JPH0427182A - パルスレーザ装置 - Google Patents
パルスレーザ装置Info
- Publication number
- JPH0427182A JPH0427182A JP13305990A JP13305990A JPH0427182A JP H0427182 A JPH0427182 A JP H0427182A JP 13305990 A JP13305990 A JP 13305990A JP 13305990 A JP13305990 A JP 13305990A JP H0427182 A JPH0427182 A JP H0427182A
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- Japan
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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】
［産業上の利用分野コ
この発明は、エキシマレーザ等のパルスレーザ装置に関
し、特にパルスレーザの出力を一定に保つための機能を
もつパルスレーザ装置に関するものである。
し、特にパルスレーザの出力を一定に保つための機能を
もつパルスレーザ装置に関するものである。
［従来の技術］
第３図は例えば特開平１−１７３６７７号公報に示され
た従来のパルスレーザ装置の出カ一定制御方法を適用さ
れた装置を示す構成図であり、図において、１はレーザ
電極、レーザガス等が封入されたレーザ筐体、２はレー
ザ発振のためのＴＲミラー ３はレーザ発振のためのＰ
Ｒミラー、４はレーザ光の一部を反射し他部を透過させ
るビームスプリッタ、５はビームスプリッタ４により反
射されたレーザ光の一部に基づいてレーザ光のパワーの
大きさを検出するためのパワーモニタ、６はパワーモニ
タ５からの検出結果に基づいてレーザ電源７を制御する
ＣＰＵである。上述したパワーモニタ５．ＣＰＵ６およ
びレーザ電源７により、パワー制御系８が構成されると
ともに、レーザ筐体１およびミラー２，３により、レー
ザ発振系９が構成されている。
た従来のパルスレーザ装置の出カ一定制御方法を適用さ
れた装置を示す構成図であり、図において、１はレーザ
電極、レーザガス等が封入されたレーザ筐体、２はレー
ザ発振のためのＴＲミラー ３はレーザ発振のためのＰ
Ｒミラー、４はレーザ光の一部を反射し他部を透過させ
るビームスプリッタ、５はビームスプリッタ４により反
射されたレーザ光の一部に基づいてレーザ光のパワーの
大きさを検出するためのパワーモニタ、６はパワーモニ
タ５からの検出結果に基づいてレーザ電源７を制御する
ＣＰＵである。上述したパワーモニタ５．ＣＰＵ６およ
びレーザ電源７により、パワー制御系８が構成されると
ともに、レーザ筐体１およびミラー２，３により、レー
ザ発振系９が構成されている。
次に、第４図によりその動作について説明する。
通常、ＣＰＵ６から指示された充電電圧（ステップＡｌ
）に基づいて、レーザ電源７により充電が行なわれ（ス
テップＡ２）、レーザ筐体１内で発生した光は、ＴＲミ
ラー２とＰＲミラー３との間で反射し、レーザ発振して
レーザ光として射出される（ステップＡ３）。
）に基づいて、レーザ電源７により充電が行なわれ（ス
テップＡ２）、レーザ筐体１内で発生した光は、ＴＲミ
ラー２とＰＲミラー３との間で反射し、レーザ発振して
レーザ光として射出される（ステップＡ３）。
そのレーザ光の一部は、ビームスプリッタ４により反射
されて抜き取られ、パワーモニタ５に入力される。そし
て、パワーモニタ５において、レーザ光の一部について
、単位時間当たりの平均的なパワー（以下、レーザパワ
ーという）が検出される（ステップＡ４）、パワーモニ
タ５によって電気信号に変換されたレーザパワーは、Ｃ
ＰＵ６に入力され、このＣＰＵ６において、測定された
レーザパワーと、予め運転者により設定されたレーザパ
ワーの設定値とが比較され（ステップＡ５）、そのずれ
量に応じて、レーザパワーが設定値になるように、レー
ザ光励起電圧の指令値がレーザ電源７へ与えられ（ステ
ップＡ６）、電圧が充電される。
されて抜き取られ、パワーモニタ５に入力される。そし
て、パワーモニタ５において、レーザ光の一部について
、単位時間当たりの平均的なパワー（以下、レーザパワ
ーという）が検出される（ステップＡ４）、パワーモニ
タ５によって電気信号に変換されたレーザパワーは、Ｃ
ＰＵ６に入力され、このＣＰＵ６において、測定された
レーザパワーと、予め運転者により設定されたレーザパ
ワーの設定値とが比較され（ステップＡ５）、そのずれ
量に応じて、レーザパワーが設定値になるように、レー
ザ光励起電圧の指令値がレーザ電源７へ与えられ（ステ
ップＡ６）、電圧が充電される。
なお、検出されたレーザパワーが設定値に等しければ、
電圧指令値は現状のまま維持される（ステップＡ７）。
電圧指令値は現状のまま維持される（ステップＡ７）。
［発明が解決しようとする課題］
従来のパルスレーザ装置では、以上のように、ＣＰＵ６
によりレーザ光励起電圧を変化させ、レーザ光単発当た
りのエネルギーを変えることで、レーザパワーを調整し
ていたが、この方式においては、電圧の変化によってレ
ーザパワーの変動が大きく、実際のレーザパワーをパワ
ー目標値（８定値）に近づけるためには、十分な電圧調
整精度が必要になる。
によりレーザ光励起電圧を変化させ、レーザ光単発当た
りのエネルギーを変えることで、レーザパワーを調整し
ていたが、この方式においては、電圧の変化によってレ
ーザパワーの変動が大きく、実際のレーザパワーをパワ
ー目標値（８定値）に近づけるためには、十分な電圧調
整精度が必要になる。
また、印加電圧が高すぎても低すぎても放電が安定せず
、従って、印加電圧可変ψａが狭いため。
、従って、印加電圧可変ψａが狭いため。
レーザ出力の可変幅も狭くなるという課題があった。
さらに、例えばエキシマレーザにおいては、レーザパワ
ーが低下する原因の１つとしてレーザガスの劣化があっ
たが、この場合、電圧を上げてレーザパワーを保とうす
ると、レーザガスの劣化を促進してしまうという課題も
あった。
ーが低下する原因の１つとしてレーザガスの劣化があっ
たが、この場合、電圧を上げてレーザパワーを保とうす
ると、レーザガスの劣化を促進してしまうという課題も
あった。
この発明は上記のような課題を解消するためになされた
もので、周波数可変制御により、実際のレーザパワーを
パワー目標値に精度よく近づけることができるようにし
たパルスレーザ装置を得ることを目的とする。
もので、周波数可変制御により、実際のレーザパワーを
パワー目標値に精度よく近づけることができるようにし
たパルスレーザ装置を得ることを目的とする。
［課題を解決するための手段］
この発明に係るパルスレーザ装置は、レーザ発振器から
のレーザ光のパワーを検出する検出手段と、その検出結
果と予め設定されたパワー目標値との偏差を演算する演
算手段と、その演算結果（偏差）に基づいて該偏差がゼ
ロとなるようにレーザ発振器におけるレーザ発振の繰返
し周波数を変える制御手段とをそなえたものである。
のレーザ光のパワーを検出する検出手段と、その検出結
果と予め設定されたパワー目標値との偏差を演算する演
算手段と、その演算結果（偏差）に基づいて該偏差がゼ
ロとなるようにレーザ発振器におけるレーザ発振の繰返
し周波数を変える制御手段とをそなえたものである。
［作 用］
この発明におけるパルスレーザ装置では、検出手段によ
り検出された実際のレーザパワーと、パワー目標値との
偏差が、演算手段により演算され、その偏差に対応して
該偏差をゼロにしつる発振間隔を求め、レーザ発振の繰
返し周波数つまり単位時間当たりのパルス数が、制御手
段により変更制御される。この場合、レーザ発振の繰返
し回数を多くするほど、単位時間当たりのレーザパワー
精度が繰返し周波数分の１の精度で得られることになる
。
り検出された実際のレーザパワーと、パワー目標値との
偏差が、演算手段により演算され、その偏差に対応して
該偏差をゼロにしつる発振間隔を求め、レーザ発振の繰
返し周波数つまり単位時間当たりのパルス数が、制御手
段により変更制御される。この場合、レーザ発振の繰返
し回数を多くするほど、単位時間当たりのレーザパワー
精度が繰返し周波数分の１の精度で得られることになる
。
［発明の実施例］
以下、この発明の一実施例を図について説明する。
第１図に示すように、本実施例においても、従来と同様
に、レーザ電極、レーザガス等が封入されたレーザ筐体
１と、レーザ発振のためのＴＲミラー２およびＰＲミラ
ー３とからレーザ発振系９が構成されている。
に、レーザ電極、レーザガス等が封入されたレーザ筐体
１と、レーザ発振のためのＴＲミラー２およびＰＲミラ
ー３とからレーザ発振系９が構成されている。
また、４はレーザ発振系９からのレーザ光の一部を反射
し他部を透過させるビームスプリッタ、５はビームスプ
リッタ４により反射されたレーザ光の一部に基づいてレ
ーザ光のパワーの大きさを検出するためのパワーモニタ
（検出手段）、６Ａはパワーモニタ５からの検出結果に
基づいてレーザ電源７を制御するＣＰＵで、本実施例に
おいて、このＣＰｔＪ６Ａは、演算手段６ａと制御手段
６ｂとを有して構成されている。演算手段６ａは、パワ
ーモニタ４により検出されたレーザ光のパワーと予め設
定されたパワー目標値との偏差を演算するものであり、
制御手段６ｂは、演算手段６ａにより演算された偏差に
基づいて、この偏差がゼロとなるようにレーザ発振系９
におけるレーザ発振の繰返し周波数（単位時間当たりの
パルス数）を変えるべく、レーザ電源７へ指令を送出す
るものである。上述したパワーモニタ５．ＣＰＵ６Ａお
よびレーザ電源７により、パワー制御系８が構成されて
いる。
し他部を透過させるビームスプリッタ、５はビームスプ
リッタ４により反射されたレーザ光の一部に基づいてレ
ーザ光のパワーの大きさを検出するためのパワーモニタ
（検出手段）、６Ａはパワーモニタ５からの検出結果に
基づいてレーザ電源７を制御するＣＰＵで、本実施例に
おいて、このＣＰｔＪ６Ａは、演算手段６ａと制御手段
６ｂとを有して構成されている。演算手段６ａは、パワ
ーモニタ４により検出されたレーザ光のパワーと予め設
定されたパワー目標値との偏差を演算するものであり、
制御手段６ｂは、演算手段６ａにより演算された偏差に
基づいて、この偏差がゼロとなるようにレーザ発振系９
におけるレーザ発振の繰返し周波数（単位時間当たりの
パルス数）を変えるべく、レーザ電源７へ指令を送出す
るものである。上述したパワーモニタ５．ＣＰＵ６Ａお
よびレーザ電源７により、パワー制御系８が構成されて
いる。
次に、本実施例の装置の動作について第２図により説明
する。
する。
通常、ＣＰＵ６Ａの制御手段６ｂから指示された繰返し
周波数（ステップＳ１）に基づいて、レーザ電源７によ
り充電が行なわれ、レーザ筐体１内で発生した光は、Ｔ
Ｒミラー２とＰＲミラー３との間で反射し、レーザ発振
してレーザ光としてレーザ発振系９から射出される（ス
テップＳ２）。
周波数（ステップＳ１）に基づいて、レーザ電源７によ
り充電が行なわれ、レーザ筐体１内で発生した光は、Ｔ
Ｒミラー２とＰＲミラー３との間で反射し、レーザ発振
してレーザ光としてレーザ発振系９から射出される（ス
テップＳ２）。
そのレーザ光の一部は、ビームスプリッタ４により反射
されて抜き取られ、パワーモニタ５に入力される。この
パワーモニタ５において、レーザ光の一部につきレーザ
パワーが検出されて電気信号に変換され、ＣＰＵ６Ａへ
送出される（ステップＳ３）。
されて抜き取られ、パワーモニタ５に入力される。この
パワーモニタ５において、レーザ光の一部につきレーザ
パワーが検出されて電気信号に変換され、ＣＰＵ６Ａへ
送出される（ステップＳ３）。
そして、ＣＰＵ６Ａの演算手段６ａにおいて、レーザパ
ワーの実測値と、予め運転者により設定されたレーザパ
ワーの設定値（パワー目標値）とが比較され、その偏差
が演算される（ステップＳ４）。
ワーの実測値と、予め運転者により設定されたレーザパ
ワーの設定値（パワー目標値）とが比較され、その偏差
が演算される（ステップＳ４）。
その偏差は、制御手段６ｂに入力され、その偏差に対応
して該偏差をゼロにするように、即ち、レーザパワーが
設定値になるように、レーザ発振周波数指令値が変更さ
れてレーザ電源７へ与えられ（ステップＳ５）、その周
波数でレーザ発振が起こる。
して該偏差をゼロにするように、即ち、レーザパワーが
設定値になるように、レーザ発振周波数指令値が変更さ
れてレーザ電源７へ与えられ（ステップＳ５）、その周
波数でレーザ発振が起こる。
なお、検出されたレーザパワーが設定値に等しければ、
周波数指令値は現状のまま維持される（ステップＳ６）
。
周波数指令値は現状のまま維持される（ステップＳ６）
。
また、例えば、パルスレーザの１種であるエキシマレー
ザにおいては、レーザガスの劣化に伴う出力低下は、印
加電圧一定のままで繰返し周波数を上げることによって
対応する。
ザにおいては、レーザガスの劣化に伴う出力低下は、印
加電圧一定のままで繰返し周波数を上げることによって
対応する。
このように、本実施例の装置によれば、レーザ発振の繰
返し周波数を調整することにより、レーザ発振系９から
のレーザパワーを一定に保持するようにしたので、レー
ザパワーの設定精度を向上させることができる。この周
波数によりレーザパワーを制御する方式は、高い周波数
を使うことができれば、実際のレーザパワーとパワー目
標値との誤差をより小さくすることができる。また、周
波数を１から最大周波数まで変えることにより出力可変
範囲を大きくとることができる。
返し周波数を調整することにより、レーザ発振系９から
のレーザパワーを一定に保持するようにしたので、レー
ザパワーの設定精度を向上させることができる。この周
波数によりレーザパワーを制御する方式は、高い周波数
を使うことができれば、実際のレーザパワーとパワー目
標値との誤差をより小さくすることができる。また、周
波数を１から最大周波数まで変えることにより出力可変
範囲を大きくとることができる。
なお、上記実施例では、レーザパワーの設定値との比較
手段（演算手段６ａ）や、周波数指示の手段（制御手段
６ｂ）として、ＣＰｔＪ６Ａのプロセッサを用いたが、
これらの手段は、アナログ回路で構成しても上記実施例
と同様の効果を奏する。
手段（演算手段６ａ）や、周波数指示の手段（制御手段
６ｂ）として、ＣＰｔＪ６Ａのプロセッサを用いたが、
これらの手段は、アナログ回路で構成しても上記実施例
と同様の効果を奏する。
また、上記実施例では、連続的にパルスが出力されてい
る場合について説明したが１例えば、１秒ごとにパルス
動作と休止とを繰返し行ない、パルス動作中のレーザパ
ワーの積分値が重要な場合には、レーザパワーの積分値
をモニタする手段を設け、その積分値が所定値に近づく
までは高周波で作動させ、所定値に近づくと周波数を低
下させ、所定値をオーバーシュートしないようにすると
いった工夫をしてもよい、この動作は、光露光装置用の
光源としてレーザ発振系９を用いる場合などに有効であ
る。
る場合について説明したが１例えば、１秒ごとにパルス
動作と休止とを繰返し行ない、パルス動作中のレーザパ
ワーの積分値が重要な場合には、レーザパワーの積分値
をモニタする手段を設け、その積分値が所定値に近づく
までは高周波で作動させ、所定値に近づくと周波数を低
下させ、所定値をオーバーシュートしないようにすると
いった工夫をしてもよい、この動作は、光露光装置用の
光源としてレーザ発振系９を用いる場合などに有効であ
る。
さらに、上記実施例では、パルスレーザとしてエキシマ
レーザの場合について説明したが、本発明の装置は、ヤ
グレーザや銅蒸気レーザなと他のパルスレーザにも同様
に適用される。
レーザの場合について説明したが、本発明の装置は、ヤ
グレーザや銅蒸気レーザなと他のパルスレーザにも同様
に適用される。
［発明の効果］
以上のように、この発明によれば、レーザ発振の繰返し
周波数を調整することにより、レーザパワーを一定に保
持できるように構成したので、レーザパワーの設定精度
が大幅に向上するとともに、出力可変範囲も大きくとれ
るなどの効果がある。
周波数を調整することにより、レーザパワーを一定に保
持できるように構成したので、レーザパワーの設定精度
が大幅に向上するとともに、出力可変範囲も大きくとれ
るなどの効果がある。
第１図はこの発明の一実施例によるパルスレーザ装置を
示す構成図、第２図は本実施例装置の動作を説明するた
めのフローチャート、第３図は従来のパルスレーザ装置
を示す構成図、第４図は従来装置の動作を説明するため
のフローチャートである。 図において、５−パワーモニタ（検出手段）、６ａ−一
演算手段、６ｂ−制御手段、９−レーザ発振系。 なお、図中、同一の符号は同一、又は相当部分を示して
いる。
示す構成図、第２図は本実施例装置の動作を説明するた
めのフローチャート、第３図は従来のパルスレーザ装置
を示す構成図、第４図は従来装置の動作を説明するため
のフローチャートである。 図において、５−パワーモニタ（検出手段）、６ａ−一
演算手段、６ｂ−制御手段、９−レーザ発振系。 なお、図中、同一の符号は同一、又は相当部分を示して
いる。
Claims (1)
- レーザ発振器からのレーザ光のパワーを検出する検出手
段と、該検出手段により検出されたレーザ光のパワーと
予め設定されたパワー目標値との偏差を演算する演算手
段と、該演算手段により演算された偏差に基づいて該偏
差がゼロとなるように前記レーザ発振器におけるレーザ
発振の繰返し周波数を変える制御手段とがそなえられた
ことを特徴とするパルスレーザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13305990A JPH0427182A (ja) | 1990-05-22 | 1990-05-22 | パルスレーザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13305990A JPH0427182A (ja) | 1990-05-22 | 1990-05-22 | パルスレーザ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0427182A true JPH0427182A (ja) | 1992-01-30 |
Family
ID=15095867
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13305990A Pending JPH0427182A (ja) | 1990-05-22 | 1990-05-22 | パルスレーザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0427182A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2024047871A1 (ja) * | 2022-09-02 | 2024-03-07 | ギガフォトン株式会社 | 狭帯域化レーザ装置、及び電子デバイスの製造方法 |
-
1990
- 1990-05-22 JP JP13305990A patent/JPH0427182A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2024047871A1 (ja) * | 2022-09-02 | 2024-03-07 | ギガフォトン株式会社 | 狭帯域化レーザ装置、及び電子デバイスの製造方法 |
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