JPH01248583A - 狭帯域レーザ装置 - Google Patents
狭帯域レーザ装置Info
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- JPH01248583A JPH01248583A JP63074530A JP7453088A JPH01248583A JP H01248583 A JPH01248583 A JP H01248583A JP 63074530 A JP63074530 A JP 63074530A JP 7453088 A JP7453088 A JP 7453088A JP H01248583 A JPH01248583 A JP H01248583A
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- JP
- Japan
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- laser
- laser beam
- output
- diffraction grating
- optical system
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-
- 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
- H01S3/0811—Construction or shape of optical resonators or components thereof comprising three or more reflectors incorporating a dispersive element, e.g. a prism for wavelength selection
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Lasers (AREA)
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】
［発明の目的コ
（産業上の利用分野）
この発明はレーザ光を狭帯域化させるための狭帯域レー
ザ装置に関する。
ザ装置に関する。
（従来の技術）
レーザ光の狭帯域化には用途に応じて種々の方法があり
、その中でも比較的高出力が得られる方法として第７図
に示す方法が用いられている。
、その中でも比較的高出力が得られる方法として第７図
に示す方法が用いられている。
すなわち、図中１はレーザ発振部であり、このレーザ発
振部１は図示しないレーザ媒質とこのレーザ媒質の励起
手段とからなる。このレーザ発振部１の両端にはそれぞ
れ通孔部としてのスリット２が形成された規制部材３が
配置されている。一方の規制部材３には出力鏡４が離間
対向して配置され、他方の規制部材３には拡大光学系５
を介して上記出力鏡４とで共振器を形成する回折格子６
が配設されている。
振部１は図示しないレーザ媒質とこのレーザ媒質の励起
手段とからなる。このレーザ発振部１の両端にはそれぞ
れ通孔部としてのスリット２が形成された規制部材３が
配置されている。一方の規制部材３には出力鏡４が離間
対向して配置され、他方の規制部材３には拡大光学系５
を介して上記出力鏡４とで共振器を形成する回折格子６
が配設されている。
上記規制部材３のスリット２は、レーザ発振部１から出
力されるレーザ光りの第７図にＸで示す方向に拡がり角
を小さく規制するようそのＸ方向と直交する方向に細長
く形成されている。上記拡大光学系５は複数のプリズム
７から形成されていて、上記スリット２によって拡がり
角が規制されたレーザ光りをその規制方向と同方向に拡
大して回折格子６に入射させる。それによって、レーザ
光りが照射する回折格子６の溝数が増大するから、この
回折格子６による分解能を高めることができるようにな
っている。
力されるレーザ光りの第７図にＸで示す方向に拡がり角
を小さく規制するようそのＸ方向と直交する方向に細長
く形成されている。上記拡大光学系５は複数のプリズム
７から形成されていて、上記スリット２によって拡がり
角が規制されたレーザ光りをその規制方向と同方向に拡
大して回折格子６に入射させる。それによって、レーザ
光りが照射する回折格子６の溝数が増大するから、この
回折格子６による分解能を高めることができるようにな
っている。
上記回折格子６はレーザ光りの入射角と回折光（０次以
外のもの）の反射角が等しくなるように、つまり入射光
路と反射光路とが等しくなるように角度調節されている
。したがって、レーザ発振部１から出力されたレーザ光
りは出力鏡４と回折格子６との間の同一光路を往復する
ことによって狭帯域化されたレーザ光りが上記出力鏡４
から発振されるようになっている。
外のもの）の反射角が等しくなるように、つまり入射光
路と反射光路とが等しくなるように角度調節されている
。したがって、レーザ発振部１から出力されたレーザ光
りは出力鏡４と回折格子６との間の同一光路を往復する
ことによって狭帯域化されたレーザ光りが上記出力鏡４
から発振されるようになっている。
ところで、従来の規制部材３にはレーザ光りが通過する
スリット２が１つしか穿設されていなかった。そのため
、レーザ発振部１の励起体積のうちのごく一部にしかレ
ーザ光りが通過しないので、発振効率が非常に低くなる
ということがあった。
スリット２が１つしか穿設されていなかった。そのため
、レーザ発振部１の励起体積のうちのごく一部にしかレ
ーザ光りが通過しないので、発振効率が非常に低くなる
ということがあった。
（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、狭帯
域化されるレーザ光がレーザ発振部の励起体積のうちの
ごく一部にしか通過しなかったので、レーザ光を狭帯域
化することによってその出力が大幅に低下するという問
題を有していた。
域化されるレーザ光がレーザ発振部の励起体積のうちの
ごく一部にしか通過しなかったので、レーザ光を狭帯域
化することによってその出力が大幅に低下するという問
題を有していた。
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、レーザ光の出力を大幅に低下させる
ことなく狭帯域化することができるようにした狭帯域レ
ーザ装置を提供することにある。
的とするところは、レーザ光の出力を大幅に低下させる
ことなく狭帯域化することができるようにした狭帯域レ
ーザ装置を提供することにある。
［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、出力鏡と回折格子との間にレー
ザ発振部を設け、上記回折格子の溝方向を長手方向にし
て形成された通孔部をもつ規制部材を上記レーザ発振部
から出力されたレーザ光路に設け、上記通孔部にレーザ
光を通過させてその拡がり角を規制し、この規制部材を
通過したレーザ光を拡大光学系で拡大して上記回折格子
に入射させる狭帯域レーザ装置において、上記規制部材
には上記通孔部を上記溝方向に複数に形成する。そして
、レーザ発振部の励起体積を通過するレーザ光量を多く
し、出力の増大を計るようにした。
するためにこの発明は、出力鏡と回折格子との間にレー
ザ発振部を設け、上記回折格子の溝方向を長手方向にし
て形成された通孔部をもつ規制部材を上記レーザ発振部
から出力されたレーザ光路に設け、上記通孔部にレーザ
光を通過させてその拡がり角を規制し、この規制部材を
通過したレーザ光を拡大光学系で拡大して上記回折格子
に入射させる狭帯域レーザ装置において、上記規制部材
には上記通孔部を上記溝方向に複数に形成する。そして
、レーザ発振部の励起体積を通過するレーザ光量を多く
し、出力の増大を計るようにした。
（実施例）
以下、この発明の第１の実施例を第１図を参照して説明
する。図中１１はレーザ発振部で、このレーザ発振部１
１には図示しないレーザ媒質とこのレーザ媒質の励起手
段とが設けられている。
する。図中１１はレーザ発振部で、このレーザ発振部１
１には図示しないレーザ媒質とこのレーザ媒質の励起手
段とが設けられている。
上記レーザ発振部１１の両端にはそれぞれ規制部材１２
が配設されている。各規制部材１２には通孔部としての
複数のスリット、この実施例では上下方向に離間した２
つのスリット１３が平行に穿設されている。
が配設されている。各規制部材１２には通孔部としての
複数のスリット、この実施例では上下方向に離間した２
つのスリット１３が平行に穿設されている。
一方の規制部材１２には出力鏡１４が離間対向して配設
され、他方の規制部材１２には第１の拡大光学系１５と
第２の拡大光学系１６とを介して第１の回折格子１７と
第２の回折格子１８とが配設されている。そして、これ
ら第１、第２の回折格子１７．１８と上記出力鏡１４と
で共振器を形成している。
され、他方の規制部材１２には第１の拡大光学系１５と
第２の拡大光学系１６とを介して第１の回折格子１７と
第２の回折格子１８とが配設されている。そして、これ
ら第１、第２の回折格子１７．１８と上記出力鏡１４と
で共振器を形成している。
上記規制部材１２のスリット１３は、レーザ発振部１１
から出力されるレーザ光りの第１図にＸで示す方向、す
なわち回折格子１８の溝方向と直交する方向に拡がり角
を小さく規制するようそのＸ方向と直交する方向に細長
く形成されている。
から出力されるレーザ光りの第１図にＸで示す方向、す
なわち回折格子１８の溝方向と直交する方向に拡がり角
を小さく規制するようそのＸ方向と直交する方向に細長
く形成されている。
第１図における上方のスリット１３を通過したレーザ光
りは第１の拡大光学系１５に入射し、下側のスリット１
３を通過したレーザ光りは第２の拡大光学系１６に入射
する。これら拡大光学系１５．１６は複数のプリズム１
９から形成されていて、上記スリット１３によって拡が
り角が規制されたレーザ光りをそのスリット１３による
規制方向と同方向に拡大して上記第１、第２の回折格子
１７．１８にそれぞれ入射させる。それによって、各レ
ーザ光りが照射する回折格子１７．１８の溝数が増大す
るから、これら回折格子１７、１８による分解能を高め
ることができるようになっている。
りは第１の拡大光学系１５に入射し、下側のスリット１
３を通過したレーザ光りは第２の拡大光学系１６に入射
する。これら拡大光学系１５．１６は複数のプリズム１
９から形成されていて、上記スリット１３によって拡が
り角が規制されたレーザ光りをそのスリット１３による
規制方向と同方向に拡大して上記第１、第２の回折格子
１７．１８にそれぞれ入射させる。それによって、各レ
ーザ光りが照射する回折格子１７．１８の溝数が増大す
るから、これら回折格子１７、１８による分解能を高め
ることができるようになっている。
上記各回折格子１７．１８は基板２１に取付けられてい
る。この基板２１は第１の取付面２２と第２の取付面２
３とが同じ傾斜角度で一体に設けられたクランク状をな
していて、各取付面２２．２３に上記第１の回折格子１
７と第２の回折格子１８とがそれぞれ取着されている。
る。この基板２１は第１の取付面２２と第２の取付面２
３とが同じ傾斜角度で一体に設けられたクランク状をな
していて、各取付面２２．２３に上記第１の回折格子１
７と第２の回折格子１８とがそれぞれ取着されている。
各回折格子１７．１８の傾斜角度はレーザ光りの入射角
と回折光（０次以外のもの）の反射角とが等しくなるよ
うに設定されている。したがって、レーザ発振部１１か
ら出力されたレーザ光りは出力鏡１４と第１、第２の回
折格子１７．１８との間の同一光路を往復するとともに
、一対の規制部材１２のスリット１３によって狭帯域化
されて発振されるようになっている。
と回折光（０次以外のもの）の反射角とが等しくなるよ
うに設定されている。したがって、レーザ発振部１１か
ら出力されたレーザ光りは出力鏡１４と第１、第２の回
折格子１７．１８との間の同一光路を往復するとともに
、一対の規制部材１２のスリット１３によって狭帯域化
されて発振されるようになっている。
このような構成の狭帯域化レーザ装置によれば、規制部
材３には２本のスリット１３が穿設されているので、狭
帯域化されて出力鏡１４から出力されるレーザ光りも２
本となる。そして、これら２本のレーザ光りはほぼ平行
であり、レーザ発振部１１における増幅領域が重なるこ
とがないから、レーザ発振部１１の放電体積の利用効率
が高まる。
材３には２本のスリット１３が穿設されているので、狭
帯域化されて出力鏡１４から出力されるレーザ光りも２
本となる。そして、これら２本のレーザ光りはほぼ平行
であり、レーザ発振部１１における増幅領域が重なるこ
とがないから、レーザ発振部１１の放電体積の利用効率
が高まる。
したがって、２本のレーザ光りの出力の合計は１本の場
合に比べて約２倍となるから、出力の増大を計ることが
できる。
合に比べて約２倍となるから、出力の増大を計ることが
できる。
また、第１、第２の回折格子１７．１８は同一の基板２
１に取着されているから、その基板２１の角度を変えれ
ば、２つの回折格子１７．１８の角度を同じ状態に変え
ることができる。したがって、２つのレーザ光りの波長
を別々にセットせずにすむ。
１に取着されているから、その基板２１の角度を変えれ
ば、２つの回折格子１７．１８の角度を同じ状態に変え
ることができる。したがって、２つのレーザ光りの波長
を別々にセットせずにすむ。
第２図はこの発明の第２の実施例を示し、この実施例は
基板２１ａを平板状とするとともに、この基板２１ａに
第１の拡大光学系１５と第２の拡大光学系１６とで拡大
されたレーザ光りがそれぞれ入射する１つの回折格子３
１を設けるようにしたものである。
基板２１ａを平板状とするとともに、この基板２１ａに
第１の拡大光学系１５と第２の拡大光学系１６とで拡大
されたレーザ光りがそれぞれ入射する１つの回折格子３
１を設けるようにしたものである。
第３図はこの発明の第３の実施例を示し、第１の光学系
１５と第２の光学系１６とを上下方向に対称に配置する
とともに、各回折格子１７．１８を別々の基板２１ｂ、
２ＩＣに取付ける。各基板２１ｂ、２１ｃにはそれぞれ
角度調整手段３２が設けられている。これら角度調整手
段３２はドライバ３３を介して制御装置３４に接続され
ている。
１５と第２の光学系１６とを上下方向に対称に配置する
とともに、各回折格子１７．１８を別々の基板２１ｂ、
２ＩＣに取付ける。各基板２１ｂ、２１ｃにはそれぞれ
角度調整手段３２が設けられている。これら角度調整手
段３２はドライバ３３を介して制御装置３４に接続され
ている。
そして、上記一対の基板２１ｂ、２１ｃは上記制御装置
３４を介して上記ドライバ３３により同じ傾斜角度にな
るよう制御することができるようになっている。
３４を介して上記ドライバ３３により同じ傾斜角度にな
るよう制御することができるようになっている。
第４図はこの発明の第４の実施例を示し、この実施例は
規制部材１２に穿設した複数、この場合は３つのスリッ
ト１３を通過したそれぞれのレーザ光りを複数のプリズ
ム３５と１つの回折格子３６とからなる１つの拡大光学
系３７に入射させるようにしたもので、このような構造
によれば、放電体積の利用効率を従来に比べて約３倍程
度に高めることができる。
規制部材１２に穿設した複数、この場合は３つのスリッ
ト１３を通過したそれぞれのレーザ光りを複数のプリズ
ム３５と１つの回折格子３６とからなる１つの拡大光学
系３７に入射させるようにしたもので、このような構造
によれば、放電体積の利用効率を従来に比べて約３倍程
度に高めることができる。
また、３つのスリット１３の幅を約１ ｍｍ程度に狭く
すれば、スペクトル幅も０．００５ ｎｍ以下の狭い値
が得られる。このスペクトル幅のレーザ光は色消し補正
のない石英レンズを通しても、色収差が極めて小さいた
め、レーザリソグラフィには必要不可欠である。また、
３本のレーザ光はそれぞれ独自に発振しているので、位
相は互いに異なり、露光面上でのスペックルの影響が大
幅に低減できる。
すれば、スペクトル幅も０．００５ ｎｍ以下の狭い値
が得られる。このスペクトル幅のレーザ光は色消し補正
のない石英レンズを通しても、色収差が極めて小さいた
め、レーザリソグラフィには必要不可欠である。また、
３本のレーザ光はそれぞれ独自に発振しているので、位
相は互いに異なり、露光面上でのスペックルの影響が大
幅に低減できる。
第５図はこの発明の第５の実施例で、この実施例は拡大
光学系４１として凹レンズ４２と凸レンズ４３とを組合
わせるようにしたものである。
光学系４１として凹レンズ４２と凸レンズ４３とを組合
わせるようにしたものである。
第６図はこの発明の第６の実施例を示し、これは規制部
材１２に通孔部としてスリットに代わり多数のピンホー
ル４５を複数列、この実施例では３列に穿設するように
したもので、このようにしても上記各実施例と同様発振
効率を向上させることができる。この場合、各列のピン
ホール４５は回折格子の溝方向に沿って配列されている
。
材１２に通孔部としてスリットに代わり多数のピンホー
ル４５を複数列、この実施例では３列に穿設するように
したもので、このようにしても上記各実施例と同様発振
効率を向上させることができる。この場合、各列のピン
ホール４５は回折格子の溝方向に沿って配列されている
。
なお、上記各実施例における狭帯域レーザ装置はエキシ
マレーザやｃｏ２レーザなど種々のレーザ装置に適用で
きること無論である。
マレーザやｃｏ２レーザなど種々のレーザ装置に適用で
きること無論である。
［発明の効果］
以上述べたようにこの発明は、レーザ発振部から出力さ
れたレーザ光を規制部材の通孔部を通過させてその拡が
り角を規制し、拡大光学系で拡大して回折格子に入射さ
せる狭帯域レーザ装置において、上記規制部材には複数
の通孔部を形成するようにした。したがって、規制部材
に１つの通孔部しか形成しなかった従来に比べてレーザ
発振部の励起体積の利用効率が向上するから、それによ
って出力も増大させることができる。
れたレーザ光を規制部材の通孔部を通過させてその拡が
り角を規制し、拡大光学系で拡大して回折格子に入射さ
せる狭帯域レーザ装置において、上記規制部材には複数
の通孔部を形成するようにした。したがって、規制部材
に１つの通孔部しか形成しなかった従来に比べてレーザ
発振部の励起体積の利用効率が向上するから、それによ
って出力も増大させることができる。
第１図乃至第５図はそれぞれはこの発明の第１乃至第５
の実施例を示す全体構成の側面図、第６図はこの発明の
第８の実施例を示す規制部材の側面図、第７図は従来の
構成を示す側面図である。 １１・・・レーザ発振部、１２・・・規制部材、１３・
・・スリット、１５．１６．３７．４１・・・拡大光学
系、１７．１８．３１．３６・・・回折格子。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第２図
の実施例を示す全体構成の側面図、第６図はこの発明の
第８の実施例を示す規制部材の側面図、第７図は従来の
構成を示す側面図である。 １１・・・レーザ発振部、１２・・・規制部材、１３・
・・スリット、１５．１６．３７．４１・・・拡大光学
系、１７．１８．３１．３６・・・回折格子。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第２図
Claims (2)
- （１）出力鏡と回折格子との間にレーザ発振部を設け、
上記回折格子の溝方向を長手方向にして形成された通孔
部をもつ規制部材を上記レーザ発振部から出力されたレ
ーザ光路に設け、上記通孔部にレーザ光を通過させてそ
の拡がり角を規制し、この規制部材を通過したレーザ光
を拡大光学系で拡大して上記回折格子に入射させる狭帯
域レーザ装置において、上記規制部材には上記通孔部が
上記溝方向に複数に形成されていることを特徴とする狭
帯域レーザ装置。 - （２）複数の通孔部を通過したレーザ光は、それぞれ別
々の拡大光学系に入射することを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載の狭帯域レーザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63074530A JPH01248583A (ja) | 1988-03-30 | 1988-03-30 | 狭帯域レーザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63074530A JPH01248583A (ja) | 1988-03-30 | 1988-03-30 | 狭帯域レーザ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01248583A true JPH01248583A (ja) | 1989-10-04 |
Family
ID=13549948
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63074530A Pending JPH01248583A (ja) | 1988-03-30 | 1988-03-30 | 狭帯域レーザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01248583A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03139893A (ja) * | 1989-10-25 | 1991-06-14 | Komatsu Ltd | 狭帯域発振エキシマレーザ |
| WO2006075400A1 (ja) * | 2005-01-17 | 2006-07-20 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | セグメントグレーティングアライメント装置 |
-
1988
- 1988-03-30 JP JP63074530A patent/JPH01248583A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03139893A (ja) * | 1989-10-25 | 1991-06-14 | Komatsu Ltd | 狭帯域発振エキシマレーザ |
| WO2006075400A1 (ja) * | 2005-01-17 | 2006-07-20 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | セグメントグレーティングアライメント装置 |
| JPWO2006075400A1 (ja) * | 2005-01-17 | 2008-06-12 | 三菱電機株式会社 | セグメントグレーティングアライメント装置 |
| JP4542108B2 (ja) * | 2005-01-17 | 2010-09-08 | 三菱電機株式会社 | セグメントグレーティングアライメント装置 |
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