JPH08228038A - 狭域帯レーザー発生装置 - Google Patents

狭域帯レーザー発生装置

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JPH08228038A
JPH08228038A JP7286443A JP28644395A JPH08228038A JP H08228038 A JPH08228038 A JP H08228038A JP 7286443 A JP7286443 A JP 7286443A JP 28644395 A JP28644395 A JP 28644395A JP H08228038 A JPH08228038 A JP H08228038A
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narrow band
band laser
resonator
polarization
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Dirk Dr Basting
ディルク・バスティンク
Juergen Dr Kleinschmidt
ユルゲン・クラインシュミット
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RAMUDA FUIJIIKU G TSUA HERUSHIYUTERUNKU FUON LA-ZERUN MBH
Lambda Physik AG
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LAMBDA PHYSIK G ZUR HERSTELLUNG VON LASERN MBH
RAMUDA FUIJIIKU G TSUA HERUSHIYUTERUNKU FUON LA-ZERUN MBH
Lambda Physik AG
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 直線狭域帯化光学系を利得媒体の両側に効果
的に用いることによって、従来技術によるシステムを改
良した狭域帯レーザー発生装置を提供する。 【解決手段】 狭域帯レーザー発生装置は、放射線を反
射させるための第1および第2反射手段(全反射ミラー
12、14)を備える光学式共鳴器と、共鳴器内で放射
線を増幅するためのレーザー媒体10と、放射線から所
定の波長成分を選択するために前記第1および第2反射
手段間に設けられた選択手段(ファブリー・ペローのエ
タロン22)と、放射線を偏光して偏光面を生成する偏
光手段(偏光ビームスプリッタ20)を備えている。さ
らに、高強度の非常に狭い帯域幅の放射線を得るため
に、偏光面を回転させる回転手段(ファラデー回転体1
8)が設けられている。そして、出力ビーム24は、偏
光ビームスプリッタ20によって共鳴器の外部に伝達さ
れる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、狭域帯レーザー発
生装置に関し、さらに詳しくは、狭域帯エキシマレーザ
ー発生装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】レーザーの用途によっては、特にエキシ
マレーザーをフォトリソグラフィの光源として用いる場
合には、約0.001nm以下の非常に狭い帯域幅が要
求される。
【0003】科学文献において、狭域帯レーザー放射
線、特にエキシマレーザー放射線を発生する多くの装置
が提案されている(「SPIE(写真−光学計測技術者
協会)、1463巻:光学式/レーザーマイクロリソグ
ラフィIV(1991)、604ページ」を参照)。
【0004】レーザー共振器内で放射線の帯域幅を狭く
するために、共振器内において放射線から所定の波長成
分を選択する種々の手段が従来から知られている。これ
らの手段としては、例えば、光学的ビーム拡大手段と通
常は組み合わされる回折格子や、プリズム、およびファ
ブリー・ペローのエタロンなどがある。
【0005】放射線から所定の波長成分を選択すること
によって放射線の帯域幅を狭くするこれらの手段は、単
独でまたは組み合わせて用いられる。
【0006】直線偏光の放射線を狭域帯化させる種々の
光学系の内から、どの光学系を用いるべきかを決定する
には、各光学素子の特質を考慮する必要がある。それら
の特質としては、放射線の帯域幅を狭くする能力と共に
長期間にわたって高エネルギの放射線に耐える能力も含
まれている。例えば、以下に述べる評価基準が従来から
知られている。すなわち、回折格子やプリズムと比較し
て、エタロンは狭域帯化に対して非常に効率的である
が、高エネルギの放射線を受けた場合に損傷しやすい。
一方、回折格子やプリズムは、直線狭域帯化素子として
エタロンよりも効率は低いが、高エネルギの放射線に対
して強靱である(すなわち、高エネルギの放射線を長期
間にわたって受けても安定している)。
【0007】最近、直線狭域帯化素子として共振器内に
エタロンを配置したレーザーシステムが、米国特許第
5,150,370号(古屋)に開示されている。放射
線に対するエタロンの露光、すなわち、エタロンに対す
る放射線の負荷は、光学式共鳴器から放射線を出力させ
るために特殊な技術を用いているので、比較的低く保つ
ことができる。この技術は、1/4波長板(等価位相遅
延要素)を、共鳴器内の放射線のP偏光成分とS偏光成
分の比率を変化させる手段として用いている。1/4波
長板を光軸のまわりに回転させることによって、P偏光
成分とS偏光成分とを有する光ビームを、それらの偏光
成分の比率が特定の値になるように、制御することがで
きる。出力結合手段として用いられる偏光ビームスプリ
ッタは、P偏光成分とS偏光成分の比率に依存する割合
で、放射線をレーザー共鳴器の外部に放出する。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の米国特
許第5,150,370号に記載されるレーザーシステ
ムは、波長成分を選択する構成要素(例えば、エタロ
ン、プリズム、回折格子など)がレーザー媒体の片側、
すなわち、偏光ビームスプリッタと全反射ミラーの間に
位置されるときにのみ効率的に作動される、という点に
おいて限定されている。特に、エタロンは、放射線の強
度の大きいレーザー媒体の他の側に配置することができ
ない。なお、この領域に波長成分を選択する他の構成要
素(回折格子やプリズムなど)を用いるのは好ましくな
い。何故なら、共鳴器のこの領域のレーザー光は1/4
波長板によって楕円形に偏光されているからである。さ
らに詳細に述べると、回折格子またはプリズムは、楕円
形に偏光されたレーザー光の偏光状態を変化させてしま
う傾向があり、システムの効率を劣化させる。
【0009】従って、本発明の目的は、直線狭域帯化光
学系を利得媒体(レーザー媒体)の両側に効果的に用い
ることによって、従来技術によるシステムを改良した狭
域帯レーザー発生装置を提供することにある。
【0010】本発明は、高強度の非常に狭い帯域幅の放
射線を得ることが可能な、狭域帯レーザー、特に狭域帯
エキシマレーザーを発生させる装置を提供するために、
なされたものである。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明の狭域帯レーザー
発生装置は、共鳴器内で放射線を反射させるための第1
および第2反射手段を備える光学式共鳴器と、共鳴器内
で放射線を増幅するためのレーザー媒体と、放射線から
所定の波長成分を選択するために共鳴器内に設けられた
選択手段と、放射線を偏光して偏光面を生成する偏光手
段と、放射線の前記偏光面を回転させる回転手段と、共
鳴器の外部に放射線を出力する手段であって、前記出力
手段に対する放射線の前記の回転された偏光面の方向に
応じて放射線の一部を出力する手段と、によって構成さ
れることを特徴とする。
【0012】放射線の偏光面を回転させる上記の回転手
段は、米国特許第5,150,370号において用いら
れた1/4波長板または他の位相遅延要素とは区別され
る。上述したように、従来のレーザー装置に用いられて
いる1/4波長板は,その板と端部ミラー間の領域で楕
円形に偏光されたレーザー光を生成する。一方、本発明
によれば、回転手段はレーザー光の偏光面を単に回転さ
せるだけであり、ビームの直線偏光は維持されている。
従って、高エネルギの放射線に対して強靱でかつ偏光の
機能を有する直線狭域帯化要素(回折格子など)を共鳴
器のこの領域において効率的に用いることができる。
【0013】放射線の偏光面を回転させる手段は従来か
ら知られている。それらの手段は、ファラデー回転体と
呼ばれている。ファラデー回転体は、光学的に等方性の
材料からなる。この材料に磁場が付与される。材料の光
学的に有効な長さ(光線が透過する長さ)と磁場の強さ
に依存して、ファラデー回転体は、直線偏光の光ビーム
の偏光面を特定の角度だけ回転させる。磁場の強さを変
化させることによって、その角度は制御される。
【0014】水晶、特に溶融シリカが、電磁波スペクト
ルの紫外線領域、特にフォトリソグラフィに用いられる
エキシマレーザーから放射される波長範囲(193nm
ないし353nm)において、光ビームの偏光面を回転
させるファラデー回転体を構成する光学的に等方性の材
料として非常に好ましいことが知られている。
【0015】本発明の好適な実施例によれば、出力手段
は入射面を有する偏光ビームスプリッタからなり、前記
の放射線の一部は、その偏光ビームスプリッタの入射面
に対する放射線の回転された偏光面の方向に応じて外部
に出力される。
【0016】本発明の他の好適な実施例によれば、共鳴
器は、レーザー媒体と第1反射手段との間に所定の波長
成分を選択する第1選択手段を設け、レーザー媒体と第
2反射手段との間に前記の波長成分に対する選択をさら
に改良するための第2選択手段を設けることによって構
成される。好ましくは、エタロンはレーザー媒体の片側
において共鳴器の光路に配置され、ビーム拡大器を伴う
回折格子はレーザー媒体の他の側において共鳴器の光路
に配置される。回折格子は、選択手段としての機能に加
えて、ミラーとしても機能する。
【0017】本発明のさらに他の好適な実施例によれ
ば、共鳴器は少なくとも2つのビーム拡大手段(例え
ば、プリズム)を備え、レーザー媒体は、拡大された光
ビームがレーザー媒体を透過するような位置に配置され
る。このような構成は、レーザー媒体の増幅機能が効果
的に発揮される、という利点がある。これは、特にエキ
シマレーザーのようにガス放電レーザーの場合に重要で
ある。
【0018】本発明によるレーザー装置は、さらに以下
の利点を有している。すなわち、放射線の偏光面を回転
する手段は、外部に出力される放射線の百分率が各レー
ザー装置の最適値になるように、放射線の偏光面の回転
角を(例えば、磁場の強さを調整することによって)制
御することができる。例えば、偏光ビームスプリッタが
出力手段として用いられる場合、偏光ビームスプリッタ
における反射によって外部に放出される放射線の百分率
は、偏光ビームスプリッタの所謂入射面の方向に対する
偏光ビームスプリッタに入射される光ビームの偏光面の
方向に依存する。同じことが、偏光ビームスプリッタを
透過することによって外部に放出される放射線の百分率
にも適用される。従って、本発明によれば、外部に出力
される放射線の百分率は、非常に簡単にかつ正確に最適
化される。
【0019】
【発明の実施の形態】本発明の実施例を、添付の図面を
参照して、さらに詳細に説明する。なお、実施例のレー
ザー装置は、エキシマレーザーを対象としている。
【0020】各図面において、同一のまたは同等の機能
を有するレーザー装置の部品および構成要素は同一の参
照番号で示すこととする。
【0021】図1ないし図5において、エキシマレーザ
ーの従来技術ではよく知られているように、レーザー媒
体10は、電極(図示せず)間のガス放電によってレー
ザー管内に生成される。光学式共鳴器は、全反射ミラー
12、14を備えている。図1に示される実施例におい
て、全反射ミラー14は、光学式回折格子の形態を有し
ている。共鳴器内で循環する放射線の光路において、光
学式ビーム拡大器16は回折格子14の前方に配置され
る。このようなビーム拡大器16は従来からよく知られ
ている。それらは、通常、プリズムからなる。共鳴器内
で循環するビームの光軸は符号「A」で示されている。
【0022】ファラデー回転体18は、回折格子14及
びビーム拡大器16のある側と、レーザー媒体10との
間に配設されている。レーザー媒体10と全反射ミラー
12との間には、偏光ビームスプリッタ20とファブリ
ー・ペローのエタロン(干渉計)22が、図1に示され
る順で配置されている。
【0023】レーザー媒体10(ガス放電によるプラズ
マ)において、紫外線が発生する。全反射ミラー12の
方向に放出される放射線は、偏光ビームスプリッタ20
を透過する。図示の実施例において、ビームスプリッタ
20は、薄膜状の偏光子(偏波器)である。種々の偏光
ビームスプリッタが従来からよく知られている。例え
ば、多層立体式偏光要素、ブルースター角を有する透明
板、ウォラストンのプリズムなどが上記の偏光ビームス
プリッタ20として用いられる。好ましくは、偏光ビー
ムスプリットミラーを用いるとよい。
【0024】図1に示される実施例のビームスプリッタ
20は、放射線のP偏光成分に対して0.98の透過率
を有する。すなわち、P偏光された放射線の98%がビ
ームスプリッタ20を透過する。図1の実施例におい
て、P偏光された光の偏光面は図1の描かれている紙面
である。P偏光された放射線は、本実施例において、図
1の紙面に対して垂直な偏光面を有している。ビームス
プリッタ20は、S偏光された放射線の98%(また
は、それより僅かに大きい)を反射する。すなわち、S
偏光された光の2%以下がビームスプリッタ20を透過
する。換言すると、S偏光された放射線に対して、ビー
ムスプリッタ20は約0.98の反射率と約0.02の
透過率を有している。
【0025】従って、偏光ビームスプリッタ20を透過
する放射線は、実質的にP偏光されたものである。この
放射線はエタロン22を透過して、ミラー12で反射さ
れ、再びエタロン22を透過する。その結果、この放射
線は非常に効率的に狭帯域化される。この狭帯域化され
た放射線は、ビームスプリッタ20を(図1の右側から
左側に)透過し、このとき、放射線はビームスプリッタ
20はそれほど大きくは減衰されない。そして、この放
射線はレーザー媒体10で増幅される。このように増幅
された放射線は、ファラデー回転体18を(図1の右側
から左側に)透過する。ファラデー回転体18は、光学
的に活性でかつ光学的に等方性の材料である水晶からな
る。
【0026】好適な実施例において、溶融シリカ(「S
uprasil」の商品名で市販されている)からなる
ファラデー回転体18が用いられている。「Supra
sil」は、紫外線の偏光面を回転させるファラデー回
転体18に好適な材料であることが知られている。ファ
ラデー回転体18は、材料を貫通する磁場を発生させる
手段を備えている。磁場は、永久磁石またはソレノイド
によって発生する。ファラデー回転体18は、透過する
放射線の偏光面を角度αだけ回転させる。この角度α
は、付与される磁場の強度と前記材料の光学的な有効長
さに依存する。従って、所定の長さのロッド状材料に対
して、放射線の偏光面の回転角αは、付与される磁場の
強度を変化させることによって制御される。
【0027】ビームスプリッタ16と協働する回折格子
14は、もう1つの波長成分選択要素を構成する。回折
格子14が最大反射率を得るためには、回折格子14と
ビームスプリッタ16の組は、その入射面が放射線の偏
光面と平行になるように、軸Aに対して回転される必要
がある。図1に示される実施例において、放射線の偏光
面は紙面に対して角度αだけ回転される(ファラデー回
転体の記述を参照のこと)。
【0028】回折格子14によって反射された放射線は
再びファラデー回転体18を(図1の左側から右側に)
透過し、再び角度αだけ回転される。従って、ファラデ
ー回転体を2度透過した後、レーザー媒体10で増幅さ
れてビームスプリッタ20に入射する放射線の偏光面
は、(図1の紙面に対して平行な)元の偏光面に対して
2αの角度だけ回転されている。
【0029】偏光ビームスプリッタ20の反射率Rと透
過率Tは角度αによって決定される。すなわち、反射率
Rは、R=sin2 (2α)の式で与えられ、透過率T
はT=cos2 (2α)の式で与えられる。図1に示さ
れる実施例において、反射率Rは、ビームスプリッタ2
0に入射する放射線の百分率、すなわち、放出レーザー
放射線24として外部に出力される放射線の量を決定す
る。エキシマレーザーの場合、出力される放射線の最適
な百分率は、サイクル毎の増幅と共鳴器の内部損失に依
存して、代表的には、85%から95%の範囲内にあ
る。これは、ビームスプリッタ20の反射率がそのビー
ムスプリッタに入射する偏光された放射線に対して0.
85から0.95の範囲内にあるように、上記の角度α
が選択されることを意味する。これは、また、対応する
角度αが34°から39°の範囲内にあることを意味す
る。
【0030】偏光ビームスプリッタ20は0.05から
0.15の範囲の透過率しか有していないので、ファブ
リー・ペローのエタロン22を透過する放射線の強度は
比較的低い。具体的には、ビームスプリッタ20(図
1)の右側における放射線の強度は、ビームスプリッタ
20の左側における放射線の強度の6分の1ないし20
分の1である。従って、エタロン22に対する放射線の
負荷はかなり減少している。
【0031】放射線の偏光面の回転に関する上記の説明
から、図1に示される実施例の偏光ビームスプリッタ2
0は、その入射面がビーム拡大器16と協働する回折格
子14の入射面と平行にならないように、配置されてい
る。詳細に述べると、ビームスプリッタ20は、その入
射面が回折格子14とビーム拡大器16の入射面に対し
て−αの角度だけ変位するように、共鳴器内において光
路の軸Aに沿って配置されている(ファラデー回転体1
8は、放射線が透過するたびに+αの角度だけその放射
線の偏光面を回転させる)。
【0032】図1に示される実施例において、偏光ビー
ムスプリッタ20は、そのビームスプリッタ20での反
射によって放射線24を外部に放出する。
【0033】図2は、本発明の他の実施例を示してい
る。この実施例は、出力される光ビーム24が偏光ビー
ムスプリッタ20を透過するという点を除けば、図1に
示される実施例と同一の構成を有している。偏光ビーム
スプリッタ20において反射された放射線はファブリー
・ペローのエタロン22を透過し、全反射ミラー12に
よって反射される。そして、再びファブリー・ペローの
エタロン22を透過した後、偏光ビームスプリッタ20
で反射され、レーザー媒体を透過する。図2に示される
実施例におけるファラデー回転体18、ビームスプリッ
タ16および回折格子14は、図1の実施例に示される
各対応要素とまったく同一である。従って、図2ではそ
れらの要素は図示されず、参照番号のみが示されてい
る。ファラデー回転体18は、付与される磁場を調整す
ることによって、偏光ビームスプリッタ20(図2)の
透過率が0.85から0.95、その反射率Rが0.0
5から0.15の範囲内の値になるように、放射線の偏
光面を回転角αだけ回転させる。
【0034】図3は、狭域帯レーザー発生装置の第3実
施例である。この実施例は、図1に示される実施例の構
成に加えて、2つの偏光ビームスプリッタ26、38
と、1/2波形板(半波長板)28と、プリズム30、
36からなるもう1つのビーム拡大器と、ミラー32、
34とを備えている。さらに、2つのスリット型ダイア
フラム40、42が共鳴器内に配置されている。
【0035】図3に示されるレーザー装置の機能は以下
の通りである。回折格子14とビーム拡大器16による
放射線の帯域幅をさらに減少させるために、スリット型
ダイアフラム40、42が共鳴器内に配置される。ま
た、スリット型ダイアフラム40、42は、ビーム発散
を減少させる。しかし、スリット型ダイアフラムは、ビ
ームの径も減少させる。レーザー媒体10を透過するビ
ームの径が比較的小さい場合、レーザー媒体(ガス放電
のプラズマ)は放射線を十分に増幅させることができな
い。従って、図3のレーザー装置は、付加的な2つの偏
光ビームスプリッタ38、26と、プリズム30、36
からなるビーム拡大器と、ミラー32、34を備えてい
る。付加的な偏光ビームスプリッタ26、38は、それ
らの入射面が偏光ビームスプリッタ20の入射面と平行
になるように、光路に配置されている。1/2波長板2
8は、プリズム36、30と1/2波長板28を(図3
の左側から右側に)透過した後の放射線がS偏光される
ような機能を有するように選択される。S偏光された放
射線は、偏光ビームスプリッタ26によって十分に反射
される。この反射された放射線は、図3に示されるよう
に、比較的大きなビーム径でレーザー媒体10を透過す
る。
【0036】図4は、狭域幅の放射線を放出するエキシ
マレーザー装置の第4実施例を示している。従来から、
透過するレーザーの軸がエキシマレーザーの電極の縦軸
と正確には平行にならないように、ビームをレーザー媒
体(ガス放電のプラズマ)に透過させる技術が知られて
いる。この技術は、好ましくは、横方向に励起されるレ
ーザーに適応される。
【0037】図4は、上記の技術が適応されたレーザー
装置を示している。すなわち、このレーザー装置におい
て、ビームはエキシマレーザーの電極の縦軸に対して傾
斜している。図4において、ファラデー回転体18と、
ビーム拡大器16および回折格子14は図示省略されて
おり、参照番号のみが示されている。これらの要素は、
それぞれ、図1に示される実施例の対応する要素と同一
の機能を有している。
【0038】共鳴器内でのビームの軸の方向は、スプリ
ット型ダイアフラム42、46によって決定される。こ
のビームの軸はエキシマレーザーの放電管の電極の長手
方向に対して約1°だけ傾斜している。偏光ビームスプ
リッタ20において反射された放射線はビーム拡大器4
4(これは、例えば、図3のビーム拡大器30、32、
34、36に相当)を透過する。ビーム拡大器44によ
って拡大されたビームはミラー50で反射され、偏光ビ
ームスプリッタ20に入射する。その後、ビームは再び
レーザー媒体10を透過し、このとき、ビームの方向は
電極の長手方向に対して約2°だけ傾斜している。スリ
ット型ダイアフラム46は、出力ビーム24を発生させ
る手段を兼ねている。スリット型ダイアフラム46の表
面は、全反射ミラーである。
【0039】図5は、狭域幅レーザー発生装置の第5実
施例を示している。
【0040】図5の実施例は、それぞれが複数のプリズ
ムからなる2つのビーム拡大器16a、16bを備えて
いる。レーザー媒体10は、ビーム拡大器16a、16
b間に介在している。従って、レーザー媒体を透過する
ビームは比較的大きな断面積を有し、レーザー媒体10
は放射線を効率的に増幅することができる。図5に示さ
れる他の光学的要素は図1に示される実施例の対応する
要素と同一の機能を有している。ファラデー回転体18
は、レーザー媒体10と偏光ビームスプリッタ20の間
に介在している。あるいは、ファラデー回転体18は、
レーザー媒体10と、回折格子14と協働するビーム拡
大器16aの間に配置されてもよい。この場合のファラ
デー回転体の配置は矢印18′によって示されている。
【0041】この実施例において、プリズム16bの光
軸を、反射損失を最小にするために、ビームの偏光面と
一列に整列させるのが望ましい。そのための1つの方法
として、ファラデー回転体18によるビームの偏光面の
回転と一致させるように、プリズムを角度αだけ回転さ
せるとよい。プリズムを回転させるのは厄介なので、他
の方法として、偏光ビームスプリッタ20とプリズム1
6bとの間で共鳴器内に1/2波長板(図示せず)を挿
入させてもよい。この1/2波長板は、プリズムに入射
する前にスプリッタ20を通過する直線偏光された光の
偏光面を回転させる機能を有している。1/2波長板の
方位角は、ファラデー回転体18によって生じるビーム
の偏光面の回転角がその1/2波長板によって生じるビ
ームの偏光面の回転によって補償されるように、調整さ
れる。この構成によって、プリズムの反射損失は、プリ
ズムを回転させずに最小化される。
【0042】
【発明の効果】本発明は以上に示したように構成される
ので、高強度の非常に狭い帯域幅のレーザー放射線を得
ることが可能な、狭域帯レーザー、特に狭域帯エキシマ
レーザーを発生させる装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】狭域帯レーザー放射線を発生させるレーザー装
置の第1実施例の概略図である。
【図2】狭域帯レーザー放射線を発生させるレーザー装
置の第2実施例の概略図である。
【図3】狭域帯レーザー放射線を発生させるレーザー装
置の第3実施例の概略図である。
【図4】狭域帯レーザー放射線を発生させるレーザー装
置の第4実施例の概略図である。
【図5】狭域帯レーザー放射線を発生させるレーザー装
置の第5実施例の概略図である。
【符号の説明】
10 レーザー媒体 12 全反射ミラー 14 全反射ミラー(回折格子) 16 ビーム拡大器 18 ファラデー回転体 20 偏光ビームスプリッタ 22 ファブリー・ペローのエタロン 24 放出レーザー放射線
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01S 3/10 H01S 3/134 3/1055 H01L 21/30 515B 3/134 H01S 3/08 Z 3/225 3/223 E (71)出願人 591283936 ラムダ・フィジーク・ゲゼルシャフト・ツ ァ・ヘルシュテルンク・フォン・ラーゼル ン・ミット・ベシュレンクテル・ハフツン グ LAMBDA PHYSIK GESEL LSCHAFT ZUR HERSTEL LUNG VON LASERN MIT BESCHRANKTER HAFTU NG ドイツ連邦共和国、37079 ゲッティンゲ ン、ハンス−ベックラー−シュトラーセ 12 (72)発明者 ディルク・バスティンク ドイツ連邦共和国、37079 ゲッティンゲ ン、アム・ヴィンターベルク 15 (72)発明者 ユルゲン・クラインシュミット ドイツ連邦共和国、06667 ヴァイセンフ ェルス、ローザ‐ルクセンブルク‐シュト ラーセ 18

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】A. 共鳴器内で放射線を反射する第1お
    よび第2反射手段(12、14)を備える共鳴器と、 B. 前記共鳴器内で放射線を増幅するためのレーザー
    媒体(10)と、 C. 前記放射線から所定の波長成分を選択するために
    前記共鳴器内に設けられる選択手段(22)と、 D. 前記放射線を偏光して偏光面を生成する偏光手段
    (20)と、 E. 前記放射線の前記偏光面を回転させる回転手段
    (18)と、 F. 前記放射線を出力する手段(20)であって、こ
    の出力手段に対する前記放射線の回転された前記偏光面
    の方向に応じて、前記放射線の一部を前記共鳴器の外部
    に出力する手段(20)と、 によって構成されることを特徴とする狭域帯レーザー発
    生装置。
  2. 【請求項2】 前記出力手段は入射面を有する偏光ビー
    ムスプリッタ(20)からなり、前記の放射線の一部
    は、前記偏光ビームスプリッタ(20)の前記入射面に
    対する前記放射線の回転された前記偏光面の方向に応じ
    て前記共鳴器の外部に出力されることを特徴とする請求
    項1に記載の狭域帯レーザー発生装置。
  3. 【請求項3】 前記共鳴器は、前記レーザー媒体(1
    0)と前記第1反射手段(12)との間に前記の所定の
    波長成分を選択する第1選択手段(22)を設け、さら
    に前記レーザー媒体(10)と前記第2反射手段(1
    4)との間に前記の所定の波長成分を選択する第2選択
    手段を設けることによって構成されることを特徴とする
    請求項1に記載の狭域帯レーザー発生装置。
  4. 【請求項4】 前記第1選択手段はファブリー・ペロー
    のエタロン(22)であり、前記第2選択手段は回折格
    子(14)であることを特徴とする請求項3に記載の狭
    域帯レーザー発生装置。
  5. 【請求項5】 前記回転手段はファラデー回転体(1
    8)であることを特徴とする請求項1に記載の狭域帯レ
    ーザー発生装置。
  6. 【請求項6】 前記共鳴器は、前記放射線の幅を拡大す
    る拡大手段(16)を備えていることを特徴とする請求
    項1に記載の狭域帯レーザー発生装置。
  7. 【請求項7】 前記共鳴器は、第1および第2拡大手段
    (16a、16b)を備え、前記レーザー媒体(10)
    は前記第1および第2拡大手段(16a、16b)の間
    に配置されることを特徴とする請求項1に記載の狭域帯
    レーザー発生装置。
  8. 【請求項8】 前記ファラデー回転体(18)は溶融シ
    リカであることを特徴とする請求項5に記載の狭域帯レ
    ーザー発生装置。
  9. 【請求項9】 前記拡大手段(16)はプリズムである
    ことを特徴とする請求項6に記載の狭域帯レーザー発生
    装置。
  10. 【請求項10】 前記拡大手段はプリズムであることを
    特徴とする請求項7に記載の狭域帯レーザー発生装置。
  11. 【請求項11】 前記ファラデー回転体(18)は、前
    記ファラデー回転体(18)を一度通過した放射線の前
    記偏光面が、前記偏光ビームスプリッタ(20)の前記
    入射面が前記回折格子(14)における放射線の入射面
    に対して回転する角度と等しい角度αだけ回転するよう
    な、光学的な有効長さを備えかつ磁場を付与されること
    を特徴とする請求項2,3,および5の何れか1項に記
    載の狭域帯レーザー発生装置。
  12. 【請求項12】 前記放射線の前記偏光面は、前記の放
    射線の一部が最適な百分率で前記共鳴器から出力される
    ような角度だけ、前記偏光ビームスプリッタ(20)の
    前記入射面に対して回転されることを特徴とする請求項
    2に記載の狭域帯レーザー発生装置。
  13. 【請求項13】 前記の放射線の一部は、前記偏光ビー
    ムスプリッタ(20)において反射されることによって
    出力されることを特徴とする請求項2に記載の狭域帯レ
    ーザー発生装置。
  14. 【請求項14】 前記の放射線の一部は、前記偏光ビー
    ムスプリッタ(20)を透過することによって出力され
    ることを特徴とする請求項2に記載の狭域帯レーザー発
    生装置。
  15. 【請求項15】 前記共鳴器は、2つのスプリット型ダ
    イアフラム(40、42)と、2つの偏光ビームスプリ
    ッタ(20、26)と、光学式拡大手段(30、32、
    34、36)からなることを特徴とする請求項1に記載
    の狭域帯レーザー発生装置。
  16. 【請求項16】 前記の2つのスプリット型ダイアフラ
    ム(40、42)は、前記共鳴器の軸を前記レーザー媒
    体の縦軸に対して傾斜させることを特徴とする請求項1
    5に記載の狭域帯レーザー発生装置。
  17. 【請求項17】 前記レーザーはエキシマレーザーであ
    ることを特徴とする請求項1に記載の狭域帯レーザー発
    生装置。
JP7286443A 1994-10-26 1995-10-06 狭域帯レーザー発生装置 Pending JPH08228038A (ja)

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