JPH04196378A - Excimer laser wavelength selection element - Google Patents
Excimer laser wavelength selection elementInfo
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- JPH04196378A JPH04196378A JP32229490A JP32229490A JPH04196378A JP H04196378 A JPH04196378 A JP H04196378A JP 32229490 A JP32229490 A JP 32229490A JP 32229490 A JP32229490 A JP 32229490A JP H04196378 A JPH04196378 A JP H04196378A
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- etalon
- selection element
- wavelength selection
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
1産業上の利用分野]
この発明は、狭帯域レーザ装置に組み込まれるエキシマ
レーザ用波長選択素子に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION 1. Field of Industrial Application] The present invention relates to a wavelength selection element for an excimer laser that is incorporated into a narrowband laser device.
[従来の技術]
第6図は、例えば特開昭62−198182号公報に示
された従来のレーザ用波長選択素子(エタロン)を用い
たレーザ装置であり、図において、全反射ミラー(1)
と出射ミラー(2)とからなる共振器を備えたエキシマ
レーザのキャビティ内に、波長選択素子としてのエタロ
ン(4)が配置されている。[Prior Art] FIG. 6 shows a laser device using a conventional laser wavelength selection element (etalon) disclosed in, for example, Japanese Unexamined Patent Publication No. 62-198182. In the figure, a total reflection mirror (1)
An etalon (4) as a wavelength selection element is disposed within a cavity of an excimer laser having a resonator consisting of a laser beam and an output mirror (2).
(3)はウィンドウ(5a) 、 (5b)によって密
閉されたチャンバであり、チャンバ(3)には、レーザ
媒質(6)として、例7−ばアルゴンとフ・ノ素の混合
ガス、またはクリプトンとフッ素の混合ガスなどが充て
んされている。(3) is a chamber sealed by windows (5a) and (5b), and the chamber (3) is filled with a laser medium (6) such as a mixed gas of argon and nitrogen, or krypton. It is filled with a mixture of gas and fluorine.
次に動作について説明する。レーザ媒質の充てんされた
チャンバ(3)内で放電を行うと、全反射ミラー(1)
と出射ミラー(2) との間てレーザ発振する。二のと
き全反射ミラー(1)と出射ミラー(2)との間にエタ
ロン(4)か挿入されているので、波長か選択され、ス
ペクトル幅の狭いレーザ光(L)が出射する。Next, the operation will be explained. When a discharge is performed in a chamber (3) filled with a laser medium, a total reflection mirror (1)
Laser oscillation occurs between the output mirror (2) and the output mirror (2). In case 2, since an etalon (4) is inserted between the total reflection mirror (1) and the output mirror (2), the wavelength is selected and a laser beam (L) with a narrow spectrum width is emitted.
エタロン(4)は、第5図に示すように、一方の面に高
反射膜(43)、他方の面に反射防止膜(44)を形成
した2枚の合成石英基板(44a)、(41b>を高反
射膜(43)どうしが対向するようにスペーサ(42)
を介して所定の間隔をあけて接合したものであり、この
対向した2つの高反射膜面(43)のギャップ間で光が
多重反射し干渉することによって波長選択性が得られる
。As shown in FIG. 5, the etalon (4) consists of two synthetic quartz substrates (44a) and (41b) with a high reflection film (43) formed on one surface and an antireflection film (44) formed on the other surface. > spacers (42) so that the high reflective films (43) face each other.
wavelength selectivity is obtained by multiple reflection and interference of light between the gap between the two opposing high reflection film surfaces (43).
−発明が解決しようとする課題]
以上のような従来のエキシマレーザ用波長選択素子にお
いて、−mにエタロンは、光がエタロ〉′の入射面に対
してわずかな角度をもって入射するように使用されるた
め、原理上、入射した光のうちの一部は共振せず、光軸
から外れて損失となる。-Problems to be Solved by the Invention] In the conventional wavelength selection element for excimer laser as described above, the etalon is used in such a way that light enters at a slight angle with respect to the incident surface of the etalon. Therefore, in principle, some of the incident light does not resonate and deviates from the optical axis, resulting in loss.
第8図のA、B面はそれぞれエタロンのギヤ・ツブ面、
もしくは高反射膜面〈43)であり、C,Dはエタロン
l\の入射光と出射光て゛ある。A面から入射した光C
はA、B面のギヤ・ツブ間で多重反射を繰り返した後、
B面から出射する。二のとき、aの部分は有効な光とし
て取出されるが、bの部分は十分に干渉しないため有効
な光として取出せずに損失となる。また、エタロンの高
反射膜(43)、反射防止膜(44)ともに、理想的な
反射面、透過面をもっていないため、これらの面で光が
散乱することによっても、光が光軸から外れて損失とな
る。Surfaces A and B in Figure 8 are the gear and knob surfaces of the etalon, respectively.
Alternatively, it is a highly reflective film surface (43), and C and D are the incident light and the outgoing light of the etalon l\. Light C incident from A side
After repeating multiple reflections between the gears and knobs on surfaces A and B,
Emitted from the B side. In case 2, part a is extracted as effective light, but part b does not interfere sufficiently and cannot be extracted as effective light, resulting in a loss. Furthermore, since both the high reflection film (43) and the antireflection film (44) of the etalon do not have ideal reflection and transmission surfaces, scattering of light on these surfaces also causes the light to deviate from the optical axis. It will be a loss.
エタロンに入射した光のうち、このようにし−ザ光の光
軸から外れた光は不要な光である。Of the light incident on the etalon, the light that deviates from the optical axis of the light is unnecessary light.
従来のエタロンにおいては、これらの光軸を外れた不要
な光かエタロン内部で反射を繰り返す間に一部は熱に変
換され、エタロンの温度は上昇し、熱膨張による歪等が
発生してエタロ〉としての機能が低下するという間I!
点があった。In conventional etalons, some of these unnecessary lights off the optical axis are converted into heat as they are repeatedly reflected inside the etalon, raising the temperature of the etalon and causing distortion due to thermal expansion. 〉The function as 〉I!
There was a point.
二の発明は以上のような問題点を解決するためになされ
たちのて、エタロンの温度上昇を低減させることができ
、したかって長時間にわたって初期特性を維持すること
かて゛きるエキシマし−ザ用波長選択素子を得ることを
目的とする。′11を解決するための手段]
二の発明に係るエキシマし−ザ用波長選択素子は、波長
選択素子であるエタロンの外周円筒面に渭を設けるか、
エタロン外周1こ放熱フィンが装着されている。The second invention was made to solve the above-mentioned problems, and was designed to provide an excimer laser wavelength that can reduce the temperature rise of the etalon and maintain its initial characteristics over a long period of time. The purpose is to obtain a selective element. Means for Solving Problem '11] The wavelength selection element for an excimer laser according to the second invention is provided with a rim on the outer cylindrical surface of the etalon, which is the wavelength selection element, or
A heat dissipation fin is installed around the outer circumference of the etalon.
2作 用]
この発明においては、エタロンの外周円筒面に溝または
半放熱フィンを設けることにより放熱効果が高まり、熱
歪による光学的特性の劣化を防止する。2 Effects] In the present invention, by providing grooves or semi-radiating fins on the outer circumferential cylindrical surface of the etalon, the heat radiation effect is enhanced and deterioration of optical characteristics due to thermal distortion is prevented.
[実施例]
第1図、第2図はこの発明の一実施例を示し、図におい
て、(45)は合成石英基板(41a) 、 (41b
)のその他、第7図におけると同一符号右同一部分であ
る。[Embodiment] FIGS. 1 and 2 show an embodiment of the present invention. In the figures, (45) is a synthetic quartz substrate (41a), (41b)
) are the same parts on the right as in FIG. 7 with the same reference numerals.
以上の構成により、合成石英基板(41a) 、 (4
1b)の外周円筒面に放熱1(45)が設けられた波長
選択素子(4)においては、エタロン内部で発生する熱
の発散を容易にし、エタロンの温度上昇をおさえること
ができ、熱歪を軽減することができる。With the above configuration, synthetic quartz substrates (41a), (4
In the wavelength selection element (4) in which the heat radiation 1 (45) is provided on the outer cylindrical surface of 1b), it is possible to easily dissipate the heat generated inside the etalon, suppress the temperature rise of the etalon, and reduce thermal distortion. It can be reduced.
レーザ装置、特にエキシマレーザのような短波長レーザ
用のエタロンにおいては、pm(ピコメータ)のオーダ
で光の制御を行うなめ、基板のギャップ間の距離および
ギャップ面の面精度には非常に高い精度が要求される。Laser devices, especially etalons for short wavelength lasers such as excimer lasers, control light on the order of pm (picometers), so the distance between the gaps on the substrate and the surface accuracy of the gap surfaces must be extremely accurate. is required.
この実施例によれば、精度低下の因子となる熱歪を低減
し、エタロンの性能向上、ひいてはレーザ装置の性能向
上が可能となる。According to this embodiment, it is possible to reduce thermal strain, which is a factor in reducing precision, and to improve the performance of the etalon and, by extension, the performance of the laser device.
この実施例における実験結果を表1に示す。Table 1 shows the experimental results in this example.
表1は、それぞれエタロンをKrFエキシマし−ザ(波
長248mm 、20]1z 、 10mJ/cm:)
で30分間動作させたときのエタロンの温度上昇と、温
度上昇による熱歪から発生する波長シフトについて示し
たものである。表1より、従来のエタロンに比べて本発
明によるエタロンの性能が向上しているのがわかる。以
上、この発明のエア・キャップ型エタロンにおける適用
例を示したか2平行平板型および、ソリッド型エタロン
においてもエア・ギャップ型同様、本発明によって性能
向上が達成される。Table 1 shows how the etalon was treated with KrF excimer (wavelength 248 mm, 20]1z, 10 mJ/cm:)
This figure shows the temperature rise of the etalon when operated for 30 minutes, and the wavelength shift caused by thermal strain caused by the temperature rise. From Table 1, it can be seen that the performance of the etalon according to the present invention is improved compared to the conventional etalon. The above shows an example of the application of the present invention to an air cap type etalon.The present invention can also improve the performance of the two parallel plate type and solid type etalons as well as the air gap type.
また、放熱溝(45)の方向は、縦、横、斜め、いずれ
の方向でもよい。Further, the direction of the heat dissipation groove (45) may be any vertical, horizontal, or diagonal direction.
第3図、第4図はソリッド型エタロンで放熱漬(45)
の方向が縦の他の実施例を示す。第1図におけると同一
符号は同一部分を示している。Figures 3 and 4 show heat dissipation with solid etalon (45)
shows another embodiment in which the direction is vertical. The same reference numerals as in FIG. 1 indicate the same parts.
以上の構成により、まえの実施例と同様の効果を奏する
。The above configuration provides the same effects as the previous embodiment.
また、放熱溝を合成石英基板(41)に直接加工しなく
とも、従来タイプのエタロンの円周面上に、熱伝導率の
高い材質で作成された例えばアルミ製の放熱フィンを装
着してもよい。その実施例を第5図に示す。図において
、(46)は後付けの放熱フィンである。Furthermore, instead of directly processing the heat dissipation grooves on the synthetic quartz substrate (41), heat dissipation fins made of a material with high thermal conductivity, such as aluminum, can be mounted on the circumferential surface of the conventional etalon. good. An example thereof is shown in FIG. In the figure, (46) is a post-installed heat dissipation fin.
以上の構成により、エタロン内部の散乱光が円筒面方向
に出射しなくなり、一部材質か有機物でなるエタロンホ
ルダ(図示せず)との反応もなくなり、エタロンの汚染
しなく、長期間安定でクリーンな表面状態が得られると
いう効果もある。With the above configuration, the scattered light inside the etalon will not be emitted in the direction of the cylindrical surface, and there will be no reaction with the etalon holder (not shown), which is made of some material or organic matter, so the etalon will not be contaminated and will be stable and clean for a long time. Another effect is that a good surface condition can be obtained.
なお、エタロンにより選択する波長を制御する手段とし
てはギャップ間の距離を変える方法、レーザ光の光軸と
エタロンの角度を変化させる方法、いずれの方法も可能
である。Note that as means for controlling the wavelength selected by the etalon, any of the following methods can be used: changing the distance between the gaps, or changing the angle between the optical axis of the laser beam and the etalon.
[発明の効果j
以上のように、二の発明によればエタロンの外周円筒面
に放熱溝または放熱フィンを設けることによって、エタ
ロン内部で発生する熱の発散を容易にし、エタロンの熱
歪を軽減し、光学的初期特性を長期間維持できるという
効果がある。[Effect of the invention j As described above, according to the second invention, by providing heat radiation grooves or radiation fins on the outer cylindrical surface of the etalon, it is possible to easily dissipate the heat generated inside the etalon and reduce thermal distortion of the etalon. However, it has the effect of maintaining initial optical characteristics for a long period of time.
第1図はこの発明の一実施内の斜視図、第2図は同じく
縦断面図、第3図は他の実施例の斜視図、第4図は同し
く縦断面図、第5図はさらに他の実施例の斜視図、第6
図は従来のし−サ用エタロンを用いたし−研装置の側面
図、第7図は従来のエキシマレーサ用エタロンの側面図
、第8図は第7図のものにおける光路図である。
(4) ・ エタロン(波長選択素子) 、(45)
・放熱溝、 (46)・・放熱フィン。
なお、各図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
代 理 人 曾 我、 道 照PF、
1図
元2図 ′″′8
Pl−)3図
葱4図
W)6図FIG. 1 is a perspective view of one embodiment of the invention, FIG. 2 is a longitudinal sectional view, FIG. 3 is a perspective view of another embodiment, FIG. 4 is a longitudinal sectional view, and FIG. Perspective view of another embodiment, No. 6
7 is a side view of a conventional excimer laser etalon, and FIG. 8 is an optical path diagram of the one shown in FIG. 7. (4) Etalon (wavelength selection element), (45)
- Heat radiation groove, (46)... Heat radiation fin. In each figure, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts. Agents: Soga, Michiharu PF,
Figure 1 Original Figure 2 ′'''8 Pl-) Figure 3 Onion Figure 4 W) Figure 6
Claims (1)
素子において、外周円筒面に放熱溝および放熱フィンの
いずれが設けられていることを特徴とするエキシマレー
ザ用波長選択素子。1. A wavelength selection element for an excimer laser disposed in a laser resonator, the wavelength selection element for an excimer laser being characterized in that either a heat radiation groove or a heat radiation fin is provided on an outer circumferential cylindrical surface.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32229490A JPH04196378A (en) | 1990-11-28 | 1990-11-28 | Excimer laser wavelength selection element |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32229490A JPH04196378A (en) | 1990-11-28 | 1990-11-28 | Excimer laser wavelength selection element |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04196378A true JPH04196378A (en) | 1992-07-16 |
Family
ID=18142023
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32229490A Pending JPH04196378A (en) | 1990-11-28 | 1990-11-28 | Excimer laser wavelength selection element |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04196378A (en) |
-
1990
- 1990-11-28 JP JP32229490A patent/JPH04196378A/en active Pending
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