狭帯域化レーザ装置

【課題】
中心波長の制御に影響を与えることなくスペクトル純度幅（スペクトル指標値）の安定化制御を行えるようにして、見かけ上のスペクトル純度幅の制御を行うことで発生する上記諸問題点を解消する。
【解決手段】
増幅用レーザ装置３００から出力されるレーザ光のスペクトル純度幅E95をスペクトル純度幅計測手段で計測し、計測されたスペクトル純度幅E95が、目標スペクトル純度幅E950の許容幅E950±ｄE95内に収まるように、発振用レーザ装置１００で放電を開始してから増幅用レーザ装置３００で放電を開始するまでの放電タイミングを制御することで、スペクトル純度幅E95を安定化制御する。

Notice: Undefined index: DEJ in /mnt/www/gzt_disp.php on line 298

【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光を波長分散素子に数回通過させることによって、狭帯域化したシード光を出力する発振用レーザ装置と、増幅用チャンバ内でレーザガスを放電することによりシード光を増幅して、増幅したレーザ光を出力する増幅用レーザ装置または増幅装置とを備えた狭帯域化レーザ装置において、
前記増幅用レーザ装置から出力されるレーザ光のスペクトル指標値を計測するスペクトル指標値計測手段と、
計測されたスペクトル指標値が、目標スペクトル指標値の許容幅内に収まるように、前記発振用レーザ装置で放電を開始してから前記増幅用レーザ装置または増幅装置で放電を開始するまでの放電タイミングを制御する制御手段と
を具えたことを特徴とする狭帯域化レーザ装置。
【請求項２】
レーザ光を波長分散素子に数回通過させることによって、狭帯域化したシード光を出力する発振用レーザ装置と、増幅用チャンバ内でレーザガスを放電することによりシード光を増幅して、増幅したレーザ光を出力する増幅用レーザ装置または増幅装置とを備えた狭帯域化レーザ装置において、
前記増幅用レーザ装置または増幅装置から出力されるレーザ光のスペクトル指標値を計測するスペクトル指標値計測手段と、
計測されたスペクトル指標値が、目標スペクトル指標値の許容幅内に収まるように、前記シード光のスペクトル指標値を制御する制御手段と
を具えたことを特徴とする狭帯域化レーザ装置。
【請求項３】
レーザ光を波長分散素子に数回通過させることによって、狭帯域化したシード光を出力する発振用レーザ装置と、増幅用チャンバ内でレーザガスを放電することによりシード光を増幅して、増幅したレーザ光を出力する増幅用レーザ装置または増幅装置とを備えた狭帯域化レーザ装置において、
前記増幅用レーザ装置または増幅装置から出力されるレーザ光のスペクトル指標値を計測するスペクトル指標値計測手段と、
計測されたスペクトル指標値が、目標スペクトル指標値の許容幅内に収まるように、前記発振用レーザ装置で放電を開始してから前記増幅用レーザ装置または増幅装置で放電を開始するまでの放電タイミングを制御するとともに、前記シード光のスペクトル指標値を制御する制御手段と
を具えたことを特徴とする狭帯域化レーザ装置。
【請求項４】
前記目標スペクトル指標値の許容幅のうち、前記増幅用レーザ装置から出力されるレーザ光のエネルギーが許容レベル以上となる同期許容幅の範囲で、前記制御手段による制御が実行されること
を特徴とする請求項１または３記載の狭帯域化レーザ装置。
【請求項５】
前記シード光のレーザパルス波形を延長させるパルスストレッチ手段が更に備えられ、
前記パルスストレッチ手段によって前記シード光のパルス波形を延長させることで、前記増幅用レーザ装置または増幅装置から出力されるレーザ光のエネルギーが許容レベル以上となる同期許容幅を拡大させること
を特徴とする請求項１、２または３記載の狭帯域化レーザ装置。
【請求項６】
前記制御手段は、発振用レーザ装置で放電を開始してからレーザパルスが立ち上がるまでの時間を変化させて、前記シード光のスペクトル指標値を制御するものであること
を特徴とする請求項２または３記載の狭帯域化レーザ装置。
【請求項７】
前記制御手段は、前記発振用チャンバ内のフッ素分子Ｆ2のモル濃度または分圧を変化させることで、シード光のパルス波形を変化させるものであること
を特徴とする請求項２または３記載の狭帯域化レーザ装置。
【請求項８】
前記制御手段は、前記発振用チャンバ内の全ガス圧力を変化させることで、シード光のパルス波形を変化させるものであること
を特徴とする請求項２または３記載の狭帯域化レーザ装置。
【請求項９】
前記発振用レーザ装置は、充電電圧に応じた電圧が一対の電極間に印加されることで主放電が行われるものであって、
前記制御手段は、充電電圧を変化させることで、シード光のパルス波形を変化させるものであること
を特徴とする請求項２または３記載の狭帯域化レーザ装置。
【請求項１０】
前記発振用レーザ装置は、
一対の放電電極と電気的に並列に配置されたピーキングコンデンサと当該ピーキングコンデンサの前段に電気的に並列に配置された第２のコンデンサとを備えた充電回路を備え、前記第２のコンデンサに蓄えられた電荷を前記ピーキングコンデンサに移行させ、前記ピーキングコンデンサの充電電圧に応じた電圧が前記一対の電極に印加されることで放電が行われるものであって、
前記ピーキングコンデンサまたは/および第２のコンデンサの容量、または/および前記ピーキングコンデンサに対する前記第２のコンデンサの容量比を変化させることで、シード光のパルス波形を変化させるものであること
を特徴とする請求項２または３記載の狭帯域化レーザ装置。
【請求項１１】
前記発振用レーザ装置は、
一対の放電電極と電気的に並列に配置された予備電離コンデンサを備えた充電回路を備え、前記予備電離コンデンサの充電電圧に応じて前記一対の電極間で予備電離が行われるものであって、
前記予備電離コンデンサの容量を変化させることで、シード光のパルス波形を変化させるものであること
を特徴とする請求項２または３記載の狭帯域化レーザ装置。
【請求項１２】
前記発振用レーザ装置には、
前記発振用チャンバ内で発生した光を所定の反射率で前記発振用チャンバ内に戻すアウトプットカプラが備えられ、
前記アウトプットカプラの反射率を変化させることで、シード光のパルス波形を変化させるものであること
を特徴とする請求項２または３記載の狭帯域化レーザ装置。
【請求項１３】
前記制御手段は、発振用レーザ装置で放電を開始してからレーザパルスが立ち上がるまでの時間を変化させて、前記シード光のスペクトル指標値を制御するものであって、
シード光のパルス波形の立ち上がり時間が変化した場合に、そのパルス波形の立ち上がりの時間の変化に応じて、前記発振用レーザ装置で放電を開始してから前記増幅用レーザ装置で放電を開始するまでの放電タイミングを変化させて、放電タイミングを所望の同期タイミングに一致させる制御が行われること
を特徴とする請求項２または請求項３記載の狭帯域化レーザ装置。
【請求項１４】
レーザ光を波長分散素子に数回通過させることによって、狭帯域化したシード光を出力する発振用レーザ装置と、増幅用チャンバ内でレーザガスを放電することによりシード光を増幅して、増幅したレーザ光を出力する増幅用レーザ装置または増幅装置とを備えた狭帯域化レーザ装置において、
前記増幅用レーザ装置または増幅装置から出力されるレーザ光のスペクトル指標値を計測するスペクトル指標値計測手段と、
計測されたスペクトル指標値が、目標スペクトル指標値の許容幅内に収まるように、前記発振用レーザ装置または増幅装置の狭帯域化性能を制御する制御手段と
を具えたことを特徴とする狭帯域化レーザ装置。
【請求項１５】
レーザ光を波長分散素子に数回通過させることによって、狭帯域化したシード光を出力する発振用レーザ装置と、増幅用チャンバ内でレーザガスを放電することによりシード光を増幅して、増幅したレーザ光を出力する増幅用レーザ装置または増幅装置とを備えた狭帯域化レーザ装置において、
前記増幅用レーザ装置または増幅装置から出力されるレーザ光のスペクトル指標値を計測するスペクトル指標値計測手段と、
計測されたスペクトル指標値が、目標スペクトル指標値の許容幅内に収まるように、前記発振用レーザ装置で放電を開始してから前記増幅用レーザ装置または増幅装置で放電を開始するまでの放電タイミングを制御するとともに、前記発振用レーザ装置の狭帯域化性能を制御する制御手段と
を具えたことを特徴とする狭帯域化レーザ装置。
【請求項１６】
前記発振用レーザ装置には、
前記発振用チャンバ内で発生した光の波面を変化させる波面変化手段が備えられ、
前記波面変化手段によって前記発振用チャンバ内で発生した光の波面を変化させることで、前記発振用レーザ装置の狭帯域化性能を変化させるものであること
を特徴とする請求項１４または１５記載の狭帯域化レーザ装置。
【請求項１７】
前記発振用レーザ装置には、
前記発振用チャンバ内で発生した光の拡大率を変化させる拡大率変化手段が備えられ、
前記拡大率変化手段によって前記発振用チャンバ内で発生した光の拡大率を変化させることで、前記発振用レーザ装置の狭帯域化性能を変化させるものであること
を特徴とする請求項１４または１５記載の狭帯域化レーザ装置。
【請求項１８】
前記発振用レーザ装置には、
前記発振用チャンバ内で発生した光のビーム幅を変化させるビーム幅変化手段が備えられ、
前記ビーム幅変化手段によって前記発振用チャンバ内で発生した光のビーム幅を変化させることで、前記発振用レーザ装置の狭帯域化性能を変化させるものであること
を特徴とする請求項１４または１５記載の狭帯域化レーザ装置。
【請求項１９】
レーザ光を波長分散素子に数回通過させることによって、狭帯域化したシード光を出力する発振用レーザ装置と、増幅用チャンバ内でレーザガスを放電することによりシード光を増幅して、増幅したレーザ光を出力する増幅用レーザ装置または増幅装置とを備えた狭帯域化レーザ装置において、
前記増幅用レーザ装置から出力されるレーザ光のスペクトル指標値を計測するスペクトル指標値計測手段と、
計測されたスペクトル指標値が、目標スペクトル指標値の許容幅内に収まるように、前記発振用チャンバ内の放電により発生する音響波の伝搬速度を制御する制御手段と
を具えたことを特徴とする狭帯域化レーザ装置。
【請求項２０】
レーザ光を波長分散素子に数回通過させることによって、狭帯域化したシード光を出力する発振用レーザ装置と、増幅用チャンバ内でレーザガスを放電することによりシード光を増幅して、増幅したレーザ光を出力する増幅用レーザ装置または増幅装置とを備えた狭帯域化レーザ装置において、
前記増幅用レーザ装置から出力されるレーザ光のスペクトル指標値を計測するスペクトル指標値計測手段と、
計測されたスペクトル指標値が、目標スペクトル指標値の許容幅内に収まるように、前記発振用レーザ装置で放電を開始してから前記増幅用レーザ装置で放電を開始するまでの放電タイミングを制御するとともに、前記発振用チャンバ内の放電により発生する音響波の伝搬速度を制御する制御手段と
を具えたことを特徴とする狭帯域化レーザ装置。
【請求項２１】
前記発振用レーザ装置で発振されるシード光の発振周波数を検出する発振周波数検出手段と、
前記発振用チャンバ内のレーザガスの温度を変化させるレーザガス温度変化手段とが備えられ、
シード光の発振周波数と前記発振用チャンバ内のレーザガスの温度とスペクトル指標値との関係に基づいて、検出されたシード光の発振周波数に応じてレーザガス温度を変化させて、計測されたスペクトル指標値を、目標スペクトル指標値の許容幅に収める制御が行われること
を特徴とする請求項１９または２０記載の狭帯域化レーザ装置。

【図１】