JPH11295772A - レーザ光発生装置およびレーザ光発生方法 - Google Patents
レーザ光発生装置およびレーザ光発生方法Info
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- JPH11295772A JPH11295772A JP10105124A JP10512498A JPH11295772A JP H11295772 A JPH11295772 A JP H11295772A JP 10105124 A JP10105124 A JP 10105124A JP 10512498 A JP10512498 A JP 10512498A JP H11295772 A JPH11295772 A JP H11295772A
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
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- G02F1/37—Non-linear optics for second-harmonic generation
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- Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＢＢＯ結晶デバイスを用いて、波長が２００
ｎｍ以下のレーザ光源を実用的なレベルで得るレーザ光
発生装置およびレーザ光発生方法を提供する。 【解決手段】 例えばNb:YAGレーザなどの近赤外領域で
発振する第一のレーザ光源１と、第一のレーザ光源１の
１／２の波長の第二高調波を発生させる第二高調波発生
手段２と、第二高調波を分割する分割手段３と、分割さ
れた第二高調波の一部をTi:Sapphireレーザなどに入力
し、励起発振させて波長が略７００ｎｍのレーザ光を発
生させる第二のレーザ光源４と、分割された第二高調波
の残部から第四高調波を発生させる第四高調波発生手段
５と、波長が略７００ｎｍのレーザ光と、第四高調波と
を入力する例えば略１００Ｋ以下に温度制御されたＢＢ
Ｏ結晶デバイスからなる和周波混合手段６とを具備し、
和周波混合手段６の出力として、波長が略１９３ｎｍの
レーザ光を得る。
ｎｍ以下のレーザ光源を実用的なレベルで得るレーザ光
発生装置およびレーザ光発生方法を提供する。 【解決手段】 例えばNb:YAGレーザなどの近赤外領域で
発振する第一のレーザ光源１と、第一のレーザ光源１の
１／２の波長の第二高調波を発生させる第二高調波発生
手段２と、第二高調波を分割する分割手段３と、分割さ
れた第二高調波の一部をTi:Sapphireレーザなどに入力
し、励起発振させて波長が略７００ｎｍのレーザ光を発
生させる第二のレーザ光源４と、分割された第二高調波
の残部から第四高調波を発生させる第四高調波発生手段
５と、波長が略７００ｎｍのレーザ光と、第四高調波と
を入力する例えば略１００Ｋ以下に温度制御されたＢＢ
Ｏ結晶デバイスからなる和周波混合手段６とを具備し、
和周波混合手段６の出力として、波長が略１９３ｎｍの
レーザ光を得る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はレーザ光発生装置お
よびレーザ光発生方法に関し、さらに詳しくは、非線形
光学結晶デバイスＢＢＯを用いた短波長レーザを発生す
るレーザ光発生装置およびレーザ光発生方法に関する。
よびレーザ光発生方法に関し、さらに詳しくは、非線形
光学結晶デバイスＢＢＯを用いた短波長レーザを発生す
るレーザ光発生装置およびレーザ光発生方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、半導体装置の製造工程に用いられ
る露光プロセスは、微細化が進み、それにともない使用
される光源の波長も益々短波長化が求められている。そ
の中で、非線形光学結晶デバイスであるβ−ＢａＢ2Ｏ4
（以下ＢＢＯと略記）を用いて、ＹＡＧの第五高調波の
波長が２１３ｎｍを発生する全固体レーザは、半導体露
光プロセスの光源として注目されている。
る露光プロセスは、微細化が進み、それにともない使用
される光源の波長も益々短波長化が求められている。そ
の中で、非線形光学結晶デバイスであるβ−ＢａＢ2Ｏ4
（以下ＢＢＯと略記）を用いて、ＹＡＧの第五高調波の
波長が２１３ｎｍを発生する全固体レーザは、半導体露
光プロセスの光源として注目されている。
【０００３】一方、市場の要請は早く、次世代の光源は
２００ｎｍ以下の波長が要求されている。全固体レーザ
はＢＢＯ結晶デバイスを用いる限りは、ＢＢＯ結晶の透
過率が２００ｎｍ以下の波長域で急激に低下するため
に、これ以上の短波長化は望めないのが現状である。例
えば、ＡｒＦエキシマレーザと同じ波長の１９３ｎｍで
は透過率は、結晶端面の表面反射率を含めて７０％から
１０％に激減する。
２００ｎｍ以下の波長が要求されている。全固体レーザ
はＢＢＯ結晶デバイスを用いる限りは、ＢＢＯ結晶の透
過率が２００ｎｍ以下の波長域で急激に低下するため
に、これ以上の短波長化は望めないのが現状である。例
えば、ＡｒＦエキシマレーザと同じ波長の１９３ｎｍで
は透過率は、結晶端面の表面反射率を含めて７０％から
１０％に激減する。
【０００４】この対策として、波長が２０５ｎｍまたは
２０１ｎｍを発生させる方法も提案されているが、実用
にはなっていない（特開昭６２−１６２３７４、特開昭
６２−１６２３７７号公報参照）。 また、最終段にＬ
ＢＯ(LiB3 O5 ) 結晶デバイスを用いてＹＡＧの第五高
調波の波長が２１３ｎｍと赤外の波長が２．１μｍの和
周波から波長が１９３ｎｍを発生させる方法も提案され
ているが、この光源は出力が小さく、大きな出力を得る
のは容易ではない。
２０１ｎｍを発生させる方法も提案されているが、実用
にはなっていない（特開昭６２−１６２３７４、特開昭
６２−１６２３７７号公報参照）。 また、最終段にＬ
ＢＯ(LiB3 O5 ) 結晶デバイスを用いてＹＡＧの第五高
調波の波長が２１３ｎｍと赤外の波長が２．１μｍの和
周波から波長が１９３ｎｍを発生させる方法も提案され
ているが、この光源は出力が小さく、大きな出力を得る
のは容易ではない。
【０００５】ＢＢＯ結晶は、多くの波長変換用非線形光
学結晶のなかでももっとも実用化に適した信頼性の高い
結晶の一つである。ＡｒＦエキシマレーザと比べて、メ
ンテナンスが容易で、小型で高効率、高品質な光源を供
する全固体レーザが、もしＡｒＦエキシマレーザと同一
波長の１９３ｎｍの波長をＡｒＦレーザなみのレーザパ
ワーで発生できれば、産業への寄与は大きいものと考え
られる。
学結晶のなかでももっとも実用化に適した信頼性の高い
結晶の一つである。ＡｒＦエキシマレーザと比べて、メ
ンテナンスが容易で、小型で高効率、高品質な光源を供
する全固体レーザが、もしＡｒＦエキシマレーザと同一
波長の１９３ｎｍの波長をＡｒＦレーザなみのレーザパ
ワーで発生できれば、産業への寄与は大きいものと考え
られる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
点に鑑み、取り扱いが容易で、実用性が高く、２００ｎ
ｍ以上の波長で実績のあるＢＢＯ結晶デバイスを用い
て、従来のＢＢＯ結晶デバイスよりも短波長の、２００
ｎｍ以下の波長域のコヒーレントな紫外線光源を実用的
なレベルで得るレーザ光発生装置およびレーザ光発生方
法を提供することを課題とする。
点に鑑み、取り扱いが容易で、実用性が高く、２００ｎ
ｍ以上の波長で実績のあるＢＢＯ結晶デバイスを用い
て、従来のＢＢＯ結晶デバイスよりも短波長の、２００
ｎｍ以下の波長域のコヒーレントな紫外線光源を実用的
なレベルで得るレーザ光発生装置およびレーザ光発生方
法を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１のレーザ光発生
装置は、ＢＢＯ結晶デバイスと、ＢＢＯ結晶デバイスを
２７３Ｋ以下で温度制御する手段とを具備し、非線形光
学効果を利用して波長が２００ｎｍ以下のレーザ光を発
生させることを特徴とする。
装置は、ＢＢＯ結晶デバイスと、ＢＢＯ結晶デバイスを
２７３Ｋ以下で温度制御する手段とを具備し、非線形光
学効果を利用して波長が２００ｎｍ以下のレーザ光を発
生させることを特徴とする。
【０００８】請求項４のレーザ光発生装置は、例えばＮ
ｄイオンをドープしたNd:YAG、Nd:YVO4 、Nd:YLF、Nd:Y
ADおよびNd:Glassなどの固体レーザまたはＣｒイオンを
ドープしたCr:LiSAF、Cr4+:Forsterite などの固体レー
ザのいずれかの近赤外領域で発振する第一のレーザ光源
と、第一のレーザ光源から、第一のレーザ光源の１／２
の波長の第二高調波を発生させる第二高調波発生手段
と、第二高調波を分割する分割手段と、分割された第二
高調波の一部をTi:Sapphire レーザまたはアレクサンド
ライトレーザに入力し、励起発振させて波長が略７００
ｎｍのレーザ光を発生させる第二のレーザ光源と、分割
された第二高調波の残部から第四高調波を発生させる第
四高調波発生手段と、先の波長が略７００ｎｍのレーザ
光と、第四高調波とを入力するＢＢＯ結晶デバイスから
なる和周波混合手段と、ＢＢＯ結晶デバイスを略１００
Ｋ以下に温度制御する手段とを具備し、和周波混合手段
の出力として、波長略１９３ｎｍのレーザ光を得ること
を特徴とする。
ｄイオンをドープしたNd:YAG、Nd:YVO4 、Nd:YLF、Nd:Y
ADおよびNd:Glassなどの固体レーザまたはＣｒイオンを
ドープしたCr:LiSAF、Cr4+:Forsterite などの固体レー
ザのいずれかの近赤外領域で発振する第一のレーザ光源
と、第一のレーザ光源から、第一のレーザ光源の１／２
の波長の第二高調波を発生させる第二高調波発生手段
と、第二高調波を分割する分割手段と、分割された第二
高調波の一部をTi:Sapphire レーザまたはアレクサンド
ライトレーザに入力し、励起発振させて波長が略７００
ｎｍのレーザ光を発生させる第二のレーザ光源と、分割
された第二高調波の残部から第四高調波を発生させる第
四高調波発生手段と、先の波長が略７００ｎｍのレーザ
光と、第四高調波とを入力するＢＢＯ結晶デバイスから
なる和周波混合手段と、ＢＢＯ結晶デバイスを略１００
Ｋ以下に温度制御する手段とを具備し、和周波混合手段
の出力として、波長略１９３ｎｍのレーザ光を得ること
を特徴とする。
【０００９】請求項８のレーザ光発生方法は、ＢＢＯ結
晶デバイスを用い、非線形光学効果を利用したレーザ光
発生方法において、ＢＢＯ結晶デバイスを２７３Ｋ以下
で温度制御する工程を有し、波長が２００ｎｍ以下のレ
ーザ光を発生させることを特徴とする。
晶デバイスを用い、非線形光学効果を利用したレーザ光
発生方法において、ＢＢＯ結晶デバイスを２７３Ｋ以下
で温度制御する工程を有し、波長が２００ｎｍ以下のレ
ーザ光を発生させることを特徴とする。
【００１０】請求項１１のレーザ光発生方法は、例えば
ＮｄイオンをドープしたNd:YAG、Nd:YVO4 、Nd:YLF、N
d:YADおよびNd:Glassなどの固体レーザまたはＣｒイオ
ンをドープしたCr:LiSAF、Cr4+:Forsterite などの固体
レーザのいずれかの近赤外領域で発振する第一のレーザ
光源から、第一のレーザ光源の１／２の波長の第二高調
波を発生させる第二高調波発生過程と、第二高調波を分
割する分割過程と、分割した第二高調波の一部をTi:Sap
phire レーザなどの第二のレーザ光源に入力し、励起発
振させ、波長が略７００ｎｍのレーザ光を発生させるレ
ーザ光発生過程と、分割した前記第二高調波の残部から
第四高調波を発生させる第四高調波発生過程と、先の波
長が略７００ｎｍのレーザ光と、第四高調波とを入力す
るＢＢＯ結晶デバイスを用いた和周波混合過程と、ＢＢ
０結晶デバイスを略１００Ｋ以下で温度制御する工程と
を有し、和周波混合過程の出力として、波長が略１９３
ｎｍのレーザ光を得ることを特徴とする。
ＮｄイオンをドープしたNd:YAG、Nd:YVO4 、Nd:YLF、N
d:YADおよびNd:Glassなどの固体レーザまたはＣｒイオ
ンをドープしたCr:LiSAF、Cr4+:Forsterite などの固体
レーザのいずれかの近赤外領域で発振する第一のレーザ
光源から、第一のレーザ光源の１／２の波長の第二高調
波を発生させる第二高調波発生過程と、第二高調波を分
割する分割過程と、分割した第二高調波の一部をTi:Sap
phire レーザなどの第二のレーザ光源に入力し、励起発
振させ、波長が略７００ｎｍのレーザ光を発生させるレ
ーザ光発生過程と、分割した前記第二高調波の残部から
第四高調波を発生させる第四高調波発生過程と、先の波
長が略７００ｎｍのレーザ光と、第四高調波とを入力す
るＢＢＯ結晶デバイスを用いた和周波混合過程と、ＢＢ
０結晶デバイスを略１００Ｋ以下で温度制御する工程と
を有し、和周波混合過程の出力として、波長が略１９３
ｎｍのレーザ光を得ることを特徴とする。
【００１１】請求項１のレーザ光発生装置または請求項
８のレーザ光発生方法において、ＢＢＯ結晶デバイス
は、例えばペルチエ素子などの電子冷却装置、液体窒素
クライオスタット、Ｈｅクライオスタット、スターリン
グ冷凍機およびクローズドサイクル冷凍機のいずれか一
種により供給される略２７３Ｋ以下で例えば±０．１Ｋ
に制御された冷媒中に、ＢＢＯ結晶デバイスに熱的に接
触したコールドフィンガーを介して保存されることが望
ましい。また、ＢＢＯ結晶デバイスは、断熱真空容器中
に保存されることが望ましい。
８のレーザ光発生方法において、ＢＢＯ結晶デバイス
は、例えばペルチエ素子などの電子冷却装置、液体窒素
クライオスタット、Ｈｅクライオスタット、スターリン
グ冷凍機およびクローズドサイクル冷凍機のいずれか一
種により供給される略２７３Ｋ以下で例えば±０．１Ｋ
に制御された冷媒中に、ＢＢＯ結晶デバイスに熱的に接
触したコールドフィンガーを介して保存されることが望
ましい。また、ＢＢＯ結晶デバイスは、断熱真空容器中
に保存されることが望ましい。
【００１２】請求項４のレーザ光発生装置または請求項
１１のレーザ光発生方法において、ＢＢＯ結晶デバイス
は、液体窒素クライオスタット、Ｈｅクライオスタッ
ト、スターリング冷凍機およびクローズドサイクル冷凍
機のいずれか一種により供給される略１００Ｋ以下で例
えば±０．１Ｋに制御された冷媒中に、ＢＢＯ結晶デバ
イスに熱的に接触したコールドフィンガーを介して保存
されることが望ましい。また、ＢＢＯ結晶デバイスは、
断熱真空容器中に保存されることが望ましい。
１１のレーザ光発生方法において、ＢＢＯ結晶デバイス
は、液体窒素クライオスタット、Ｈｅクライオスタッ
ト、スターリング冷凍機およびクローズドサイクル冷凍
機のいずれか一種により供給される略１００Ｋ以下で例
えば±０．１Ｋに制御された冷媒中に、ＢＢＯ結晶デバ
イスに熱的に接触したコールドフィンガーを介して保存
されることが望ましい。また、ＢＢＯ結晶デバイスは、
断熱真空容器中に保存されることが望ましい。
【００１３】上述した手段による作用を以下に述べる。
請求項１のレーザ光発生装置または請求項８のレーザ光
発生方法によれば、ＢＢＯ結晶デバイスを用いた非線形
光学効果を利用して、ＢＢＯ結晶デバイスを２７３Ｋ以
下に保存することにより、波長が２００ｎｍ以下での透
過率を満足させつつ、レーザパワーを低下させることな
く、容易に波長が２００ｎｍ以下のレーザ光を効率よく
得ることができる。請求項４のレーザ光発生装置または
請求項１１のレーザ光発生方法によれば、ＢＢＯ結晶デ
バイスを用いた和周波混合手段による非線形光学効果を
利用して、ＢＢＯ結晶デバイスを略１００Ｋ以下に保存
することにより、波長が略１９３ｎｍでの透過率を満足
させつつ、レーザパワーを低下させることなく、容易に
波長が略１９３ｎｍのレーザ光を効率よく得ることがで
きる。
請求項１のレーザ光発生装置または請求項８のレーザ光
発生方法によれば、ＢＢＯ結晶デバイスを用いた非線形
光学効果を利用して、ＢＢＯ結晶デバイスを２７３Ｋ以
下に保存することにより、波長が２００ｎｍ以下での透
過率を満足させつつ、レーザパワーを低下させることな
く、容易に波長が２００ｎｍ以下のレーザ光を効率よく
得ることができる。請求項４のレーザ光発生装置または
請求項１１のレーザ光発生方法によれば、ＢＢＯ結晶デ
バイスを用いた和周波混合手段による非線形光学効果を
利用して、ＢＢＯ結晶デバイスを略１００Ｋ以下に保存
することにより、波長が略１９３ｎｍでの透過率を満足
させつつ、レーザパワーを低下させることなく、容易に
波長が略１９３ｎｍのレーザ光を効率よく得ることがで
きる。
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を、波長が略
１９３ｎｍのレーザ光を発生するレーザ光発生装置およ
びレーザ光発生方法を例にとり、以下に図１〜５を参照
して説明する。図１は、波長が略１９３ｎｍのレーザ光
を発生させるためのブロックダイアグラムを示す説明図
である。
１９３ｎｍのレーザ光を発生するレーザ光発生装置およ
びレーザ光発生方法を例にとり、以下に図１〜５を参照
して説明する。図１は、波長が略１９３ｎｍのレーザ光
を発生させるためのブロックダイアグラムを示す説明図
である。
【００１５】図１において、第一のレーザ光源１とし
て、例えばNd:YAGレーザなどのレーザ光源を用いて、波
長が１０６４ｎｍのレーザ光を発生させる。
て、例えばNd:YAGレーザなどのレーザ光源を用いて、波
長が１０６４ｎｍのレーザ光を発生させる。
【００１６】次に、上記波長が１０６４ｎｍのレーザ光
を、例えばＬＢＯ結晶デバイスなどの第二高調波発生手
段２により、波長が５３２ｎｍの第二高調波を発生させ
る。
を、例えばＬＢＯ結晶デバイスなどの第二高調波発生手
段２により、波長が５３２ｎｍの第二高調波を発生させ
る。
【００１７】次に、上記の第二高調波をビームスプリッ
タなどの分割手段３により分割する。
タなどの分割手段３により分割する。
【００１８】上記分割された第二高調波の一部は、例え
ばTi:Sapphireレーザなどの第二のレーザ光源４に入力
して励起発振させることにより波長が７０４ｎｍのレー
ザ光を発生させる。
ばTi:Sapphireレーザなどの第二のレーザ光源４に入力
して励起発振させることにより波長が７０４ｎｍのレー
ザ光を発生させる。
【００１９】上記分割された第二高調波の残部は、例え
ばＬＢＯ結晶デバイスなどの第二高調波発生手段を用い
た第四高調波発生手段５により、波長が２６６ｎｍの第
四高調波を発生させる。
ばＬＢＯ結晶デバイスなどの第二高調波発生手段を用い
た第四高調波発生手段５により、波長が２６６ｎｍの第
四高調波を発生させる。
【００２０】上記波長が７０４ｎｍのレーザ光と波長が
２６６ｎｍの第四高調波は、ＢＢＯ結晶デバイスからな
る和周波混合手段６に入力して、和周波の波長が１９３
ｎｍのレーザ光を発生させることができる。
２６６ｎｍの第四高調波は、ＢＢＯ結晶デバイスからな
る和周波混合手段６に入力して、和周波の波長が１９３
ｎｍのレーザ光を発生させることができる。
【００２１】この場合、図２に示すように、ＢＢＯ結晶
デバイス７は、例えばＨｅクライオスタットまたは液体
窒素クライオスタットにより断熱容器８内に供給され、
例えば１００Ｋ以下で±０．１Ｋに制御された液体Ｈｅ
または液体Ｎ2 の寒剤９により、ＢＢＯ結晶デバイス７
に熱的に接触したコールドフィンガー１０を介して断熱
真空容器１２内で保存されている。コールドフィンガー
１０は例えば銅製で、ヒーター１１により温度制御が可
能である。レーザ光は断熱真空容器１２のクォーツまた
はＭｇＦ2 などからなる窓１３から入射し、ＢＢＯ結晶
デバイス７を透過した後、出射側の窓１３から出射す
る。寒剤９の供給は、図３に示すように、スターリング
冷凍機などの冷却装置１４を用いてもよい。
デバイス７は、例えばＨｅクライオスタットまたは液体
窒素クライオスタットにより断熱容器８内に供給され、
例えば１００Ｋ以下で±０．１Ｋに制御された液体Ｈｅ
または液体Ｎ2 の寒剤９により、ＢＢＯ結晶デバイス７
に熱的に接触したコールドフィンガー１０を介して断熱
真空容器１２内で保存されている。コールドフィンガー
１０は例えば銅製で、ヒーター１１により温度制御が可
能である。レーザ光は断熱真空容器１２のクォーツまた
はＭｇＦ2 などからなる窓１３から入射し、ＢＢＯ結晶
デバイス７を透過した後、出射側の窓１３から出射す
る。寒剤９の供給は、図３に示すように、スターリング
冷凍機などの冷却装置１４を用いてもよい。
【００２２】ＢＢＯ結晶デバイス７の結晶端面は、入射
光に対して、表面反射を抑制するためにBrewster入射面
が形成されていることが望ましく、あるいは、入射波
長、出射波長に対応した無反射コーティングを施しても
よい。
光に対して、表面反射を抑制するためにBrewster入射面
が形成されていることが望ましく、あるいは、入射波
長、出射波長に対応した無反射コーティングを施しても
よい。
【００２３】以下に、ＢＢＯ結晶デバイス７の紫外領域
での透過率特性について説明する。図４に示すような、
透過分光特性測定装置によりＢＢＯ結晶デバイス７の紫
外領域での透過率を測定する。クォーツからなる窓１３
を有する測定セル１５の中に厚さ３ｍｍのＢＢＯ結晶デ
バイス７を置き、光強度Ｉの測定光および光強度Ｉ0 の
参照光とを測定セル１５に入射して、窓１３を透過後の
それぞれの透過光の光強度ＴおよびＴ0 の比で定義され
る透過率Ｔx＝Ｔ／Ｔ0のスペクトルを測定する。
での透過率特性について説明する。図４に示すような、
透過分光特性測定装置によりＢＢＯ結晶デバイス７の紫
外領域での透過率を測定する。クォーツからなる窓１３
を有する測定セル１５の中に厚さ３ｍｍのＢＢＯ結晶デ
バイス７を置き、光強度Ｉの測定光および光強度Ｉ0 の
参照光とを測定セル１５に入射して、窓１３を透過後の
それぞれの透過光の光強度ＴおよびＴ0 の比で定義され
る透過率Ｔx＝Ｔ／Ｔ0のスペクトルを測定する。
【００２４】図５にＢＢＯ結晶デバイスの透過率Ｔx と
波長との関係を示す透過分光特性を、例えば６０Ｋおよ
び２７３ＫにおけるＢＢＯ結晶デバイスの保存温度につ
いての測定結果を示す。これにより、温度が６０Ｋ以下
では、波長が１９３ｎｍにおける透過率は、５０％以上
を満足していることがわかる。また、２７３Ｋ以下で
は、波長が２００ｎｍにおける透過率は７０％以上を満
足する。
波長との関係を示す透過分光特性を、例えば６０Ｋおよ
び２７３ＫにおけるＢＢＯ結晶デバイスの保存温度につ
いての測定結果を示す。これにより、温度が６０Ｋ以下
では、波長が１９３ｎｍにおける透過率は、５０％以上
を満足していることがわかる。また、２７３Ｋ以下で
は、波長が２００ｎｍにおける透過率は７０％以上を満
足する。
【００２５】したがって、例えば略１００Ｋ以下に保存
されたＢＢＯ結晶デバイスを用いて、充分な強度の波長
が略１９３ｎｍのレーザ光を容易に得ることができ、半
導体装置の製造工程の露光プロセス、光記録媒体などの
原盤の作製に用いられる露光装置および光記録媒体など
の記録再生用などの光源として実用に供することができ
る。また、同様に、例えば２７３Ｋ以下に保存されたＢ
ＢＯ結晶デバイスを用いて、波長が２００ｎｍ以下のレ
ーザ光を容易に得ることができるので、短波長レーザを
光源に用いた種々の分野への応用が可能となる。
されたＢＢＯ結晶デバイスを用いて、充分な強度の波長
が略１９３ｎｍのレーザ光を容易に得ることができ、半
導体装置の製造工程の露光プロセス、光記録媒体などの
原盤の作製に用いられる露光装置および光記録媒体など
の記録再生用などの光源として実用に供することができ
る。また、同様に、例えば２７３Ｋ以下に保存されたＢ
ＢＯ結晶デバイスを用いて、波長が２００ｎｍ以下のレ
ーザ光を容易に得ることができるので、短波長レーザを
光源に用いた種々の分野への応用が可能となる。
【００２６】
【発明の効果】本発明のレーザ光発生装置およびレーザ
光発生方法によれば、２７３Ｋ以下に保存されたＢＢＯ
結晶デバイスを用いて、容易に実用に供する強度の波長
が２００ｎｍ以下のレーザ光源を得ることができる。
光発生方法によれば、２７３Ｋ以下に保存されたＢＢＯ
結晶デバイスを用いて、容易に実用に供する強度の波長
が２００ｎｍ以下のレーザ光源を得ることができる。
【図１】 本発明の実施の形態例を示し、短波長レーザ
光発生のためのブロックダイアグラムを示す説明図であ
る。
光発生のためのブロックダイアグラムを示す説明図であ
る。
【図２】 ＢＢＯ結晶デバイスの温度制御法を示す概略
断面図である。
断面図である。
【図３】 ＢＢＯ結晶デバイスの温度制御法を示す概略
断面図である。
断面図である。
【図４】 ＢＢＯ結晶デバイスの透過率測定方法の説明
図である。
図である。
【図５】 ＢＢＯ結晶デバイスの透過分光特性を示す説
明図である。
明図である。
１…第一のレーザ光源、２…第二高調波発生手段、３…
分割手段、４…第二のレーザ光源、５…第四高調波発生
手段、６…和周波混合手段、７…ＢＢＯ結晶デバイス、
８…断熱容器、９…寒剤、１０…コールドフィンガー、
１１…ヒーター、１２…断熱真空容器、１３…窓、１４
…冷却装置、１５…測定セル
分割手段、４…第二のレーザ光源、５…第四高調波発生
手段、６…和周波混合手段、７…ＢＢＯ結晶デバイス、
８…断熱容器、９…寒剤、１０…コールドフィンガー、
１１…ヒーター、１２…断熱真空容器、１３…窓、１４
…冷却装置、１５…測定セル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 増田 久 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 田附 幸一 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内
Claims (14)
- 【請求項１】 ＢＢＯ結晶デバイスと、 前記ＢＢＯ結晶デバイスを２７３Ｋ以下で温度制御する
手段とを具備し、 非線形光学効果を利用して波長が２００ｎｍ以下のレー
ザ光を発生させることを特徴とするレーザ光発生装置。 - 【請求項２】 前記温度制御する手段が、前記ＢＢＯ結
晶デバイスに熱的に接触するコールドフィンガーと、前
記コールドフィンガーを冷却および温度制御する電子冷
却装置、液体窒素クライオスタット、Ｈｅクライオスタ
ット、スターリング冷凍機およびクローズドサイクル冷
凍機のいずれか１種を具備することを特徴とする請求項
１に記載のレーザ光発生装置。 - 【請求項３】 前記ＢＢＯ結晶デバイスは、断熱真空容
器中に保存されることを特徴とする請求項２に記載のレ
ーザ光発生装置。 - 【請求項４】 近赤外領域で発振する第一のレーザ光源
と、 前記第一のレーザ光源から、前記第一のレーザ光源の１
／２の波長の第二高調波を発生させる第二高調波発生手
段と、 前記第二高調波を分割する分割手段と、 前記分割された前記第二高調波の一部を入力し、励起発
振させて波長が略７００ｎｍのレーザ光を発生する第二
のレーザ光源と、 前記分割された第二高調波の残部から第四高調波を発生
させる第四高調波発生手段と、 前記波長略７００ｎｍのレーザ光と、前記第四高調波と
を入力するＢＢＯ結晶デバイスからなる和周波混合手段
と、 前記ＢＢＯ結晶デバイスを略１００Ｋ以下で温度制御す
る手段とを具備し、 前記和周波混合手段の出力として、波長が略１９３ｎｍ
のレーザ光を得ることを特徴とするレーザ光発生装置。 - 【請求項５】 前記第一のレーザ光源がＮｄイオンおよ
びＣｒイオンのいずれか一種をドープした固体レーザで
あり、前記第二のレーザ光源がTi:Sapphireレーザおよ
びアレクサンドライトレーザのいずれか一種であること
を特徴とする請求項４に記載のレーザ光発生装置。 - 【請求項６】 前記温度制御する手段が、前記ＢＢＯ結
晶デバイスに熱的に接触するコールドフィンガーと、前
記コールドフィンガーを冷却および温度制御する液体窒
素クライオスタット、Ｈｅクライオスタット、スターリ
ング冷凍機およびクローズドサイクル冷凍機のいずれか
１種を具備することを特徴とする請求項４に記載のレー
ザ光発生装置。 - 【請求項７】 前記ＢＢＯ結晶デバイスは、断熱真空容
器中に保存されることを特徴とする請求項６に記載のレ
ーザ光発生装置。 - 【請求項８】 ＢＢＯ結晶デバイスを用い、非線形光学
効果を利用したレーザ光発生方法において、 前記ＢＢＯ結晶デバイスを２７３Ｋ以下で温度制御する
工程を有し、波長が２００ｎｍ以下のレーザ光を発生さ
せることを特徴とするレーザ光発生方法。 - 【請求項９】 前記温度制御する工程が、前記ＢＢＯ結
晶デバイスに熱的に接触するコールドフィンガーを介し
て、電子冷却装置、液体窒素クライオスタット、Ｈｅク
ライオスタット、スターリング冷凍機およびクローズド
サイクル冷凍機のいずれか一種により冷却し、温度制御
する工程を有することを特徴とする請求項８に記載のレ
ーザ光発生方法。 - 【請求項１０】 前記ＢＢＯ結晶デバイスは、断熱真空
容器中に保存されることを特徴とする請求項９に記載の
レーザ光発生方法。 - 【請求項１１】 近赤外領域で発振する第一のレーザ光
源から、前記第一のレーザ光源の１／２の波長の第二高
調波を発生させる第二高調波発生過程と、 前記第二高調波を分割する分割過程と、 前記分割された前記第二高調波の一部を第二のレーザ光
源に入力し、励起発振させ、波長が略７００ｎｍのレー
ザ光を発生させるレーザ光発生過程と、 前記分割された前記第二高調波の残部から第四高調波を
発生させる第四高調波発生過程と、 前記波長が略７００ｎｍのレーザ光と、前記第四高調波
とを入力するＢＢＯ結晶デバイスを用いた和周波混合過
程と、 前記ＢＢＯ結晶デバイスを略１００Ｋ以下で温度制御す
る工程とを有し、 前記和周波混合過程の出力として、波長が略１９３ｎｍ
のレーザ光を得ることを特徴とするレーザ光発生方法。 - 【請求項１２】 前記第一のレーザ光源がＮｄイオンお
よびＣｒイオンのいずれか一種をドープした固体レーザ
であり、前記第二のレーザ光源がTi:Sapphireレーザお
よびアレクサンドライトレーザのいずれか一種であるこ
とを特徴とする請求項１１に記載のレーザ光発生方法。 - 【請求項１３】 前記温度制御する工程が、前記ＢＢＯ
結晶デバイスに熱的に接触するコールドフィンガーを介
して、液体窒素クライオスタット、Ｈｅクライオスタッ
ト、スターリング冷凍機およびクローズドサイクル冷凍
機のいずれか一種により冷却し、温度制御する工程を有
することを特徴とする請求項１１に記載のレーザ光発生
方法。 - 【請求項１４】 前記ＢＢＯ結晶デバイスは、断熱真空
容器中に保存されることを特徴とする請求項１３に記載
のレーザ光発生方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10105124A JPH11295772A (ja) | 1998-04-15 | 1998-04-15 | レーザ光発生装置およびレーザ光発生方法 |
| US09/289,244 US6240111B1 (en) | 1998-04-15 | 1999-04-09 | Laser beam generating apparatus and method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10105124A JPH11295772A (ja) | 1998-04-15 | 1998-04-15 | レーザ光発生装置およびレーザ光発生方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11295772A true JPH11295772A (ja) | 1999-10-29 |
Family
ID=14399054
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10105124A Pending JPH11295772A (ja) | 1998-04-15 | 1998-04-15 | レーザ光発生装置およびレーザ光発生方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6240111B1 (ja) |
| JP (1) | JPH11295772A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3196990A4 (en) * | 2014-09-29 | 2017-08-23 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Laser oscillation cooling device |
| US10014646B2 (en) | 2015-03-20 | 2018-07-03 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Laser oscillation cooling device |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6804287B2 (en) * | 2002-02-02 | 2004-10-12 | The Regents Of The University Of Colorado, A Body Corporate | Ultrashort pulse amplification in cryogenically cooled amplifiers |
| US7079557B1 (en) | 2003-10-02 | 2006-07-18 | Phtonics Industries Int'l | Intracavity OPO laser |
| US7218653B2 (en) * | 2003-11-27 | 2007-05-15 | Mitsubishi Materials Corporation | Wavelength conversion method and wavelength conversion element |
| US7988304B2 (en) * | 2004-02-27 | 2011-08-02 | Panasonic Corporation | Video projector |
| JP2006186230A (ja) * | 2004-12-28 | 2006-07-13 | Osaka Univ | 光増幅モジュール、光増幅器およびレーザ発振器 |
| US7672342B2 (en) * | 2005-05-24 | 2010-03-02 | MAX-PLANCK-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V. | Method and radiation source for generating pulsed coherent radiation |
| US20090296756A1 (en) * | 2008-06-02 | 2009-12-03 | David Cullumber | Laser Frequency Multiplier with Temperature Control |
| JP2013041051A (ja) * | 2011-08-12 | 2013-02-28 | Gigaphoton Inc | 波長変換装置、固体レーザ装置およびレーザシステム |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62162377A (ja) | 1986-01-11 | 1987-07-18 | Asukaru:Kk | コヒ−レントな紫外線の発生方法 |
| JPS62162374A (ja) | 1986-01-11 | 1987-07-18 | Asukaru:Kk | コヒ−レントな紫外線の発生方法 |
| US5144629A (en) * | 1991-04-30 | 1992-09-01 | Massachusetts Institute Of Technology | Method and apparatus for laser tuning |
| JPH09292638A (ja) * | 1996-04-25 | 1997-11-11 | Sony Corp | 高出力紫外線レーザー光発生装置 |
| US6101201A (en) * | 1996-10-21 | 2000-08-08 | Melles Griot, Inc. | Solid state laser with longitudinal cooling |
| US6002697A (en) * | 1998-04-03 | 1999-12-14 | Lambda Physik Gmbh | Diode pumped laser with frequency conversion into UV and DUV range |
-
1998
- 1998-04-15 JP JP10105124A patent/JPH11295772A/ja active Pending
-
1999
- 1999-04-09 US US09/289,244 patent/US6240111B1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3196990A4 (en) * | 2014-09-29 | 2017-08-23 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Laser oscillation cooling device |
| US9859674B2 (en) | 2014-09-29 | 2018-01-02 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Laser oscillation cooling device |
| US10014646B2 (en) | 2015-03-20 | 2018-07-03 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Laser oscillation cooling device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6240111B1 (en) | 2001-05-29 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20041222 |
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| A621 | Written request for application examination |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070222 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070626 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20071211 |