帯域化されたレーザ光を得
るためのガスレーザ装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Purpose of the Invention] (Industrial Field of Application) The present invention relates to a gas laser device for obtaining laser light whose spectral width is narrowed.

(従来の技術) ガスレーザ装置には種々のガスレーザ媒質が用いられて
おり、その1つにNe(ネオン)、Kr(クリプトン)
およびF2  (弗素)を混合した混合ガスを用いた、
KrFエキシマレーザが知られている。このKrFエキ
シマレーザは、長時間運転すると、ガスレーザ媒質中の
弗素ガスが放電による電子の衝突で解離し、3種類の混
合ガス比が最適値からずれてくるため、レーザ発振効率
(レーザ出力/放電入力)が徐々に低下するという現象
が生じる。
(Prior art) Various gas laser media are used in gas laser devices, one of which is Ne (neon) and Kr (krypton).
Using a mixed gas containing F2 (fluorine) and F2 (fluorine),
KrF excimer lasers are known. When this KrF excimer laser is operated for a long time, the fluorine gas in the gas laser medium dissociates due to the collision of electrons caused by discharge, and the ratio of the three types of mixed gases deviates from the optimum value. A phenomenon occurs in which the input (input) gradually decreases.

このような現象によってレーザ出力が低下するのを防止
するため、従来はっぎのような手段が講じられていた。
In order to prevent the laser output from decreasing due to such a phenomenon, conventional measures have been taken.

つまり、ガスレーザ装置から出力されるレーザ光の出力
をセンサによってモニタする。レーザ光の出力が低下し
たならば、電源部を制御し、ガスレーザ媒質を励起する
レーザ励起部への電気エネルギを増大させる。それによ
って、レーザ出力が低下するのを防止している。
That is, the sensor monitors the output of the laser light output from the gas laser device. When the output of the laser light decreases, the power supply section is controlled to increase the electrical energy to the laser excitation section that excites the gas laser medium. This prevents the laser output from decreasing.

一方、電源部からの電気エネルギが、その電源部自体の
上限値あるいは放電がアーク状態に移行しないために制
限される上限値に達したならば、新鮮なガスレーザ媒質
中の弗素ガスを注入する。
On the other hand, when the electrical energy from the power source reaches the upper limit of the power source itself or the upper limit limited to prevent the discharge from transitioning to an arc state, fresh fluorine gas in the gas laser medium is injected.

弗素ガスを注入すると、ガスレーザ媒質の混合比は初期
値に近付き、レーザ発振効率も初期値近くまで復旧する
から、それにともなって励起手段へ供給する電気エネル
ギを初期値程度まで低下させることができる。このよう
に、電気エネルギの上昇と、弗素ガスの補充とを繰り返
すことで、レーザ出力を所定値以上に保つことができる
。そして、このような操作を繰り返しても、レーザ出力
が十分に回復しない場合には、ガスレーザ媒質を交換す
るようにしている。
When fluorine gas is injected, the mixing ratio of the gas laser medium approaches the initial value and the laser oscillation efficiency is restored to near the initial value, so that the electrical energy supplied to the excitation means can be reduced to about the initial value. In this way, by repeating the increase in electrical energy and the replenishment of fluorine gas, the laser output can be maintained at a predetermined value or higher. If the laser output does not recover sufficiently even after repeating such operations, the gas laser medium is replaced.

ところで、上記ガスレーザ装置がレーザ光のスペクトル
幅を狭帯域化させて出力する、いわゆる狭帯域化レーザ
装置の場合、レーザ出力の低下要因としてはレーザ励起
部におけるガスレーザ媒質の劣化以外に、光共振器のア
ライメントのずれか原因となることがある。
By the way, in the case of a so-called narrow-band laser device, which outputs a laser beam with a narrower spectrum width, in addition to the deterioration of the gas laser medium in the laser excitation part, the cause of the decrease in laser output is the optical resonator. This may cause misalignment.

しかしながら、従来は出力の低下がガスレーザ媒質の劣
化によるものかあるいは光共振器のアライメントのずれ
によるものかを区別しておらす、単に上述した電気エネ
ルギの増大と弗素ガスの注入とを繰り返して出力を一定
に保つということか行われていた。そのため、出力の低
下が光共振器のアライメントのずれ、つまり光共振器を
形成する反射ミラーの角度のずれが原因の場合、レーザ
励起部への電気エネルギの増大あるいは弗素ガスの注入
によってレーザ出力が一定に保たれたとしても、光共振
器のアライメントのずれによってレーザ光のスペクトル
幅が広がったり、狭帯域化されていないレーザ光の成分
が増大するということが生じる。
However, in the past, it was necessary to distinguish whether the decrease in output was due to deterioration of the gas laser medium or to misalignment of the optical resonator, and to simply increase the output by repeating the above-mentioned increase in electrical energy and injection of fluorine gas. Something was being done to keep it constant. Therefore, if the decrease in output is caused by a misalignment of the optical resonator, that is, a misalignment of the angle of the reflecting mirror that forms the optical resonator, the laser output can be reduced by increasing the electrical energy or injecting fluorine gas into the laser excitation part. Even if it is kept constant, the spectral width of the laser beam may widen due to misalignment of the optical resonator, or the component of the laser beam that is not band-narrowed may increase.

レーザ光のスペクトル幅が広がったり、狭帯域化されて
いない成分のレーザ光が増大すると、そのレーザ光をリ
ソグラフィーなどに利用した場合、解像力の低下を招く
ことになるという実用上、重大な問題が生じる。
When the spectral width of laser light widens or the amount of laser light with non-narrowed components increases, when that laser light is used for lithography, etc., there is a serious problem in practical terms: resolution deteriorates. arise.

(発明が解決しようとする課題) このように、従来の狭帯域レーザ装置においては、ガス
レーザ媒質の経時的な劣化によるレーザ出力の低下に対
しては対応することができるものの、振動による光共振
器のアライメントのずれに対してはそのことを検出して
補正するということがなんら行われていないため、レー
ザ光のスペクトル幅が広がったり、狭帯域化されていな
い成分のレーザ光が増大するなどのことがあった。
(Problems to be Solved by the Invention) As described above, in conventional narrowband laser devices, although it is possible to cope with a decrease in laser output due to deterioration of the gas laser medium over time, the optical resonator due to vibration Since there is no way to detect and correct the misalignment of the Something happened.

この発明は上記事情にもとずきなされたもので、その目
的とするところは、光共振器のアライメントにずれが生
じたならば、そのことを検出して補正することで、レー
ザ光のスペクトル幅が広がったり、非狭帯域化レーザ光
が増大するのを防止できるようにした狭帯域化レーザ装
置を提供することにある。
This invention was made based on the above circumstances, and its purpose is to detect and correct any misalignment of the optical resonator, thereby improving the spectrum of laser light. It is an object of the present invention to provide a narrowband laser device that can prevent the width from widening and non-narrowband laser light from increasing.

[発明の構成コ (課題を解決するための手段及び作用)上記課題を解決
するためにこの発明は、レーザ光を反射する一対の高反
射部材を離間対向して配置してなる光共振器と、この光
共振器内に配設されたレーザ励起部と、このレーザ励起
部で発生したレーザ光の一部を透過させてこのレーザ光
の光路外に導くプリズムと、上記光路外に導かれたレー
ザ光のスペクトル幅を狭帯域化する狭帯域化手段と、こ
の狭帯域化手段によって狭帯域化されて上記光共振器か
ら出力されるレーザ光の光量を検出する第1の検出手段
と、上記レーザ光の一部の上記プリズムを透過せずに反
射した反射光の光量を検出する第2の検出手段と、上記
第1の検出手段と第2の検出手段との検出値を比較しそ
の比較値に応じて制御信号を出力する比較制御部と、こ
の比較制御部からの制御信号によって上記光共振器の少
なくとも一方の高反射部材を駆動してその傾斜角度を調
節する駆動手段とを具備したことを特徴とする特 このような構成によれば、光共振器のアライメントにず
れが生じると、それに応じて比較制御部が駆動手段へ制
御信号を出力し、光共振器を形成する一対の高反射部材
の少なくとも一方の傾斜角度を駆動制御するから、光共
振器のアライメントのずれによりレーザ光のスペクトル
幅が広くなったり、狭帯域化されていない成分のレーザ
光が増大するのを防ぐことができる。
[Structure of the Invention (Means and Effects for Solving the Problems) In order to solve the above problems, the present invention provides an optical resonator formed by disposing a pair of highly reflective members that reflect laser light in a spaced-apart manner. , a laser excitation section disposed within the optical resonator, a prism that transmits a part of the laser light generated in the laser excitation section and guides it out of the optical path of the laser light, and a prism guided out of the optical path of the laser light. a band narrowing means for narrowing the spectral width of the laser beam; a first detection means for detecting the light amount of the laser beam narrowed by the band narrowing means and output from the optical resonator; A second detection means detects the amount of reflected light that is reflected without passing through the prism of a part of the laser light, and the detection values of the first detection means and the second detection means are compared. A comparison control section that outputs a control signal according to the value, and a driving means that drives at least one high reflection member of the optical resonator to adjust its inclination angle using the control signal from the comparison control section. According to this particular configuration, when a deviation occurs in the alignment of the optical resonator, the comparison control section outputs a control signal to the driving means in accordance with the deviation, and the pair of heights forming the optical resonator Since the inclination angle of at least one of the reflecting members is driven and controlled, it is possible to prevent the spectral width of the laser beam from widening due to misalignment of the optical resonator and the laser beam of components that are not narrowed band from increasing. can.

(実施例) 以下、この発明の第1の実施例を第1図と第2図を参照
して説明する。第1図中1はこの発明に係わる狭帯域化
レーザ装置としてのKrFエキシマレーザ装置を示し、
この狭帯域化レーザ装置1はレーザ励起部2を備えてい
る。このレーザ励起部2は、内部にネオン、クリプトン
および弗素を混合した混合ガスからなるガスレーザ媒質
が封入されているとともに、陰極と陽極とからなる一対
の主電極3が対向して配設され、これら主電極3の両側
には図示しない予備電離電極が配設されている。
(Example) Hereinafter, a first example of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. 1 in FIG. 1 indicates a KrF excimer laser device as a band narrowing laser device according to the present invention,
This band-narrowing laser device 1 includes a laser excitation section 2 . This laser excitation section 2 has a gas laser medium made of a mixed gas of neon, krypton, and fluorine sealed inside, and a pair of main electrodes 3 consisting of a cathode and an anode are disposed facing each other. Preliminary ionization electrodes (not shown) are provided on both sides of the main electrode 3.

上記レーザ励起部2には図示しないネオンガス、クリプ
トンガスおよび弗素ガスのそれぞれの供給源が収容され
ガス供給部4が3本の供給管5a〜5cを介して接続さ
れている。また、上記主電極3および予備電離電極には
、これらに電気エネルギを供給するためのダ高圧電源部
6が接続されている。上記供給部4と高圧電源部6とは
比較制御部7に接続され、この比較制御部7からの制御
信号によって駆動制御されるようになっている。上記高
圧電源部6から主電極3および予備電離電極に電気エネ
ルギが供給されると、予備電離電極によって一対の主電
極3間の放電空間部が予備電離され、ついで主電極3間
に生じる主放電によって上記放電空間部のガスレーザ媒
質が光励起されてレーザ光が発生するようになっている
The laser excitation section 2 houses respective supply sources of neon gas, krypton gas, and fluorine gas (not shown), and is connected to the gas supply section 4 via three supply pipes 5a to 5c. Further, a high-voltage power supply section 6 is connected to the main electrode 3 and the preliminary ionization electrode for supplying electrical energy thereto. The supply section 4 and the high voltage power supply section 6 are connected to a comparison control section 7, and are driven and controlled by control signals from the comparison control section 7. When electrical energy is supplied from the high-voltage power supply section 6 to the main electrode 3 and the pre-ionization electrode, the discharge space between the pair of main electrodes 3 is pre-ionized by the pre-ionization electrode, and then a main discharge is generated between the main electrodes 3. The gas laser medium in the discharge space is optically excited to generate laser light.

上記レーザ励起部2内で発生したレーザ光りは、このレ
ーザ励起部2の軸方向両端面にそれぞれ形成された出力
窓8から出射する。一方の出力窓8には高反射部材とし
ての第1の高反射ミラー9が対向して配設され、他方の
出力窓8にはプリズム11が一部を上記レーザ光りの光
路に突出させて配置されている。したがって、上記他方
の窓8から出射したレーザ光りは、上記プリズム11を
透過するレーザ光L1と、このプリズム11の入射面1
1aで反射するレーザ光L2と、上記プリズム11に入
射せずに進行するレーザ光りとに分割される。
Laser light generated within the laser excitation section 2 is emitted from output windows 8 formed on both axial end faces of the laser excitation section 2, respectively. A first high-reflection mirror 9 as a high-reflection member is disposed facing one of the output windows 8, and a prism 11 is disposed in the other output window 8 with a portion thereof protruding into the optical path of the laser beam. has been done. Therefore, the laser light emitted from the other window 8 includes the laser light L1 that passes through the prism 11 and the entrance surface 1 of the prism 11.
It is divided into a laser beam L2 reflected by 1a and a laser beam that travels without entering the prism 11.

上記プリズム11を透過したレーザ光L1はエタロン1
2によって狭帯域化され、上記第1の高反射ミラー9と
で光共振器13を形成する同じく高反射部材としての第
2の高反射ミラー14に入射する。そして、この第2の
高反射ミラー14で反射し、上記エタロン12、プリズ
ム11および他方の窓8を透過してレーザ励起部2で増
幅され、一方の窓8から出射して第1の高反射ミラー9
で反射し、再びレーザ励起部2を通って他方の窓8から
出射する。したがって、他方の窓8から出射され、プリ
ズム11に入射せずに光共振器13の外部に取出される
レーザ光りのスペクトル幅は十分に狭帯域化されている
The laser beam L1 transmitted through the prism 11 is transmitted to the etalon 1.
2, and enters a second high-reflection mirror 14 which also serves as a high-reflection member and forms an optical resonator 13 with the first high-reflection mirror 9. Then, it is reflected by the second high-reflection mirror 14, transmitted through the etalon 12, prism 11, and the other window 8, amplified by the laser excitation section 2, and emitted from the one window 8 to become the first high-reflection light. mirror 9
The light is reflected by the laser beam, passes through the laser excitation unit 2 again, and is emitted from the other window 8. Therefore, the spectral width of the laser light emitted from the other window 8 and extracted outside the optical resonator 13 without entering the prism 11 is sufficiently narrowed.

上記プリズム11の反射面11aは、ここに入射するレ
ーザ光L1に対してブリユースタ角に配置されている。
The reflective surface 11a of the prism 11 is arranged at a Brieuster angle with respect to the laser beam L1 incident thereon.

それによって、上記反射面11aで反射するレーザ光L
2は狭帯域化された成分をほとんど含まないS偏光成分
となっている。したがって、上記反射面11aで反射す
るレーザ光L2の強度は、レーザ励起部2の状態(電気
エネルギとガスレーザ媒質の状態)に影響され、光共振
器13のアライメント(狭帯域化されたレーザ光L1の
成分)には全く影響を受けることがない。
Thereby, the laser beam L reflected by the reflective surface 11a
2 is an S-polarized light component containing almost no narrowband component. Therefore, the intensity of the laser beam L2 reflected by the reflective surface 11a is influenced by the state of the laser excitation unit 2 (electrical energy and gas laser medium state), and the alignment of the optical resonator 13 (narrowband laser beam L1 components) are not affected at all.

また、上記エタロン12によって狭帯域化されるレーザ
光LlはP偏光成分であるから、そのレーザ光りの強度
はレーザ励起部2と光共振器13のアライメントの両方
の状態の影響を受ける。
Furthermore, since the laser light Ll whose band is narrowed by the etalon 12 is a P-polarized component, the intensity of the laser light is affected by the alignment state of both the laser excitation section 2 and the optical resonator 13.

上記第2の高反射ミラー14には、上記比較制御部7か
らの制御信号によって駆動される駆動機構15が接続さ
れている。この駆動機構15は上記高反射ミラー14を
矢印で示す方向に揺動駆動する。それによって、上記高
反射ミラー14は上記ブリ女ム11を透過したレーザ光
L1の光軸に対する傾斜角度が調節されるようになって
いる。
A drive mechanism 15 driven by a control signal from the comparison control section 7 is connected to the second high reflection mirror 14 . This drive mechanism 15 swings and drives the high reflection mirror 14 in the direction indicated by the arrow. Thereby, the angle of inclination of the high reflection mirror 14 with respect to the optical axis of the laser beam L1 transmitted through the mirror beam 11 is adjusted.

狭帯域化されて光共振器13の外部に取出されたレーザ
光りの一部(たとえば1%程度)はビームスプリッタ1
6によって分割(反射)される。
A portion (for example, about 1%) of the laser light that has been narrow-banded and extracted outside the optical resonator 13 is transmitted to the beam splitter 1.
It is divided (reflected) by 6.

このビームスプリッタ16で分割されたレーザ光L3の
光量は第1の検出手段としての第1のノくワメータ17
によって検出される。この第1のノクワーメータ17に
よる検出信号は上記比較制御部7に入力される。また、
上記プリズム11の反射面11mで反射したレーザ光L
2の光量は第2のノくワーメータ18によって検出され
る。この第2のパワメータ18による検出信号は上記比
較制御部7に入力される。
The light intensity of the laser beam L3 split by the beam splitter 16 is measured by a first power meter 17 as a first detection means.
detected by. The detection signal from the first noise meter 17 is input to the comparison control section 7. Also,
Laser light L reflected by the reflective surface 11m of the prism 11
The second light amount is detected by the second power meter 18. The detection signal from the second power meter 18 is input to the comparison control section 7.

つぎに、上記構成の狭帯域レーザ装置の動作をj@3図
に示すフローチャートを参照しながら説明する。まず、
上記比較制御部7には、装置の始動時における上記第1
のパワーメータ17が検出する光量が初期信号A。とじ
て設定され、同じく第2のパワーメータ18が検出する
光量が初期信号Boとして設定される。このように初期
信号A。、Boが設定された状態てレーザ光りが出力さ
れると、第1のパワーメータ17と第2のパワーメータ
18が検出する検出値p、、 、B+が比較制御部7に
逐次入力される。それによって、上記比較制御部7では
第1のパワーメータ17による初期値Aoと検出値A1
との比が演算される。
Next, the operation of the narrowband laser device having the above configuration will be explained with reference to the flowchart shown in FIG. first,
The comparison control section 7 includes the first
The amount of light detected by the power meter 17 is the initial signal A. Similarly, the amount of light detected by the second power meter 18 is set as the initial signal Bo. In this way, the initial signal A. , Bo are set and the laser beam is output, the detection values p, , , B+ detected by the first power meter 17 and the second power meter 18 are sequentially input to the comparison control section 7. Thereby, the comparison control section 7 compares the initial value Ao and the detected value A1 by the first power meter 17.
The ratio is calculated.

初期値A。と検出値A1との比が(A、/A0)≧1で
あれば、レーザ光りの出力が低下していないことになる
から、その状態での運転が継続される。しかしながら、
(A、、/AO)< 1の場合には、レーザ光りの出力
が低下したことになるから、っぎのような制御が行われ
る。まず、上記比較制御部7では第1のパワーメータ1
7の検出値A1と、第2のパワーメータ18の検出値B
、との比(AI/B+)が求められる。ここで、これら
検出値の比が(AI/Bl)≧1である場合には、狭帯
域化されたレーザ光L1と狭帯域化されていないレーザ
光L2とが予め設定された一定の比で出力されているこ
とを意味する。つまり、レーザ励起部2におけるガスレ
ーザ媒質が劣化して出力が低下すると、狭帯域化された
レーザ光L1の出力も、プリズム11の反射面11aで
反射する狭帯域化されていないレーザ光L2の出力も同
じ割合で低下する。それによって、第1、第2のノくワ
ーメータ17.18による検出値の比は、上述したごと
< (A r / B、+ )≧1の関係となる。
Initial value A. If the ratio between the detection value A1 and the detection value A1 is (A,/A0)≧1, it means that the output of the laser beam has not decreased, and the operation in that state is continued. however,
If (A, , /AO)<1, it means that the output of the laser beam has decreased, so the control as shown below is performed. First, in the comparison control section 7, the first power meter 1
Detection value A1 of 7 and detection value B of the second power meter 18
, (AI/B+) is determined. Here, when the ratio of these detected values is (AI/Bl)≧1, the narrowband laser beam L1 and the non-narrowband laser beam L2 are at a preset constant ratio. It means that it is being output. In other words, when the gas laser medium in the laser excitation unit 2 deteriorates and the output decreases, the output of the narrow-band laser beam L1 also becomes the output of the non-narrow-band laser beam L2 reflected by the reflective surface 11a of the prism 11. will also decrease at the same rate. As a result, the ratio of the values detected by the first and second power meters 17.18 satisfies the relationship <(A r /B,+)≧1 as described above.

このような場合、まず、比較制御部7から高圧電源部6
に駆動信号が出力される。それによって、レーザ励起部
2内に設けられた一対の主電極3に印加される電圧が高
められてレーザ光りの出力向上が計られる。高圧電源部
6に印加する電圧を高めても、第1のパワーメータ17
が検出するレーザ光り、の出力が上昇しない場合には、
上記比較制御部7からガス供給部4に駆動信号が出力さ
れる。それによって、弗素ガス供給源が作動して所定量
の弗素ガスがレーザ励起部2内に注入される。
In such a case, first, the high voltage power supply section 6 is connected from the comparison control section 7.
A drive signal is output to. As a result, the voltage applied to the pair of main electrodes 3 provided in the laser excitation section 2 is increased, and the output of laser light is improved. Even if the voltage applied to the high voltage power supply unit 6 is increased, the first power meter 17
If the output of the detected laser beam does not increase,
A drive signal is output from the comparison control section 7 to the gas supply section 4. Thereby, the fluorine gas supply source is activated and a predetermined amount of fluorine gas is injected into the laser excitation section 2.

それによって、第1のパワーメータ17による検出値A
、が増大し、(A 1/ A o )≧1となるから、
通常の運転状態に戻ることになる。
Thereby, the detected value A by the first power meter 17
, increases and (A 1/A o )≧1, so
It will return to normal operating condition.

上記比較制御部7によって検出される第1のパワーメー
タ17と第2のパワーメータ18とによる検出値の比が
(A 1/B4 )< 1となった場合は、プリズム1
1の反射面11aで反射する狭帯域化されていないレー
ザ光L2の光量に対してエタロン12で狭帯域化された
レーザ光り、の光量の低下が大きいことを意味する。す
なわち、光共振器13の第1、第2の高反射ミラー9.
14のアライメントにずれが生じたことになる。そのよ
うな場合には、比較制御部7から第2の高反射ミラー1
4に取付けられた駆動機構15に駆動信号が出力され、
この第2の高反射ミラー14が駆動されてその角度が制
御される。この駆動機構15による第2の高反射ミラー
14の角度調節は、狭帯域化されたレーザ光L1の初期
値A。と第1のパワーメータ17が検出する検出値A1
との比が(AI /AO)≧1となるまで行われる。そ
れによって、光共振器13のアライメントのずれが補正
されたことになるから、スペクトル幅が狭く、しかもA
SE成分(AIIlplified Spontane
ousEmission)の少ないレーザ光りを長時間
にわたって得゛ることができる。
If the ratio of the detection values of the first power meter 17 and the second power meter 18 detected by the comparison control section 7 is (A 1/B4 )<1, the prism 1
This means that the light intensity of the laser beam narrowed by the etalon 12 is significantly reduced compared to the light intensity of the non-narrowed laser beam L2 reflected by the reflective surface 11a of the etalon 12. That is, the first and second high reflection mirrors 9 of the optical resonator 13.
This means that a shift has occurred in the alignment of 14. In such a case, the second high reflection mirror 1 is
A drive signal is output to the drive mechanism 15 attached to 4,
This second high reflection mirror 14 is driven and its angle is controlled. The angle adjustment of the second high reflection mirror 14 by this drive mechanism 15 is performed at an initial value A of the narrow band laser beam L1. and the detection value A1 detected by the first power meter 17
The process is continued until the ratio of (AI/AO)≧1. As a result, the misalignment of the optical resonator 13 is corrected, so the spectral width is narrow and the A
SE component (AIIlplified Spontane)
Laser light with low emission can be obtained for a long time.

すなわち、レーザ光りの出力低下がガスレーザ媒質の劣
化によるものか、光共振器13のアラアイメントのずれ
によるものなのかを判別し、その判別結果に基づいて制
御が行われるから、単にレーザ光りの出力が一定に維持
されるだけでなく、スペクトル幅の狭い良好なレーザ光
りを得ることができる。
In other words, it is determined whether the decrease in the output of the laser beam is due to deterioration of the gas laser medium or the alignment deviation of the optical resonator 13, and control is performed based on the determination result. Not only is it maintained constant, but also good laser light with a narrow spectral width can be obtained.

この発明は上記一実施例に限定されるものでなく、第3
図あるいは第4図に示す構成であってもよい。第3図は
この発明の第2の実施例を示し、この実施例はレーザ光
りを狭帯域化する手段が上記一実施例と異なる。つまり
、プリズム11で分割されたレーザ光りの一部はりドロ
ー配置型の回折格子31に入射して狭帯域化される。そ
して、この回折格子31て狭帯域化されたレーザ光L1
は入射方向と同一方向に反射してレーザ励起部2に戻り
、増幅されるようになっている。すなわち、この回折格
子31は、プリズム11によって分割されたレーザ光L
1を狭帯域化する機能と、狭帯域化されたレーザ光L1
を上記レーザ励起部2に戻す高反射部材としての機能を
備え、レーザ励起部2の一方の窓8に対向して配置され
た第1の高反射ミラー9とで光共振器13を形成してい
る。
This invention is not limited to the above-mentioned one embodiment, but the third embodiment
The structure shown in the figure or FIG. 4 may be used. FIG. 3 shows a second embodiment of the present invention, which differs from the above embodiment in the means for narrowing the band of laser light. In other words, a portion of the laser beam split by the prism 11 enters the draw-type diffraction grating 31 to narrow the band. Then, the laser beam L1 whose band is narrowed by this diffraction grating 31
is reflected in the same direction as the incident direction, returns to the laser excitation section 2, and is amplified. That is, this diffraction grating 31 allows the laser beam L split by the prism 11 to
1 and the narrowband laser beam L1.
The optical resonator 13 is formed with a first high-reflection mirror 9 arranged opposite to one window 8 of the laser excitation section 2. There is.

上記回折格子31は駆動機構15によって揺動駆動され
るようになっている。それによって、上記第1の実施例
と同様、光共振器13のアライメントのずれによって生
じる出力の低下を補正することができるから、狭いスペ
クトル幅で、ASE成分の少ないレーザ光りを得ること
ができる。
The diffraction grating 31 is oscillated by a drive mechanism 15. Thereby, as in the first embodiment, it is possible to correct the decrease in output caused by the misalignment of the optical resonator 13, and therefore it is possible to obtain laser light with a narrow spectrum width and less ASE components.

第4図はこの発明の第3の実施例を示し、この実施例は
第1の高反射ミラー9に駆動機構35を連結し、この第
1の高反射ミラー9を揺動駆動して光共振器13のアラ
イメントのずれを補正することができるようにしたもの
である。
FIG. 4 shows a third embodiment of the present invention. In this embodiment, a drive mechanism 35 is connected to the first high reflection mirror 9, and the first high reflection mirror 9 is driven to swing to generate optical resonance. This allows the misalignment of the device 13 to be corrected.

なお、上記第1、第2の実施例に示された構成において
、上記第3の実施例に示された構成を適用してもよい。
Note that in the configurations shown in the first and second embodiments, the configuration shown in the third embodiment may be applied.

すなわち、光共振器を形成する一対の高反射部材の両方
をそれぞれ駆動機構によって揺動駆動できる構成として
もよく、そのような構成によれば、光共振器13のアラ
イメントのずれの調節を広範囲にわたって確実に行うこ
とかできる。すなわち、この発明は、一対の高反射部材
の少なくともいずれか一方を駆動機構によって揺動駆動
することかできる構成であれば良い。
In other words, a configuration may be adopted in which both of the pair of high reflection members forming the optical resonator can be oscillated by respective drive mechanisms. According to such a configuration, the misalignment of the optical resonator 13 can be adjusted over a wide range. You can definitely do it. That is, the present invention may have any configuration as long as at least one of the pair of high reflection members can be swing-driven by the drive mechanism.

[発明の効果] 以上述べたようにこの発明は、レーザ励起部で発生して
狭帯域化されたレーザ光と、狭帯域化されないレーザ光
とをそれぞれ第1、第2の検出手段によって検出し、各
検出手段からの検出値を比較し、その比較値にもとずい
て光共振器を形成する一対の高反射部材の少なくとも一
方の傾斜角度を制御するようにした。
[Effects of the Invention] As described above, in the present invention, the laser beam generated in the laser excitation unit and narrowed in band and the laser beam not narrowed in band are detected by the first and second detection means, respectively. , the detection values from each detection means are compared, and the inclination angle of at least one of the pair of high reflection members forming the optical resonator is controlled based on the comparison value.

したがって、このような構成によれば、光共振器のアラ
アイメントのずれによって生じる出力の低下を補正する
ことができるから、レーザ光のスペクトル幅が広がった
り、狭帯域化されていない成分のレーザ光が増加するの
を防止することができる。
Therefore, according to such a configuration, it is possible to correct the decrease in output caused by the misalignment of the optical resonator, so that the spectral width of the laser beam is widened, and the laser beam of the component that is not narrowed is reduced. This can be prevented from increasing.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はこの発明の第1の実施例を示す狭帯域化レーザ
装置の概略的構成図、第2図は同じく比較制御部におけ
る制御を示すフローチャート図、第3図はこの発明の第
2の実施例を示す狭帯域化レーザ装置の概略的構成図、
第4図はこの発明の第3の実施例を示すレーザ励起部の
一端側に配設される第1の高反射ミラーの部分の構成図
である。 2・・・レーザ励起部、7・・・比較制御部、9・・・
第1の高反射ミラー(高反射部材)、11・・・プリズ
ム、12・・・エタロン(狭帯域化手段)、13・・・
光共振器、14・・・第2の高反射ミラー(高反射部材
)、15.35・・・駆動手段、17・・・第1のパワ
ーメータ(第1の検出手段)、18・・・第2のパワー
メータ(第2の検出手段)、31・・・回折格子(狭帯
域化手段)。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第2図 第4 図
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a band-narrowing laser device showing a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a flowchart showing control in the comparison control section, and FIG. A schematic configuration diagram of a band narrowing laser device showing an example,
FIG. 4 is a configuration diagram of a portion of a first high reflection mirror disposed at one end of a laser excitation section, showing a third embodiment of the present invention. 2... Laser excitation section, 7... Comparison control section, 9...
1st high reflection mirror (high reflection member), 11... prism, 12... etalon (narrowing band means), 13...
Optical resonator, 14... Second high reflection mirror (high reflection member), 15.35... Driving means, 17... First power meter (first detection means), 18... second power meter (second detection means), 31...diffraction grating (band narrowing means); Applicant's agent Patent attorney Takehiko Suzue Figure 2 Figure 4

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] レーザ光を反射する一対の高反射部材を離間対向して配
置してなる光共振器と、この光共振器内に配設されたレ
ーザ励起部と、このレーザ励起部で発生したレーザ光の
一部を透過させてこのレーザ光の光路外に導くプリズム
と、上記光路外に導かれたレーザ光のスペクトル幅を狭
帯域化する狭帯域化手段と、この狭帯域化手段によって
狭帯域化されて上記光共振器から出力されるレーザ光の
光量を検出する第1の検出手段と、上記レーザ光の一部
の上記プリズムを透過せずに反射した反射光の光量を検
出する第2の検出手段と、上記第1の検出手段と第2の
検出手段との検出値を比較しその比較値に応じて制御信
号を出力する比較制御部と、この比較制御部からの制御
信号によって上記光共振器の少なくとも一方の高反射部
材を駆動してその傾斜角度を調節する駆動手段とを具備
したことを特徴とする狭帯域化レーザ装置。
An optical resonator formed by a pair of high reflection members that reflect laser light and arranged in a spaced-apart manner, a laser excitation section disposed within this optical resonator, and a part of the laser beam generated by this laser excitation section. a prism that transmits the laser beam and guides the laser beam out of the optical path; a narrowband means for narrowing the spectral width of the laser beam guided outside the optical path; a first detection means for detecting the amount of laser light outputted from the optical resonator; and a second detection means for detecting the amount of reflected light that is part of the laser light that is reflected without passing through the prism. a comparison control section that compares the detected values of the first detection means and the second detection means and outputs a control signal according to the comparison value; and a control signal from the comparison control section that controls the optical resonator. 1. A band-narrowing laser device comprising: driving means for driving at least one high reflection member to adjust its inclination angle.
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