JPH05102585A - 狭帯域化レーザ発振装置 - Google Patents
狭帯域化レーザ発振装置Info
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- JPH05102585A JPH05102585A JP25898991A JP25898991A JPH05102585A JP H05102585 A JPH05102585 A JP H05102585A JP 25898991 A JP25898991 A JP 25898991A JP 25898991 A JP25898991 A JP 25898991A JP H05102585 A JPH05102585 A JP H05102585A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】励起体積を有効に利用し、レーザ光の取り出し
効率を向上させ高出力化を図り、さらに波長選択素子の
変形や劣化を回避し得る狭帯域化レーザ発振装置を提供
することを目的とする。 【構成】本発明の狭帯域化レーザ発振装置は、レーザ媒
質をはさんで対向配置するトロイダル凹面鏡と平面半透
過鏡、さらに前記トロイダル凹面鏡に対向して前期レー
ザ媒質をはさんで配置する球面全反射鏡を設けた共振器
を有し、トロイダル凹面経と球面全反射鏡との間にレー
ザ媒質をはさんで、凹面鏡側に球面半透過鏡を、凸面反
射鏡側に球面エタロンを設けて、平面透過鏡と球面半透
過鏡とで主共振器を、球面半透過鏡と球面全反射鏡とで
外部共振器を構成した。
効率を向上させ高出力化を図り、さらに波長選択素子の
変形や劣化を回避し得る狭帯域化レーザ発振装置を提供
することを目的とする。 【構成】本発明の狭帯域化レーザ発振装置は、レーザ媒
質をはさんで対向配置するトロイダル凹面鏡と平面半透
過鏡、さらに前記トロイダル凹面鏡に対向して前期レー
ザ媒質をはさんで配置する球面全反射鏡を設けた共振器
を有し、トロイダル凹面経と球面全反射鏡との間にレー
ザ媒質をはさんで、凹面鏡側に球面半透過鏡を、凸面反
射鏡側に球面エタロンを設けて、平面透過鏡と球面半透
過鏡とで主共振器を、球面半透過鏡と球面全反射鏡とで
外部共振器を構成した。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば屈折型の光学系
を有する縮小投影露光装置の光源として使用されるエキ
シマレーザ等のレーザ発振装置に関し、特に狭帯域化さ
れたレーザ発信光を発生するためのレーザ発生装置に関
するものである。
を有する縮小投影露光装置の光源として使用されるエキ
シマレーザ等のレーザ発振装置に関し、特に狭帯域化さ
れたレーザ発信光を発生するためのレーザ発生装置に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体露光用縮小投影露光において高い
解像度を得るためには、光学系の開口数を大きくするか
露光波長を短くすることが必要となる。一般に、開口数
の増大とともに光学系の焦点深度が減少するので、光源
の短波長化がより望ましい手段であるといえる。なかで
も、エキシマレーザは紫外から真空紫外の領域に発振波
長を有するため、露光光源としての応用が多く試みられ
ている。しかし、このような波長領域で適当な硝材は合
成石英のみであるため、屈折系光学系で色消しを図るこ
とは一般には容易ではない。そこで、このような屈折型
縮小投影露光装置等の光源としては波長の狭帯域化が必
要となる。
解像度を得るためには、光学系の開口数を大きくするか
露光波長を短くすることが必要となる。一般に、開口数
の増大とともに光学系の焦点深度が減少するので、光源
の短波長化がより望ましい手段であるといえる。なかで
も、エキシマレーザは紫外から真空紫外の領域に発振波
長を有するため、露光光源としての応用が多く試みられ
ている。しかし、このような波長領域で適当な硝材は合
成石英のみであるため、屈折系光学系で色消しを図るこ
とは一般には容易ではない。そこで、このような屈折型
縮小投影露光装置等の光源としては波長の狭帯域化が必
要となる。
【０００３】図７に雑誌（Ｃａｎ．Ｊ．Ｐｈｙｓ，６
３，２１４（’８５））より引用した従来の狭帯域化エ
キシマレーザの構成の概念図を示す。図７において、全
反射鏡７２および半透過鏡７３とで構成される光狭帯域
内に放電管７１が配置されている。放電管７１には希ガ
スとハロゲンガスを含む媒質ガスが封入されており、放
電励起によりレーザ発振する。光共振器内には例えばエ
タロンやプリズムといった波長選択素子７４が設置され
ており、さらに、レーザ媒質を挾むようにスリット７
５、７６が設置されている。このような構成のエキシマ
レーザ装置においては、波長選択素子７４で選択された
特定の波長でのみ発振が得られるので、高い出力の狭帯
域光を得ることができる。
３，２１４（’８５））より引用した従来の狭帯域化エ
キシマレーザの構成の概念図を示す。図７において、全
反射鏡７２および半透過鏡７３とで構成される光狭帯域
内に放電管７１が配置されている。放電管７１には希ガ
スとハロゲンガスを含む媒質ガスが封入されており、放
電励起によりレーザ発振する。光共振器内には例えばエ
タロンやプリズムといった波長選択素子７４が設置され
ており、さらに、レーザ媒質を挾むようにスリット７
５、７６が設置されている。このような構成のエキシマ
レーザ装置においては、波長選択素子７４で選択された
特定の波長でのみ発振が得られるので、高い出力の狭帯
域光を得ることができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来の狭帯域化エキシマレーザ装置においては、波長選択
素子での損失を低減し、有効に機能させるためには、レ
ーザの横モート次数を低減する必要がある。そのため低
次の横モードのモード体積に応じてスリット幅を設定す
る必要がある。しかし、一般に通常の共振器構成におい
ては、この低次横モードの断面積は小さく、スリット幅
は極めて細いものが必要となるため、発光されたレーザ
光の如く一部のみを取り出すことになり励起体積の利用
効率が低く高出力が得られない。さらに、レーザ共振器
内の光強度分布が狭いスリットによって制限されている
ことから、波長選択素子表面での光強度が高くなり、熱
吸収による波長選択素子の変形や劣化に起因する波長変
動や出力低下が生じてしまうことが課題となっていた。
来の狭帯域化エキシマレーザ装置においては、波長選択
素子での損失を低減し、有効に機能させるためには、レ
ーザの横モート次数を低減する必要がある。そのため低
次の横モードのモード体積に応じてスリット幅を設定す
る必要がある。しかし、一般に通常の共振器構成におい
ては、この低次横モードの断面積は小さく、スリット幅
は極めて細いものが必要となるため、発光されたレーザ
光の如く一部のみを取り出すことになり励起体積の利用
効率が低く高出力が得られない。さらに、レーザ共振器
内の光強度分布が狭いスリットによって制限されている
ことから、波長選択素子表面での光強度が高くなり、熱
吸収による波長選択素子の変形や劣化に起因する波長変
動や出力低下が生じてしまうことが課題となっていた。
【０００５】本発明は、上記の諸課題に着目してなされ
たものであり、励起体積を有効に利用し、レーザ光の取
り出し効率を向上させ高出力化を図り、さらに波長選択
素子の変形や劣化を回避し得る狭帯域化エキシマレーザ
装置を提供することを目的とする。
たものであり、励起体積を有効に利用し、レーザ光の取
り出し効率を向上させ高出力化を図り、さらに波長選択
素子の変形や劣化を回避し得る狭帯域化エキシマレーザ
装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の課題を回避するた
め本発明は、レーザ媒質をはさんで対向配置するトロイ
ダルあるいはシリンドリカル上に曲率を有する凹面鏡と
平面半透過鏡、さらに前記曲率を有する凹面鏡に対向し
て前記レーザ媒質をはさんで配置する球面あるいはシリ
ンドリカル上に曲率を有する凸面反射鏡を設けた共振器
を設け、前記曲率を有する凹面鏡と前記曲率を有する凸
面反射鏡との間に、球面あるいはシリンドリカル上に曲
率を有するエタロンを設けたものである。さらに、前記
曲率を有するエタロンの対向強度が課題となる場合に、
共振器中に球面あるいはシリンドリカル上の曲率を有す
る半透過鏡を設けたものである。さらに、前記曲率を有
するエタロンに回転あるいは平行移動機構を備えたもの
である。
め本発明は、レーザ媒質をはさんで対向配置するトロイ
ダルあるいはシリンドリカル上に曲率を有する凹面鏡と
平面半透過鏡、さらに前記曲率を有する凹面鏡に対向し
て前記レーザ媒質をはさんで配置する球面あるいはシリ
ンドリカル上に曲率を有する凸面反射鏡を設けた共振器
を設け、前記曲率を有する凹面鏡と前記曲率を有する凸
面反射鏡との間に、球面あるいはシリンドリカル上に曲
率を有するエタロンを設けたものである。さらに、前記
曲率を有するエタロンの対向強度が課題となる場合に、
共振器中に球面あるいはシリンドリカル上の曲率を有す
る半透過鏡を設けたものである。さらに、前記曲率を有
するエタロンに回転あるいは平行移動機構を備えたもの
である。
【０００７】上記の課題を回避するため本発明は、レー
ザ媒質をはさんで対向配置する凹面鏡と平面半透過鏡、
さらに前記凹面鏡に対向して前記レーザ媒質をはさんで
配置する位相共役鏡を設けた共振器を有し、前記凹面鏡
と前記平面半透過光との間にエタロンを設けたものであ
る。
ザ媒質をはさんで対向配置する凹面鏡と平面半透過鏡、
さらに前記凹面鏡に対向して前記レーザ媒質をはさんで
配置する位相共役鏡を設けた共振器を有し、前記凹面鏡
と前記平面半透過光との間にエタロンを設けたものであ
る。
【０００８】上記の課題を回避するため本発明は、レー
ザ媒質をはさんで対向配置する凹面鏡と平面半透過鏡、
さらに前記凹面鏡に対向して前記レーザ媒質をはさんで
配置する位相共役鏡を設けた共振器を有し、前記凹面鏡
と前記平面半透過鏡との間にエタロンを設けたものであ
る。
ザ媒質をはさんで対向配置する凹面鏡と平面半透過鏡、
さらに前記凹面鏡に対向して前記レーザ媒質をはさんで
配置する位相共役鏡を設けた共振器を有し、前記凹面鏡
と前記平面半透過鏡との間にエタロンを設けたものであ
る。
【０００９】
【作用】本発明の狭帯域化レーザ発振装置においては、
基本発振モードの制御をスリットに依存しないため、レ
ーザ励起体積の全体からの発光を有効に取り出すことが
可能となり、高出力のレーザ発振光が得られる。また、
半透過鏡を用いて自己注入同期発振やＭＯＰＡ（Ｍａｓ
ｔｅｒ Ｏｓｃｉｌａｔｅｒ ＰｏｗｅｒＡｍｐｌｉｆ
ｉｅｒ）動作をもたらすことが容易であり、これにより
波長選択に用いるエタロン方面での光強度を低減するこ
とが可能となるため、エタロンの変形や劣化を図ること
ができる。さらに、エタロンを回転あるいは平行移動す
る機構により、エタロンを長寿命に使用することが可能
となる。
基本発振モードの制御をスリットに依存しないため、レ
ーザ励起体積の全体からの発光を有効に取り出すことが
可能となり、高出力のレーザ発振光が得られる。また、
半透過鏡を用いて自己注入同期発振やＭＯＰＡ（Ｍａｓ
ｔｅｒ Ｏｓｃｉｌａｔｅｒ ＰｏｗｅｒＡｍｐｌｉｆ
ｉｅｒ）動作をもたらすことが容易であり、これにより
波長選択に用いるエタロン方面での光強度を低減するこ
とが可能となるため、エタロンの変形や劣化を図ること
ができる。さらに、エタロンを回転あるいは平行移動す
る機構により、エタロンを長寿命に使用することが可能
となる。
【００１０】本発明の狭帯域化レーザ発振装置において
は、共振器内に加工、製作の容易に球面凹面鏡を用いて
も、位相共役鏡を用いているため、球面収差を補償し、
共振モードを得ることが可能である。すなわち、基本発
振モードの制御をスリットに依存しないため、レーザ励
起体積の全体からの発光を有効に取り出すことが可能と
なり、高出力のレーザ発振光が得られる。
は、共振器内に加工、製作の容易に球面凹面鏡を用いて
も、位相共役鏡を用いているため、球面収差を補償し、
共振モードを得ることが可能である。すなわち、基本発
振モードの制御をスリットに依存しないため、レーザ励
起体積の全体からの発光を有効に取り出すことが可能と
なり、高出力のレーザ発振光が得られる。
【００１１】
【実施例】図１に本発明の第１の実施例を示す。図１に
示される帯域化レーザ発振装置は、レーザ媒質１１をは
さんで対向配置するトロイダル凹面鏡１２と平面半透過
鏡１３、さらにトロイダル凹面鏡１２に対向してレーザ
媒質をはさんで配置する球面全反射鏡１４を設けた共振
器を有し、トロイダル凹面鏡１２と球面反射鏡１４との
間に、球面エタロン１５を設けてある。ここで、トロイ
ダル凹面鏡１２、平面半透過鏡１３、球面全反射鏡１４
を直交座標系に配置した図が、図２である。このとき、
平面半透過鏡面２２上の点Ｓ（ｘ，ｙ，ｚ）をとると、
トロイダル面の形状を、
示される帯域化レーザ発振装置は、レーザ媒質１１をは
さんで対向配置するトロイダル凹面鏡１２と平面半透過
鏡１３、さらにトロイダル凹面鏡１２に対向してレーザ
媒質をはさんで配置する球面全反射鏡１４を設けた共振
器を有し、トロイダル凹面鏡１２と球面反射鏡１４との
間に、球面エタロン１５を設けてある。ここで、トロイ
ダル凹面鏡１２、平面半透過鏡１３、球面全反射鏡１４
を直交座標系に配置した図が、図２である。このとき、
平面半透過鏡面２２上の点Ｓ（ｘ，ｙ，ｚ）をとると、
トロイダル面の形状を、
【００１２】
【００１３】とすることにより、平面半透過鏡１３から
発した平面波は、トロイダル凹面鏡１２で反射された
後、球面波となって原点に集光する。したがって原点を
中心とする球面全反射鏡１４を図２のように配置するこ
とにより、トロイダル凹面鏡１２と球面全反射鏡１４と
の間では球面波を定在させることができる。すなわち、
平面透過鏡１３と球面全反射鏡１４とで共振器が構成さ
れる。このような共振器構成により基本発振モードは共
振器の結像関係で決まってしまうため、狭帯域化のため
には、原点を中心とする球面エタロンを用いることで達
成し得る。すなわち、モード制御をスリットに依存しな
いため、レーザ励起体積の全体からの発光を有効に取り
出すことが可能となり、高出力のレーザ発振光が得られ
る。
発した平面波は、トロイダル凹面鏡１２で反射された
後、球面波となって原点に集光する。したがって原点を
中心とする球面全反射鏡１４を図２のように配置するこ
とにより、トロイダル凹面鏡１２と球面全反射鏡１４と
の間では球面波を定在させることができる。すなわち、
平面透過鏡１３と球面全反射鏡１４とで共振器が構成さ
れる。このような共振器構成により基本発振モードは共
振器の結像関係で決まってしまうため、狭帯域化のため
には、原点を中心とする球面エタロンを用いることで達
成し得る。すなわち、モード制御をスリットに依存しな
いため、レーザ励起体積の全体からの発光を有効に取り
出すことが可能となり、高出力のレーザ発振光が得られ
る。
【００１４】しかし、第１の実施例では球面全反射鏡１
４や球面エタロン１５が原点付近となるため、光学系表
面における光強度が強くなり熱吸収による変形や劣化が
課題となる場合がある。本発明の第２の実施例はこのよ
うな課題が生じた場合に対処する例であり、図３にこの
実施例における光学系の配置図を示す。
４や球面エタロン１５が原点付近となるため、光学系表
面における光強度が強くなり熱吸収による変形や劣化が
課題となる場合がある。本発明の第２の実施例はこのよ
うな課題が生じた場合に対処する例であり、図３にこの
実施例における光学系の配置図を示す。
【００１５】図３に示される狭帯域化レーザ発振装置は
レーザ媒質３１をはさんで対向するトロイダル凹面鏡３
２と平面半透過鏡３３、さらに前記トロイダル凹面鏡３
２に対向して前記レーザ媒質３１をはさんで配置する球
面全反射鏡３４を設けた共振器を有し、トロイダル凹面
鏡３２と球面全反射鏡３４との間にレーザ媒質をはさん
で、凹面鏡側に球面半透過鏡３６を、凸面反射鏡側に球
面エタロン３５とを設けてある。全反射鏡３７は光路を
変更し、光学素子の配置を容易にするためのものであ
る。ここで、平面半透過鏡３３と球面半透過鏡３６とで
主共振器を、球面半透過鏡３６と球面全反射鏡３４とで
外部共振器を構成することにより自己注入同期発振を得
ることが可能である。この場合、エタロンにおける光強
度は著しく低減され、エタロンの熱吸収による変形や劣
化が回避し得る。
レーザ媒質３１をはさんで対向するトロイダル凹面鏡３
２と平面半透過鏡３３、さらに前記トロイダル凹面鏡３
２に対向して前記レーザ媒質３１をはさんで配置する球
面全反射鏡３４を設けた共振器を有し、トロイダル凹面
鏡３２と球面全反射鏡３４との間にレーザ媒質をはさん
で、凹面鏡側に球面半透過鏡３６を、凸面反射鏡側に球
面エタロン３５とを設けてある。全反射鏡３７は光路を
変更し、光学素子の配置を容易にするためのものであ
る。ここで、平面半透過鏡３３と球面半透過鏡３６とで
主共振器を、球面半透過鏡３６と球面全反射鏡３４とで
外部共振器を構成することにより自己注入同期発振を得
ることが可能である。この場合、エタロンにおける光強
度は著しく低減され、エタロンの熱吸収による変形や劣
化が回避し得る。
【００１６】なお、第２の実施例においては、平面半透
過鏡３３を透過窓とすることにより、球面半透過鏡３６
と球面全反射鏡３４とで発振器を、折り返しパスを増幅
器として用いるＭＯＰＡ動作として動作させることも可
能である。
過鏡３３を透過窓とすることにより、球面半透過鏡３６
と球面全反射鏡３４とで発振器を、折り返しパスを増幅
器として用いるＭＯＰＡ動作として動作させることも可
能である。
【００１７】図４は本発明の第３の実施例である。エタ
ロンに回転機構を設けたものである。この他は第１の実
施例１と同じである。本発明においてはエタロンが球面
エタロン４５であるため、回転軸４７を所望の位置に設
けることができるので、実際の配置において有利であ
る。エタロンの回転機構４６により、レーザ動作中にエ
タロンを回転し続けることにより、エタロンにおける熱
吸収はさらに低減させることが可能となる。あるいはエ
タロンが劣化した場合に、随時回転することにより劣化
のない部位を使用するといった方法をとることも可能で
ある。
ロンに回転機構を設けたものである。この他は第１の実
施例１と同じである。本発明においてはエタロンが球面
エタロン４５であるため、回転軸４７を所望の位置に設
けることができるので、実際の配置において有利であ
る。エタロンの回転機構４６により、レーザ動作中にエ
タロンを回転し続けることにより、エタロンにおける熱
吸収はさらに低減させることが可能となる。あるいはエ
タロンが劣化した場合に、随時回転することにより劣化
のない部位を使用するといった方法をとることも可能で
ある。
【００１８】第１および第２の実施例において、出射レ
ーザ光の空間コヒーレンスが高すぎ、半導体露光装置に
用いると露光面でスペックルが発生することがある。本
発明の第４の実施例はこのような場合に対処する例であ
り、図５にこれを示す。
ーザ光の空間コヒーレンスが高すぎ、半導体露光装置に
用いると露光面でスペックルが発生することがある。本
発明の第４の実施例はこのような場合に対処する例であ
り、図５にこれを示す。
【００１９】図５で、レーザ媒質５１をはさんで対向配
置するシリンドリカル凹面鏡５２と平面半透過鏡５３、
さらにシリンドリカル凹面鏡５２に対向して前記レーザ
媒質５１をはさんで配置するシリンドリカル全反射鏡５
４を設けた共振器を有し、シリンドリカル凹面鏡５２と
シリンドリカル全反射鏡５４との間に、シリンドリカル
エタロン５５を設けてある。シリンドリカル凹面鏡の形
状は（１）式においてＺ＝０とすればよく、他のシリン
ドリカル素子の形状は原点中心の同心円状とすればよ
い。
置するシリンドリカル凹面鏡５２と平面半透過鏡５３、
さらにシリンドリカル凹面鏡５２に対向して前記レーザ
媒質５１をはさんで配置するシリンドリカル全反射鏡５
４を設けた共振器を有し、シリンドリカル凹面鏡５２と
シリンドリカル全反射鏡５４との間に、シリンドリカル
エタロン５５を設けてある。シリンドリカル凹面鏡の形
状は（１）式においてＺ＝０とすればよく、他のシリン
ドリカル素子の形状は原点中心の同心円状とすればよ
い。
【００２０】この構成により、レーザ光がスリット状断
面となる。そのため、マルチモードの単一波長レーザ光
の発振が可能となり、空間コヒーレンスを低減できるた
め、特に半導体の露光装置において問題となるスペック
ルの発生が回避できる。ここでも、エタロンの耐光強度
が問題となる場合があるが、この実施例においては、レ
ーザ光の断面がスリット状であることから、エタロン方
面での光強度を低減させることができる。また、第３の
実施例と同様に、エタロンの移動機構を設けることも有
効であり、シリンドリカル光学系を用いた場合には、曲
率中心軸と平行な方向に平行移動することにより、長寿
命化を図ることができる。
面となる。そのため、マルチモードの単一波長レーザ光
の発振が可能となり、空間コヒーレンスを低減できるた
め、特に半導体の露光装置において問題となるスペック
ルの発生が回避できる。ここでも、エタロンの耐光強度
が問題となる場合があるが、この実施例においては、レ
ーザ光の断面がスリット状であることから、エタロン方
面での光強度を低減させることができる。また、第３の
実施例と同様に、エタロンの移動機構を設けることも有
効であり、シリンドリカル光学系を用いた場合には、曲
率中心軸と平行な方向に平行移動することにより、長寿
命化を図ることができる。
【００２１】図６に本発明の第５実施例を示す。図６に
示される狭帯域化レーザ発振装置はレーザ媒質６１をは
さんで対向配置する球面凹面鏡６２と平面半透過鏡６
３、さらに球面凹面鏡６２に対向してレーザ媒質６１を
はさんで配置する位相共役鏡６４を設けた共振器を有
し、球面凹面鏡６２と平面半透過鏡６３との間に、エタ
ロン６５を設けてある。
示される狭帯域化レーザ発振装置はレーザ媒質６１をは
さんで対向配置する球面凹面鏡６２と平面半透過鏡６
３、さらに球面凹面鏡６２に対向してレーザ媒質６１を
はさんで配置する位相共役鏡６４を設けた共振器を有
し、球面凹面鏡６２と平面半透過鏡６３との間に、エタ
ロン６５を設けてある。
【００２２】この、共振器構成により、球面凹面鏡６２
と平面半透過鏡６３の間に起こった平面波は、球面凹面
鏡６２で反射された後、球面波となって焦点に集光され
る。しかし、励起体積の全体を利用しようとすると光束
が太くなるため、球面収差が顕著になる。そこで、位相
共役鏡６４を用いることにより、球面収差を補償するこ
とにより共振モードをもたらすことができる。
と平面半透過鏡６３の間に起こった平面波は、球面凹面
鏡６２で反射された後、球面波となって焦点に集光され
る。しかし、励起体積の全体を利用しようとすると光束
が太くなるため、球面収差が顕著になる。そこで、位相
共役鏡６４を用いることにより、球面収差を補償するこ
とにより共振モードをもたらすことができる。
【００２３】エキシマレーザの波長域においては、ノル
マルヘキサンなどの紫外光の吸収の少ない有機媒質にレ
ーザ光を集光することにより位相共役鏡が実現できるこ
とは公知である。この共振器構成においては基本発振モ
ードが共振器の結像関係で決まってしまうため、狭帯域
化はエタロンを用いることだ達成し得る。すなわち、モ
ード制御をスリットに依存しないため、レーザ励起体積
の全体からの発光を有効に取り出すことが可能となり、
高出力のレーザ発振光が得られる。
マルヘキサンなどの紫外光の吸収の少ない有機媒質にレ
ーザ光を集光することにより位相共役鏡が実現できるこ
とは公知である。この共振器構成においては基本発振モ
ードが共振器の結像関係で決まってしまうため、狭帯域
化はエタロンを用いることだ達成し得る。すなわち、モ
ード制御をスリットに依存しないため、レーザ励起体積
の全体からの発光を有効に取り出すことが可能となり、
高出力のレーザ発振光が得られる。
【００２４】
【発明の効果】本発明の狭帯域化レーザ発振装置におい
ては、基本発振モードの制御をスリットに依存しないた
め、レーザ励起体積の全体からの発光を有効に取り出す
ことが可能となり、光出力のレーザ発振光が得られる。
また、半透過鏡を用いて自己注入同期発振やＭＯＰＡ動
作をもたらすことが容易であり、これにより波長選択に
用いるエタロン表面での光強度を低減することが可能と
なるため、エタロンの変形や劣化を図ることができる。
さらに、エタロンを回転あるいは平行移動する機構によ
り、エタロンを長寿命に使用することが可能となる。
ては、基本発振モードの制御をスリットに依存しないた
め、レーザ励起体積の全体からの発光を有効に取り出す
ことが可能となり、光出力のレーザ発振光が得られる。
また、半透過鏡を用いて自己注入同期発振やＭＯＰＡ動
作をもたらすことが容易であり、これにより波長選択に
用いるエタロン表面での光強度を低減することが可能と
なるため、エタロンの変形や劣化を図ることができる。
さらに、エタロンを回転あるいは平行移動する機構によ
り、エタロンを長寿命に使用することが可能となる。
【図１】本発明の第１の実施例における狭帯域化レーザ
発振装置を示す構成図。
発振装置を示す構成図。
【図２】本発明の第１の実施例における共振器の構成
図。
図。
【図３】本発明の第２の実施例のおける狭帯域化レーザ
発振装置を示す構成図。
発振装置を示す構成図。
【図４】本発明の第３の実施例における狭帯域化レーザ
発振装置を示す構成図。
発振装置を示す構成図。
【図５】本発明の第４の実施例における狭帯域化レーザ
発振装置を示す構成図。
発振装置を示す構成図。
【図６】本発明の第５の実施例を示す図。
【図７】狭帯域化レーザ装置の従来の例を示す図。
１１ レーザ媒質 １２ トロイダル凹面鏡 １３ 平面透過鏡 １４ 球面全反射鏡 １５ 球面エタロン ３１ レーザ媒質 ３２ トロイダル凹面鏡 ３３ 平面透過鏡 ３４ 球面全反射鏡 ３５ 球面エタロン ３６ 球面半透過鏡 ３７ 全反射鏡 ４５ 球面エタロン ４６ 回転駆動装置 ４７ 回転軸 ５１ レーザ媒質 ５２ シリンドリカル凹面鏡 ５３ 平面透過鏡 ５４ シリンドリカル全反射鏡 ５５ シリンドリカルエタロン ６１ レーザ媒質 ６２ 球面凹面鏡 ６３ 平面透過鏡 ６４ 位相共役鏡 ６５ エタロン ７１ 放電管 ７２ 全反射鏡 ７３ 半透過鏡 ７４ 波長選択素子 ７５，７６ スリット
Claims (9)
- 【請求項１】 レーザ媒質をはさんで対向配置する凹面
鏡と平面半透過鏡、さらに前記凹面鏡に対向して前記レ
ーザ媒質をはさんで配置する凸面反射鏡を設けた共振器
を有し、凹面鏡と凸面反射鏡との間に、曲率を有するエ
タロンを設けたことを特徴とする狭帯域化レーザ発振装
置。 - 【請求項２】 請求項１記載のレーザ発振装置におい
て、前記凹面鏡がトロイダル凹面鏡であり、前記凸面反
射鏡が球面反射鏡であり、前記曲率を有するエタロンが
球面エタロンであることを特徴とする狭帯域化レーザ発
振装置。 - 【請求項３】 請求項１記載のレーザ発振装置におい
て、前既凹面鏡がシリンドリカル凹面鏡であり、前記凸
面反射鏡がシリンドリカル凸面鏡であり、前記曲率を有
するエタロンがシリンドリカルエタロンであることを特
徴とする狭帯域化レーザ発振装置。 - 【請求項４】 レーザ媒質をはさんで対向配置する凹面
鏡と平面半透過鏡、さらに前記凹面鏡に対向して前記レ
ーザ媒質をはさんで配置する凸面反射鏡を設けた共振器
を有し、前記凹面鏡と前記凸面反射鏡との間にレーザ媒
質をはさんで、前記凹面鏡側に曲率を有する半透過鏡
を、前記凸面反射鏡側に曲率を有するエタロンとを設け
たことを特徴とする狭帯域化レーザ発振装置。 - 【請求項５】 請求項４記載のレーザ発振装置におい
て、前記凹面鏡がトロイダル凹面鏡であり、前記凸面反
射鏡が球面反射鏡であり、前記曲率を有する半透過鏡が
球面半透過鏡であり、前記曲率を有するエタロンが球面
エタロンであることを特徴とする狭帯域化レーザ発振装
置。 - 【請求項６】 請求項４記載のレーザ発振装置におい
て、前記凹面鏡がシリンドリカル凹面鏡であり、前記凸
面反射鏡がシリンドリカル凸面鏡であり、前記曲率を有
する半透過鏡がシリンドリカル半透過鏡であり、前記曲
率を有するエタロンがシリンドリカルエタロンであるこ
とを特徴とする狭帯域化レーザ発振装置。 - 【請求項７】 請求項２及び５記載のレーザ発振器にお
いて、前記平面半透過鏡、前記球面反射鏡、前記球面エ
タロンの全部もしくは一部が光軸を中心に回転する機構
を有していることを特徴とする狭帯域化レーザ発振装
置。 - 【請求項８】 請求項３及び６記載のレーザ発振器にお
いて、前記シリンドリカル凹面鏡、前記シリンドリカル
凸面経、前記シリンドリカルエタロンが曲率中心軸と平
行な方向に平行移動する機構を備えたことを特徴とする
狭帯域化レーザ発振装置。 - 【請求項９】 レーザ媒質をはさんで対向配置する凹面
鏡と平面半透過鏡、さらに前記凹面鏡に対向して前記レ
ーザ媒質をはさんで位置する位相共役鏡を設けた共振器
を有し、前記凹面鏡と前記平面半透過鏡との間にエタロ
ンを設けたことを特徴とする狭帯域化レーザ発振装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25898991A JP2970121B2 (ja) | 1991-10-07 | 1991-10-07 | 狭帯域化レーザ発振装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25898991A JP2970121B2 (ja) | 1991-10-07 | 1991-10-07 | 狭帯域化レーザ発振装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05102585A true JPH05102585A (ja) | 1993-04-23 |
| JP2970121B2 JP2970121B2 (ja) | 1999-11-02 |
Family
ID=17327812
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25898991A Expired - Fee Related JP2970121B2 (ja) | 1991-10-07 | 1991-10-07 | 狭帯域化レーザ発振装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2970121B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011066300A (ja) * | 2009-09-18 | 2011-03-31 | Shimadzu Corp | レーザ共振器 |
-
1991
- 1991-10-07 JP JP25898991A patent/JP2970121B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011066300A (ja) * | 2009-09-18 | 2011-03-31 | Shimadzu Corp | レーザ共振器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2970121B2 (ja) | 1999-11-02 |
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