(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１と第２のファセットの交差によって形成される三角溝の配列を有する平面反射型回折格子であって、前記ファセットは、所定の角度で格子平面に傾斜しており、且つ異なる伝播次数を持つ２つの異なる波長のレーザー放射光について、ある高次の伝播回折次数の光が各波長でブレーズされ、次に高次の伝播回折次数の光は伝播しない平面反射型回折格子であり、前記平面反射型回折格子は下記の等式を満足するように構成したことを特徴とする平面反射型回折格子。
ｆ＝１／｛（ｍ１＋１）λ１  −  ｍ１λ１／２｝
ここで、ｆは、前記三角溝の溝本数、
ｍ１は、前記二つの異なる波長の内の波長が短い方の回析次数、
λ１は、前記波長が短い方の波長である。
【請求項２】
前記格子はエシェル格子であることを特徴とする請求項１記載の格子。
【請求項３】
前記ブレーズされる次数は５０より大きいことを特徴とする請求項１記載の格子。
【請求項４】
前記格子は約２から約６の間のｒ値を持ち、前記ｒ値は、前記三角溝の溝方向に対して直交するように切断した断面での前記第１のファセットの長さと前記第２のファセットの長さとの比であることを特徴とする請求項１記載の格子。
【請求項５】
頂点角度は約８０°から約９０°の間であることを特徴とする請求項１記載の格子。
【請求項６】
前記第１と第２のファセットにおいて、一方のファセットの長さは他方の長さより短く、前記第１と第２のファセットのうち短いファセットと前記格子平面とのなすファセット角は約７５°から約８５°の間であることを特徴とする請求項１記載の格子。
【請求項７】
前記ファセット角は約７８°から８１°の間であることを特徴とする請求項６記載の格子。
【請求項８】
前記溝の本数は、１マイクロメータあたり約０．０８３から約０．１０７個の間であることを特徴とする請求項１記載の格子。
【請求項９】
前記溝の本数は、１マイクロメータあたり約０．０９３から約０．０９５個の間であることを特徴とする請求項８記載の格子。
【請求項１０】
２つの異なる波長の前記光の少なくとも１つは、クリプトン−フッ素エキシマレーザーによって放射されることを特徴とする請求項１記載の格子。
【請求項１１】
２つの異なる波長の前記光の少なくとも１つは、アルゴン−フッ素エキシマレーザーによって放射されることを特徴とする請求項１記載の格子。
【請求項１２】
波長１９３．３ナノメータの場合のブレーズ次数は１０８であり、波長２４８．４ナノメータの場合のブレーズ次数は８４であることを特徴とする請求項１記載の格子。
【請求項１３】
前記格子は、用いようとする入射ビーム角の１度以内の入射ビーム角での表面平坦度の検査に好適であり、前記入射ビームの波長は６３２．８ナノメータであることを特徴とする請求項１記載の格子。
【請求項１４】
２つの異なる波長のレーザー放射光をブレーズ次数で回折するための平面反射型エシェル回折格子であって、
ａ）溝の本数は、１マイクロメータあたり約０．０９４１３個であり、
ｂ）ファセット角が格子の平面から測定すると約８０°であり、
ｃ）溝の頂点角度が約８５°であることを特徴とする平面反射型エシェル回折格子。
【請求項１５】
それぞれ第１と第２のブレーズ回折角度θＢλ１とθＢλ２で第１と第２の波長λ１とλ２のレーザー放射光を回折するためにリトロー配向内で用いられるエシェル回折格子を形成する方法であって、
ａ）前記第１と第２の波長のうち短い方の波長について、約７５°から約８５°の間でファセット角を選択し、約８０°から９０°の間で頂角を選択し、λ１を前記第１と第２の波長のうち短い方の波長に指定する工程と、
ｂ）前記短い方の波長について、整数の次数ｍ１の範囲を選択する工程と、
ｃ）θＢλ１／θＢλ２の比がほとんど１．０であるような前記範囲において値ｍ１とｍ２を決定する工程と、
ｄ）次に高次の次数は伝播しないような等式ｆ＝１／｛（ｍ１＋１）λ１  −  ｍ１λ１／２｝に従って各次数ｍ１ における溝本数ｆについての値を決定する工程と、
ｅ）前記回折角θＢλ１とθＢλ２との間でもっとも小さい正の差を生じさせる前記溝本数ｆの値を選択する工程と、
ｆ）前記ファセット角、頂角、溝本数について前記選択された値に従って、格子マスタを形成するために格子基板に刻線する工程とを備える方法。
【請求項１６】
前記決定した本数ｆの値にバイアス定数を加える工程をさらに具備することを特徴とする請求項１５記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ビームを回折するための光学格子に関し、特にエシェル格子に関し、さらに詳しくは、別個の２つの波長でのブレーズ性能が向上し、それぞれの波長の次に高次な回折次数の光が弱まることによって、ブレーズ性能が向上したリトロー配向のエシェル格子に関する。
【０００２】
【従来の技術】
回折格子は、検討中の光の波長に匹敵する距離だけ離間した素子を反射または透過させる配置、たとえば、不透明スクリーンにおいて等間隔で離間した透明スリットや開口、あるいは基板上の反射溝の集合などの通常のパターンである。格子に入射する電磁波は、回折すると、電場の振幅または位相、あるいはその両方を予測可能に変更する。
【０００３】
本発明は、エキシマガスレーザーから放射されるようなほとんど単色の、ここでは「光」と呼ぶ電磁放射に適応され、また、溝は互いに対して、しかも格子の長手方向軸または平面に対して一定の角度で配置される第１と第２のファセットをそれぞれ備える三角溝を有した線形格子によるその放射の回折に適応される。このような三角格子は断面図では階段状である。
【０００４】
単色光が格子表面に入射すると、その光は別個の角方向に回折する。それぞれの回折溝は、非常に小さく、スリット状の回折光源とみなしてもよい。それぞれの溝によって回折される光小波は、回折波面を形成するために別の溝からの光と干渉する。格子が有用であるかどうかは、「次数」として知られる独自の組の離散角が存在することによって決まり、その次数では、溝の間のある間隔ｄにおいて、各溝のファセットからの回折光の小波が１つおきの溝のファセットから回折される小波と同位相であるので、小波が構成的に干渉する。入射角αで１つの格子に衝突し、αとβの正弦の和のｄ倍の溝間隔が波長λの整数倍ｍに等しい回折角βに沿って回折する光だけが構成的に回折される。よって、ｍは構成的回折次数である。これらのパラメータは次の格子等式において次のように関連付けられる。
ｍλ＝ｄ（ｓｉｎ  α  ＋  ｓｉｎ  β）        （等式１）
本発明は、エシェル格子またはエシェルとして知られる線形回折格子の部類に関する。このような格子は、長さの異なる第１と第２のファセットを持つ。この長さの比は典型的には約２：１から６：１の間であり、当該技術においては通常約４：１の比が用いられる。この比は格子のｒ数として知られている。よって、たとえばｒ−４格子では格子の長手軸に対して第２の、あるいは短い方のファセットの角度が７５°５８′である。さらに、エシェルでは、通常入射ビームとブレーズ回折ビームが、格子の長手軸に対して垂直の平面の同一側にある。エシェルは相対的に粗く、精巧に製造される格子で、通常回折角度が高く、高次のスペクトル次数で用いられる。典型的な溝間隔は１ミリあたり溝の数が約２０から約３００個である。入射角は典型的には格子法線から約６３°（ｒ−２）から約８０°（ｒ−６）の間で、使用されるスペクトル次数は約１０から５００であり、通常約１００である。エシェルは、高い光学的分散と解像度が求められる用途で特に有用である。
【０００５】
それぞれの回折次数に含まれ、入射ビームの強度を標準とした光の強度あるいは放射エネルギー量は、その次数における回折「効率」として知られている。光の任意の波長における格子の回折次数ではエネルギーは同量ではなく、ほとんどの次数はエネルギーがほとんどない。しかし、それぞれの格子、しかもある入射角で衝突する各波長について、回折エネルギー量が最も高い１つの次数があり、これは当該技術では「ブレーズ次数」として知られている。ブレーズ次数の一方の側に角変位した次数（ｍ＋１とｍ−１）は多量のエネルギを持つ場合も持たない場合もある。
【０００６】
回折光を伝播できる次数は、回折ビームが格子から脱出できるような次数である。格子内に延びる方向の角度で配置される次数、「水平線未満」と当該技術では呼ばれる次数は回折光を伝播できない。ブレーズ次数で回折するビームと入射ビームが空間内で同一経路をとるように特に位置決めされるエシェル格子は、「リトロー」配置内にあると言われる。リトロー配向格子において、ブレーズ次数θＢ の角度は格子ｒ数の逆正接に等しいファセット角θＧ とほぼ等しい。この配置において、格子等式（等式１）は次のように書き換えられる。
ｍλ  ＝  ２ｄ  ｓｉｎ  θＢ  （リトロー）        （等式２）
ブレーズ角からの放射は「向上している」と言われる。エネルギーを節約しなくてはならないので、非伝播次数に回折するエネルギーは伝播次数内に再配分され、そのうちで近接するブレーズ次数には最も多くのエネルギが割り当てられる。
【０００７】
エシェル格子は、たとえば、エシェルがガスレーザー空洞の光学的要素の一端を形成し、そのエシェルを介して軸を中心に回転し、レーザーを最大応答の波長に合わせるようにレーザービームに垂直であるようなガスレーザー空洞内で光学素子として用いられると効果的である。特にガスレーザーは、たとえば光子放出中にガス分子の集合体の速度が分散することによって生じるドップラー効果のために、完全には単色というわけではない。あるレーザーの応用で、たとえば、コンピュータ回路の製造においては、レーザーのスペクトル出力幅を狭くするのが非常に望ましい。これは、レーザー分布の外側の波長を排除して実質的に狭い波長帯域の増幅用に空洞に回折させることができるリトロー配置で用いられる非常に分散度の高いエシェル格子を用いれば容易に達成できる。これは「線路狭窄」として当該技術では知られている。この目的のために好適な格子は、１ミリあたり８５．８４個の溝を有する３５−１３−＊−４０６格子などのｒ−５格子であり、この格子は米国ニューヨーク州、ロチェスターにあるＳｐｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ，  Ｉｎｃ．（スペクトロニック・インスツルメンツ社）の、Ｒｉｃｈａｒｄｓｏｎ  Ｇｒａｔｉｎｇ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ（リチャードソン・グレーティング・ラボラトリ）から入手可能である。
【０００８】
さらに、レーザー調整と線路狭窄用に利用可能なブレーズ次数は最高次の伝播次数である。よって上記のように向上した事が更に非常に好ましい。公知の技術において、たとえば上述のリチャードソンの格子などのある間隔ｄを有した格子は、向上したブレーズ次数が単一の波長でのみ利用可能なように配向させることができる。たとえば、８５．８４ｇ／ｍｍの格子であれば、クリプトン−フッ素（ＫｒＦ）エキシマレーザーによって生成されるような２４８．４ナノメータの波長の光のブレーズ次数（９２）が伝播され、次に高い次数（９３番目）が伝播されない。この格子も又１９３．３ｎｍのアルゴン−フッ素（ＡｒＦ）エキシマレーザーにおける線路狭窄用に効果的であるが、（リトロー配置における）ブレーズ次数は向上しない。公知の技術において、１９３．３ｎｍでブレーズを示すように設計される別のリトローマウント式エシェル格子は、２４８．４ｎｍではブレーズを示さない。
【０００９】
回折格子は製造が非常に困難で、高価で、時間がかかるものであり、実際には、全世界でも非常に高品質の格子を製造できるほんのわずかな刻線機械でのみ存在する。よって、２つの異なる光の波長でブレーズ作用を向上させることが可能なエシェル格子を得ることが非常に望まれている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の主要な目的は、２つの異なる回折次数の２つの異なる波長で放射されるレーザー光のブレーズ回折を向上させることができる改良型エシェル回折格子を提供することである。
【００１１】
本発明のもう一つの目的は、ＫｒＦエキシマレーザーとＡｒＦエキシマレーザーからの光のブレーズ回折を向上させることができる改良形エシェル回折格子を提供することである。
【００１２】
本発明のさらに別の目的は、２つの異なる回折次数の２つの異なる波長で放射されるレーザー光のブレーズ回折を向上させることができるエシェル回折格子における最適な溝間隔と溝ファセット角を決定するための改良された方法を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記の目的を達成するため、基本的には、以下に記載されたような技術構成を採用するものである。
【００１４】
即ち、本発明に係る第１の態様は、
第１と第２のファセットの交差によって形成される三角溝の配列を有する平面反射型回折格子であって、前記ファセットは、所定の角度で格子平面に傾斜しており、かつ前記配置は、異なる伝播次数を持つ２つの異なる波長のレーザー放射光について、ある高次の伝播回折次数の光が各波長でブレーズされ、次に高次の伝播回折次数の光は伝播しないことを特徴とする平面反射型回折格子を提供するものである。
【００１５】
本発明に係る第２の態様は、
２つの異なる波長のレーザー放射光をブレーズ次数で回折するための平面反射型エシェル回折格子であって、
ａ）溝の本数は、１マイクロメータあたり約０．０９４１３個であり、
ｂ）ファセット角が格子の平面から測定すると約８０°であり、
ｃ）溝の頂点角度が約８５°である平面反射型エシェル回折格子を提供するものである。
【００１６】
本発明に係る第３の態様は、
それぞれ第１と第２のブレーズ回折角度θＢλ１とθＢλ２で第１と第２の波長λ１とλ２のレーザー放射光を回折するためにリトロー配向内で用いられるエシェル回折格子を形成する方法であって、
ａ）前記第１と第２の波長のうち短い方の波長について、約７５°から約８５°の間でファセット角を選択し、約８０°から９０°の間で頂角を選択し、λ１を前記第１と第２の波長のうち短い方の波長に指定する工程と、
ｂ）前記短い方の波長について、整数の次数ｍ１の範囲を選択する工程と、
ｃ）θＢλ１／θＢλ２の比がほとんど１．０であるような前記範囲において値ｍ１とｍ２を決定する工程と、
ｄ）次に高次の次数は伝播しないような等式ｆ＝１／｛（ｍ１＋１）λ１  −  ｍ１λ１／２｝に従って各次数ｍ１ における溝本数ｆについての値を決定する工程と、
ｅ）前記回折角θＢλ１とθＢλ２との間でもっとも小さい正の差を生じさせる前記溝本数ｆの値を選択する工程と、
ｆ）前記ファセット角、頂角、溝本数について前記選択された値に従って、格子マスタを形成するために格子基板に刻線する工程とを備える方法が提供される。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明にかかるエシェル格子は２つの異なるレーザー光波長λ１とλ２および異なる２つの対応する回折次数ｍ１とｍ２における許容可能な小さな限界内で等式２を満足する特定の溝間隔ｄと溝角度θｇとを有し、いずれの次数もブレーズ次数であり、次に高次の次数は伝播しない。たとえば、公知のＫｒＦレーザーは実質的に２４８．４ｎｍの光を放射し、公知のＡｒＦレーザーは実質的に１９３．３ｎｍの光を放射する。以下に述べる新規の方法により、ＫｒＦレーザーの第８４次数とＡｒＦレーザーの第１０８次数はいずれも、ｄが１ミリあたり９４．１３個の溝本数ｆに対応する０．０１０６２３ｍｍであり、またθｇが約８０°（ｒ−５）のときブレーズする。等式２によれば、ｍＡｒＦλＡｒＦはｍＫｒＦλＫｒＦに等しくなければならない。適切な値を掛けると、ｍＡｒＦλＡｒＦ＝２０８６６ｎｍでｍＫｒＦλＫｒＦ＝２０８７６ｎｍとなる。いずれの次数でもブレーズできるのには、１００万分の１００以内で一致すれば十分である。また、本方法によれば、各レーザーにおいて次に高次の次数、すなわち、第８５番目と第１０９番目の次数はそれぞれ伝播しない。よっていずれのブレーズ次数も向上することがわかる。
【００１８】
本発明の前述およびその他の目的、特徴、効果ならびに発明の現在好適な実施例は添付の図面とともに以下の説明を読めば、一層明らかになるであろう。
【００１９】
【実施例】
図１を参照すると、断面図で示される概略的な線形三角溝反射回折格子１０は、たとえば公知の技術に従ったアルミニウムまたはアルミ化ガラスなどの反射材からなる。格子１０は、格子基準面を限定する平坦な裏面１４を持つスラブ本体１２を有する。裏面１４に対向する正面は、第１と第２のファセット１８と２０のそれぞれの端部交差によって形成される複数の平行度の高い三角溝１６を特徴とする。ファセットは、それぞれの交差１９でほぼ９０°の頂角１７で接するのが好ましい。ファセット２０は基準面１４に対して角度θｇ で傾斜し、溝は周期ｄを持つ。光ビーム２２は、基準面１４に垂直な格子の法線面２４から測定すると角度αですべての第２のファセット２０に入射しており、同じく格子法線２４から測定され、図の例ではブレーズ方向としても示される角度βだけが図示されているが、光ビームは多くの次数角で回折される。ファセット法線２６は、入射光線と回折光線との間の角度を二等分する。ブレーズ次数は矢印２８の示す方向に伝搬される。
【００２０】
図２を参照すると、エシェル格子３０は、α＝βであり、入射ビームと回折小波がいずれもファセット法線と一致するリトロー配置内に設けられている。
【００２１】
格子３０のｄが０．０１２０２８（１ミリあたり８３．１４個の溝）で、θｇが約７９°で、溝の頂角が約８５°のとき、図４に示すように、約７５％の効率でＫｒＦレーザーの第９５次数がブレーズする。第９６次数は伝播せず、それにより第９５次数のブレーズが向上する。同様な格子を用いて、図３に示されるように、ＡｒＦレーザーの第１２２次数は約７２％の効率でブレーズするが、第１２３次数も又伝播するため、第１２２次数のブレーズは向上しない。
【００２２】
上述の通り、本発明によれば格子３０のｄは０．０１０６２３ｍｍ（１ミリあたり９４．１３個の溝）、θｇ は約８０°、溝の頂角が８５°のとき、図６に示されるように、ＫｒＦレーザーの第８４次数は約７３％の効率でブレーズし、第８５次数は消衰する。また、図５に示されるようにＡｒＦレーザーの第１０８次数は約８０％の効率でブレーズし、第１０９次数は消衰する。よって、本発明における単一の格子は、複数の入射波長でブレーズを向上させることが可能である。
【００２３】
２つの波長でブレーズが向上する格子に関する設計パラメータの本発明における決定方法は次の通りである。
【００２４】
第１に、格子マウンチングについて、ブレーズ角θＢが入射角αと回折角βに等しいリトロー幾何学的配置を選択する。ブレーズ角θＢが溝の角θＧに実質的に等しい（ブレーズビームはファセット法線に従う）ような溝間隔ｄにおける開始値を選択する。
【００２５】
第２に、対象となる２つの波長λ１ とλ２ を決定し、λ１を短い方の波長に指定する。
【００２６】
第３に、約１００の、たとえば８０＜ｍ＜１４０の短い方の波長についての作動次数ｍ１ の範囲を選択する。与えられるこれらのｍ１ はいずれも整数である。
【００２７】
第４に、２つの波長におけるブレーズ角θＢは近いが同一ではないと仮定し、θＢλ１／θＢλ２がほとんど１．０となるような範囲でｍ１とｍ２の値を次のように決定する。等式１と等式２に従って、ｓｉｎθＢはｍλに比例する。よってθＢ１＜θＢ２、または、θＢ１＞θＢ２であれば、ｍ１λ１＜ｍ２λ２、または、ｍ１λ１＞ｍ２λ２である。ｍ２λ２／ｍ１λ１はｍ１のポテンシャル値の関数としてプロットする。θＢ１＞θＢ２の値について、ｍ１λ１／λ２より低い整数値となるｍ２を求め、θＢ１＜θＢ２の値については、（ｍ１λ１／λ２）＋１より低い整数値となるｍ２を求める。ｍ２λ２／ｍ１λ１がほとんど１．０に近い場合のｍ１の値は、これからも用いるので保存する。
【００２８】
第５に、次に高次の次数は伝播しないような（工程４から得られる）各次数ｍ１についての溝本数ｆ（＝１／ｄ）を算出する。
【００２９】
ｆ  ＝  １／｛（ｍ１＋１）λ１  −  ｍ１λ１／２｝      （等式３）
注：次に高次の次数が確実に水平より高く（＞９０°）、よって伝播できないように、短い波長についてのそれぞれのこうした溝本数に小さな定数値を加えるのが望ましい。短い波長について確実に消え失せる次数が確認されれば、長い波長についても消え失せる次数が確認される。
【００３０】
第６に、工程５から得られたそれぞれの溝本数について回折角の差θＢλ１−θＢλ２を算出し、回折角のもっとも小さい正の差に対応する溝頻度を選択する。こうして、λ１とλ２のいずれでもブレーズが向上を表示するようなエシェル格子における幾何学的配置パラメータが特定されたことになる。
実例：ＡｒＦエキシマレーザー（λ１＝１９３．３ｎｍ）とＫｒＦエキシマレーザー（λ２＝２４８．４ｎｍ）のいずれでもブレーズが向上するｒ−５（θＧ＝８０°）で頂角８５°のエシェル格子の溝頻度を決定した。
【００３１】
９４から１２４のｍ１のポテンシャル値を、上記工程４に従って検査し、図７と図８にプロットして示している。１９３．３ｎｍのときのｍ１次数についての妥当な選択としては、ｍ２ λ２ ／λ１が１．０に近い点を符号３２で示した９５、１００、１０３、１０４、１０８、１０９、１１２、１１３、１１７、１１８、１２１と１２２であった。
【００３２】
上記方法の工程に従って算出した結果は図９に示す通りである。
【００３３】
最適な溝本数ｆは溝が１マイクロメータあたり０．０９４１３個（１ミリあたり９４．１３個）であることが知られ、２つのレーザーにおける最適角間のブレーズ角の差異は＋０．１５５°に過ぎず、ＡｒＦレーザーについては第１０８次数で向上したブレーズ角が得られ、ＫｒＦレーザーについては第８４次数で向上したブレーズ角が得られる。しかし、これだけが唯一の解明ではなく、固定入射角αを有した設置についてのみ最適にすぎないことを理解されたい。たとえば、溝本数ｆがｆ＝０．０８７０２でブレーズ角差が＋０．１６２の格子はそれぞれ次数１１７と９１においてブレーズが向上することがわかる。
【００３４】
本発明にかかる三角格子は公知の方法と装置によって形成してもよい。たとえば、マスタ格子は刻線機械によってアルミニウム基板内でバニシング（研磨）仕上げしてもよい。このような格子は、溝を形成する場合に変位する材料が外側溝の頂点上に蓄積し、内側溝の頂点は刻線機械によって鋭角に形成されるので、通常直接回折には役立たない。典型的には、金属化（第１の世代）鋳込みは完全に機能的な反転した位相幾何学的配列を持つように製造される。このため、次の金属化鋳込み（第２の世代）は、同様に完全に機能的で商業的な量だけ製造され販売される第３世代複製を鋳造するための複製マスタとなる。よって、すべての奇数世代の複製は反転した位相幾何配列を有する。
【００３５】
本発明にかかるエシェル格子の効果は、用いようとする入射角、好ましくはαが約α＝７９．３６°の１度以内で格子に入射する６３２．８ナノメータの光を放射する公知のヘリウム−ネオン（ＨｅＮｅ）レーザーを用いることにより公知の技術で平坦度試験が容易に行えるという点にある。
上述の説明から、２つの異なる向上したリトローブレーズ次数が２つの異なる波長のレーザーが放射する入射光について維持されるような、改良形エシェル回折格子およびこのような格子の幾何学的配置パラメータを決定する方法が提供されたことは明らかであろう。本発明に従って、本文で説明した格子の変更や変形は当業者であれば確実に思いつくであろう。従って、先の説明は例証であり本発明を限定する意味のものではないと理解されるべきである。
【００３６】
【発明の効果】
製造が非常に困難であり、且つ非常に時間のかかる刻線作業であるにもかかわらず、２つの異なる回折次数の２つの異なる波長で放射されるレーザー光のブレーズ回折を向上させることができる改良型エシェル回折格子が得られるものである。
【００３７】
また、ＫｒＦエキシマレーザーとＡｒＦエキシマレーザーからの光のブレーズ回折を向上させることが可能になった。
【００３８】
更に、２つの異なる回折次数の２つの異なる波長で放射されるレーザー光のブレーズ回折を向上させることができるエシェル回折格子において最適な溝間隔と溝ファセット角を決定するための改良された方法が可能になった。
【図面の簡単な説明】
【図１】  図１は、本発明に係る線形三角回折格子の断面図である。
【図２】  図２は、本発明に係るエシェル回折格子の断面図である。
【図３】  図３は、従来の１ミリあたり８３．１４個の溝を持つエシェル格子によって回折される場合、１９３．３ｎｍの光を放射するＡｒＦエキシマレーザーのブレーズ次数１２２について算出される、溝ファセット角に対する回折効率を示すグラフである。
【図４】  図４は、従来の１ミリあたり８３．１４個の溝を持つエシェル格子によって回折される場合、２４８．４ｎｍの光を放射するＫｒＦエキシマレーザーのブレーズ次数９５について算出される、溝ファセット角に対する回折効率を示すグラフである。
【図５】  図５は、本発明に係るエシェル格子における回折効率を示すグラフである。
特に、１ミリあたり９４．１３個の溝を持つ格子によって回折される場合にブレーズ次数が向上するエシェル格子における、図３に示されるグラフと同様なグラフである。
【図６】  図６は、本発明に係るエシェル格子における回折効率を示すグラフである。特に、１ミリあたり９４．１３個の溝を持つ格子によって回折される場合に
ブレーズ次数が向上する本発明にかかるエシェル格子における、図４に示されるグラフと同様なグラフである。
【図７】  図７は、θＡｒＦ＜θＫｒＦ条件の場合に算出される、相対的なブレーズ角に対する次数ｍ１のプロット図である。
【図８】  図８は、θＡｒＦ＞θＫｒＦ条件の場合に算出される、相対的なブレーズ角に対する次数ｍ１のプロット図である。
【図９】  本発明の方法の工程に従って算出したｍ１、ｍ２、ｆ  およびθＢλ１――θＢλ２
（回転角の差）の値が示されている。
【符号の説明】
１０      線形三角溝反射型回折格子
１２      スラブ体
１４      基準面／裏面
１６      三角溝
１７      頂角
１８      ファセット
１９      交差
２０      ファセット
２２      光ビーム
２４      格子法線
２６      ファセット法線
２８      矢印
３０      エシェル格子
【図１】
0003673686.tif 000002
【図２】
0003673686.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
0003673686.tif 000007
【図７】
0003673686.tif 000008
【図８】
0003673686.tif 000009
【図９】
0003673686.tif 000010