JPH04196378A - エキシマレーザ用波長選択素子 - Google Patents

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。

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。

［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。

（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。

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。

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
。

−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。

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。

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。

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。

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。

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。

［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。

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。

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。

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。

この実施例における実験結果を表１に示す。

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。

また、放熱溝（４５）の方向は、縦、横、斜め、いずれ
の方向でもよい。

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。

以上の構成により、まえの実施例と同様の効果を奏する
。

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。

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。

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。

［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。

【図面の簡単な説明】

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

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. レーザ共振器内に配置されるエキシマレーザ用波長選択
   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。