(57)【要約】【課題】シードレーザ光を効率的に増幅することが可能なレーザ装置を提供する。【解決手段】オシレータチャンバ（１２Ａ）内部でレーザガスを励起し、シードレーザ光（２１Ａ）を発振するオシレータ（１１Ａ）と、増幅チャンバ（１２Ｂ）内部で対向する増幅電極（１４Ｂ，１５Ｂ）間の放電空間（５４）に増幅放電を起こしてレーザガスを励起し、増幅チャンバ（１２Ｂ）内部に入射したシードレーザ光（２１Ａ）を増幅レーザ光（２１Ｂ）としてパルスエネルギーを増幅する増幅器（１１Ｂ）と、増幅レーザ光（２１Ｂ）のビーム断面形状を、前記放電空間（５４）の断面形状に略一致させるビーム整形機構とを備えたことを特徴とするＭＯＰＡ式又は注入同期式レーザ装置。【選択図】　　　　図１
2004039767.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
オシレータチャンバ（１２Ａ）内部でレーザガスを励起し、シードレーザ光（２１Ａ）を発振するオシレータ（１１Ａ）と、
増幅チャンバ（１２Ｂ）内部で対向する増幅電極（１４Ｂ，１５Ｂ）間の放電空間（５４）に増幅放電を起こしてレーザガスを励起し、増幅チャンバ（１２Ｂ）内部に入射したシードレーザ光（２１Ａ）を増幅レーザ光（２１Ｂ）としてパルスエネルギーを増幅する増幅器（１１Ｂ）と、
増幅レーザ光（２１Ｂ）のビーム断面形状を、前記放電空間（５４）の断面形状に略一致させるビーム整形機構とを備えたことを特徴とするＭＯＰＡ式又は注入同期式レーザ装置。
【請求項２】
請求項１記載のＭＯＰＡ式レーザ装置において、
前記ビーム整形機構として、
オシレータ（１１Ａ）を出射したシードレーザ光（２１Ａ）のビーム断面形状を、増幅チャンバ（１２Ｂ）内部に入射する前に前記放電空間（５４）の断面形状に略一致させるビーム整形器（３６）を備えたことを特徴とするＭＯＰＡ式レーザ装置。
【請求項３】
請求項１記載の注入同期式レーザ装置において、
前記ビーム整形機構として、増幅レーザ光（２１Ｂ）を放電空間（５４）の断面の長手方向にのみ拡大する増幅ミラー（１６Ｂ，１８Ｂ）を増幅チャンバ（１２Ｂ）の前後に備えたことを特徴とする注入同期式レーザ装置。
【請求項４】
請求項１又は３記載の注入同期式レーザ装置において、
前記増幅ミラー（１６Ｂ，１８Ｂ）が、放電空間（５４）の断面の長手方向にのみ曲率を有するシリンドリカル凸面鏡及びシリンドリカル凹面鏡からなる不安定共振器であることを特徴とする注入同期式レーザ装置。
【請求項５】
請求項４記載の注入同期式レーザ装置において、
前記増幅ミラーのうち、増幅チャンバ（１２Ｂ）の前方に配置された増幅フロントミラー（１６Ｂ）が、放電空間（５４）の断面の短手方向を長手方向とした、増幅レーザ光（２１Ｂ）を全反射する帯状のフロント全反射部（４２）を有することを特徴とする注入同期式レーザ装置。
【請求項６】
請求項５記載の注入同期式レーザ装置において、
前記増幅フロントミラー（１６Ｂ）が、放電空間（５４）の断面の長手方向略中央部に形成された増幅レーザ光（２１Ｂ）を全反射するフロント全反射部（４２）と、
フロント全反射部（４２）の周囲に形成された増幅レーザ光（２１Ｂ）を透過するフロント透過部（４３）とを有することを特徴とする注入同期式レーザ装置。
【請求項７】
請求項５記載の注入同期式レーザ装置において、
前記増幅フロントミラー（１６Ｂ）が、増幅レーザ光（２１Ｂ）を全反射するフロント全反射部（４２）のみからなることを特徴とする注入同期式レーザ装置。
【請求項８】
請求項３〜７のいずれかに記載の注入同期式レーザ装置において、
前記増幅ミラーのうち、増幅チャンバ（１２Ｂ）の後方に配置された増幅リアミラー（１８Ｂ）が上部ミラー（５２）及び下部ミラー（５３）を備え、
両者を、入射してくるシードレーザ光（２１Ａ）の対向方向ビーム幅よりも大きな間隙（Ｄ）を介して、放電空間（５４）の断面の長手方向に離間させて配置したことを特徴とする注入同期式レーザ装置。
【請求項９】
請求項４記載の注入同期式レーザ装置において、
増幅フロントミラー（１６Ｂ）に入射する増幅レーザ光（２１Ｂ）の光路と、
増幅リアミラー（１８Ｂ）で反射して出射する出射レーザ光（２１Ｃ）の光路とが、
放電空間（５４）の断面の長手方向に対して所定距離離間するように増幅ミラー（１６Ｂ，１８Ｂ）を配置したことを特徴とする注入同期式レーザ装置。
【請求項１０】
請求項３〜９のいずれかに記載の注入同期式レーザ装置において、
前記増幅ミラー（１６Ｂ，１８Ｂ）のうち少なくとも一方が、増幅電極（１４Ｂ，１５Ｂ）の対向方向及び幅方向の少なくともいずれか１方向に移動可能なことを特徴とする注入同期式レーザ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シードレーザ光を増幅するレーザ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、波長を狭帯域化されたシードレーザ光を発生するオシレータと、シードレーザ光を増幅する増幅器とを備えた注入同期式又はＭＯＰＡ（Ｍａｉｎ　Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ　Ｐｏｗｅｒ　Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）式のレーザ装置が知られている。図２７に、従来技術に係る注入同期式レーザ装置の平面図を示す。図２７においてレーザ装置１０は、シードレーザ光２１Ａを発振するオシレータ１１Ａと、シードレーザ光２１Ａを増幅する増幅器１１Ｂとを備えている。
レーザガスを封入するオシレータチャンバ１２Ａの所定位置には、一対のオシレータ電極１４Ａ，１５Ａが、図２７中紙面と垂直方向に対向して配置されている。オシレータ高圧電源２３Ａからオシレータ電極１４Ａ，１５Ａ間に高電圧を印加すると、主放電が起きてレーザガスが励起され、シードレーザ光２１Ａが発生する。
【０００３】
発生したシードレーザ光２１Ａは、オシレータチャンバ１２Ａの後方（図２７中右方）で、プリズム３２及びグレーティング３３によって所定の中心波長に狭帯域化される。
狭帯域化されたシードレーザ光２１Ａは、一部がオシレータフロントミラー１６Ａを部分透過して出射し、増幅器１１Ｂに入射する。３５は、シードレーザ光２１Ａを折り返すための全反射ミラーである。
【０００４】
レーザガスを封止した増幅チャンバ１２Ｂの内部には、一対の増幅電極１４Ｂ，１５Ｂが、図２７中紙面と垂直に対向して配置されている。また増幅チャンバ１２Ｂの前後端部には、シードレーザ光２１Ａを透過する増幅ウィンドウ１７Ｂ，１９Ｂがそれぞれ付設されている。
シードレーザ光２１Ａは、例えば円形のアパーチャ３７によって一部が切り取られ、円形のビーム断面の増幅レーザ光２１Ｂとなって、増幅チャンバ１２Ｂの後方（図２７中左方）に配置された、凹面形状の増幅リアミラー１８Ｂに入射する。増幅リアミラー１８Ｂには、略中心部に円形の入射孔３９が設けられており、増幅レーザ光２１Ｂはこの入射孔３９を通過する。
【０００５】
増幅リアミラー１８Ｂの入射孔３９を通過した増幅レーザ光２１Ｂは、増幅チャンバ１２Ｂの図２７中右方に配置された凸面形状の増幅フロントミラー１６Ｂに入射して拡大される。そして、増幅リアミラー１８Ｂによって略平行に整形され、図２７中右向きに反射される。
この間に、増幅高圧電源２３Ｂから増幅レーザ光２１Ｂに同期して増幅電極１４Ｂ，１５Ｂ間に高電圧が印加され、増幅放電が起きる。これにより、増幅レーザ光２１Ｂは、中心波長やスペクトル線幅等の波長特性を保ったまま出力を増幅されて、増幅フロントミラー１６Ｂの周囲から出射レーザ光２１Ｃとして外部に出射する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来技術には、次に述べるような問題がある。
即ち、図２７に示すように増幅レーザ光２１Ｂは、増幅フロントミラー１６Ｂによって、増幅電極１４Ｂ，１５Ｂの幅よりも大きく拡大されている。従って、増幅レーザ光２１Ｂの一部が、増幅放電の起きていない領域を通過するため、増幅レーザ光２１Ｂの一部は、増幅チャンバ１２Ｂ内を通過中に、増幅放電によって増幅されなくなってしまう。さらに、この通過時に、増幅レーザ光２１Ｂがレーザガスによって吸収されるため、増幅レーザ光２１Ｂのパルスエネルギーが低下する。
図２８に、図２７のＥ−Ｅ矢視図を示す。図２８に示すように、増幅レーザ光２１Ｂは、増幅放電の起きる放電空間５４以外の領域を通過している。その結果、上述したように増幅レーザ光２１Ｂが効率的に増幅されず、増幅放電のエネルギーの一部が無駄になることがある。
【０００７】
本発明は、上記の問題に着目してなされたものであり、シードレーザ光を効率的に増幅することが可能なレーザ装置を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段、作用及び効果】
上記の目的を達成するために、本発明は、
オシレータチャンバ内部でレーザガスを励起し、シードレーザ光を発振するオシレータと、
増幅チャンバ内部で対向する増幅電極間の放電空間に増幅放電を起こしてレーザガスを励起し、増幅チャンバ内部に入射したシードレーザ光を増幅レーザ光としてパルスエネルギーを増幅する増幅器と、
増幅レーザ光のビーム断面形状を、前記放電空間の断面形状に略一致させるビーム整形機構とを備えている。
これにより、レーザ光が放電空間全体で増幅されるので、放電空間に注入されたエネルギーが効率良く増幅に用いられ、レーザ装置が高効率化する。
【０００９】
また本発明は、
前記ビーム整形機構として、
オシレータを出射したシードレーザ光のビーム断面形状を、増幅チャンバ内部に入射する前に前記放電空間の断面形状に略一致させるビーム整形器を備えている。
これにより、増幅器に入射する前にビーム断面が放電空間に略一致するので、無駄のない高効率の増幅が行なわれる。
【００１０】
また本発明は、
前記ビーム整形機構として、増幅レーザ光を放電空間の断面の長手方向にのみ拡大する増幅ミラーを増幅チャンバの前後に備えている。
これにより、放電空間の長手方向に対して増幅レーザ光を拡大するので、増幅レーザ光を放電空間に略一致させるのが容易である。
【００１１】
また本発明は、
前記増幅ミラーが、放電空間の断面の長手方向にのみ曲率を有するシリンドリカル凸面鏡及びシリンドリカル凹面鏡からなる不安定共振器である。
これにより、簡単な構成で、増幅レーザ光を放電空間に略一致させることができる。
【００１２】
また本発明は、
前記増幅ミラーのうち、増幅チャンバの前方に配置された増幅フロントミラーが、放電空間の断面の短手方向を長手方向とした、増幅レーザ光を全反射する帯状のフロント全反射部を有している。
これにより、入射した増幅レーザ光が、放電空間の断面の短手方向にずれても、フロント全反射部に当たるので、光軸合わせが容易である。
【００１３】
また本発明は、
前記増幅フロントミラーが、放電空間の断面の長手方向略中央部に形成された増幅レーザ光を全反射するフロント全反射部と、
フロント全反射部の周囲に形成された増幅レーザ光を透過するフロント透過部とを有している。
これにより、フロント透過部をホルダ等で保持して、あおり角度や位置の調整を容易に行なうことができる。
【００１４】
また本発明は、
前記増幅フロントミラーが、増幅レーザ光を全反射するフロント全反射部のみからなっている。
これにより、出射する際に出射レーザ光が空隙を通過するので、増幅フロントミラーによって出射レーザ光が吸収されたり、増幅フロントミラーが破損したりすることがない。
【００１５】
また本発明は、
前記増幅ミラーのうち、増幅チャンバの後方に配置された増幅リアミラーが上部ミラー及び下部ミラーを備え、
両者を、入射してくるシードレーザ光の対向方向ビーム幅よりも大きな間隙を介して、放電空間の断面の長手方向に離間させて配置している。
これにより、シードレーザ光が上部ミラーと下部ミラーとの間を通るので、増幅リアミラーに入射する際の入射孔が不要となり、増幅リアミラーの加工が容易となる。また、光軸合わせも容易となる。
【００１６】
また本発明は、
増幅フロントミラーに入射する増幅レーザ光の光路と、
増幅リアミラーで反射して出射する出射レーザ光の光路とが、
放電空間の断面の長手方向に対して所定距離離間するように増幅ミラーを配置している。
これにより、出射レーザ光が増幅フロントミラーによって中抜けすることがなく、出射レーザ光のビーム整形が容易となる。
【００１７】
また本発明は、
前記増幅ミラーのうち少なくとも一方が、増幅電極の対向方向及び幅方向の少なくともいずれか１方向に移動可能としている。
これにより、光軸合わせが容易となる。さらに増幅チャンバを移動可能とするならば、より容易な光軸合わせが可能となる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、図を参照しながら、本発明に係る実施形態を詳細に説明する。
まず、第１実施形態を説明する。図１に、第１実施形態に係る注入同期式フッ素分子レーザ装置１０（以下、レーザ装置１０と言う）の構成を平面図で示す。図１において、レーザ装置１０は、狭帯域化されたシードレーザ光２１Ａを発振するオシレータ１１Ａと、シードレーザ光２１Ａを増幅する増幅器１１Ｂとを備えている。
【００１９】
まず、オシレータ１１Ａについて説明する。オシレータ１１Ａは、フッ素（Ｆ＿２）及びネオン（Ｎｅ）を含むレーザガスを封入する、オシレータチャンバ１２Ａを備えている。
オシレータチャンバ１２Ａの所定位置には、一対のオシレータ電極１４Ａ，１５Ａが、図１中紙面と垂直方向に対向して配置されている。オシレータ高圧電源２３Ａからオシレータ電極１４Ａ，１５Ａ間に高電圧を印加すると、主放電が起きてレーザガスが励起され、シードレーザ光２１Ａが発生する。
オシレータチャンバ１２Ａの内部には、オシレータ電極１４Ａ，１５Ａ間にレーザガスを送り込むファンと、レーザガスを冷却する熱交換器と（いずれも図示せず）が配設されている。またオシレータチャンバ１２Ａの前後端部には、シードレーザ光２１Ａを透過するオシレータウィンドウ１７Ａ，１９Ａがそれぞれ付設されている。
【００２０】
オシレータチャンバ１２Ａの後方（図１中右方）には、シードレーザ光２１Ａを拡大するプリズム３２，３２と、シードレーザ光２１Ａの波長を狭帯域化するグレーティング３３とが、狭帯域化ボックス３１の内部に設置されている。プリズム３２の一つは、後述するレーザコントローラ２９の指示に基づいて回転自在の、図示しない回転アクチュエータに搭載されている。或いは、グレーティング３３を回転アクチュエータに搭載してもよい。
発生したシードレーザ光２１Ａは、狭帯域化ボックス３１に入射し、プリズム３２でビーム幅を拡大され、グレーティング３３によって所定の中心波長に狭帯域化される。
【００２１】
以下の説明において、シードレーザ光２１Ａの光軸方向（図１中左右方向）を光軸方向と呼び、矢印Ｙで表す。また、光軸方向に垂直な、オシレータ電極１４Ａ，１５Ａの対向方向（図１中紙面と垂直方向）を対向方向と呼び、矢印Ｚで表す。そして、Ｙ，Ｚのいずれにも垂直な、オシレータ電極１４Ａ，１５Ａの幅方向を幅方向と呼び、矢印Ｘで表す。
【００２２】
狭帯域化されたシードレーザ光２１Ａは、グレーティング３３と、レーザチャンバ１２の前方に配置されたオシレータフロントミラー１６Ａとの間で反射を繰り返すうちに増幅され、一部がオシレータフロントミラー１６Ａを部分透過して出射する。
出射したシードレーザ光２１Ａのビーム断面は、オシレータ電極１４Ａ，１５Ａの対向方向を長手方向とした、略長方形形状をしている。尚、以下の説明において、断面と言う場合には、光軸に垂直な平面における断面を指すものとする。シードレーザ光２１Ａを、例えばレンズなどを用いたビーム整形器３６に通すことにより、略正方形又は円形などに整形し、増幅器１１Ｂに入射させる。このとき、シードレーザ光２１Ａの幅方向寸法を、オシレータ電極１４Ａ，１５Ａの幅方向寸法に略合わせるようにする。
３５は、シードレーザ光２１Ａを折り返すための全反射ミラーであり、本実施形態においては、増幅器１１Ｂにおける前後の向きは、オシレータ１１Ａとは逆になっているが、これに限られるものではない。
【００２３】
以下、図１及び増幅器１１Ｂの側面図を示す図２を用いて、増幅器１１Ｂについて、説明する。
図１、図２に示すように、増幅器１１Ｂは、レーザガスを封止する増幅チャンバ１２Ｂを備えている。増幅チャンバ１２Ｂの内部には、一対の増幅電極１４Ｂ，１５Ｂが図１中紙面と垂直（図２中紙面上下）に対向して配置されている。また、増幅チャンバ１２Ｂの内部には、増幅電極１４Ｂ，１５Ｂ間にレーザガスを送り込むファンと、レーザガスを冷却する熱交換器と（いずれも図示せず）が配設されている。また増幅チャンバ１２Ｂの前後端部には、シードレーザ光２１Ａを透過する増幅ウィンドウ１７Ｂ，１９Ｂがそれぞれ付設されている。
尚、増幅器１１Ｂにおいても、増幅レーザ光２１Ｂの光軸方向（図１中左右方向）を光軸方向と呼び、光軸方向に垂直な増幅電極１４Ｂ，１５Ｂの対向方向を対向方向と呼び、さらには光軸方向及び対向方向のいずれにも垂直な、増幅電極１４Ｂ，１５Ｂの幅方向を幅方向と呼ぶ。
【００２４】
シードレーザ光２１Ａは、例えば円形のアパーチャ３７によって一部が切り取られ、円形のビーム断面の増幅レーザ光２１Ｂとなって、増幅チャンバ１２Ｂの後方（図１中左方）に配置された、増幅リアミラー１８Ｂに入射する。増幅リアミラー１８Ｂは、略中心部に円形の入射孔３９を有しており、増幅レーザ光２１Ｂはこの入射孔３９を通過する。尚、円形のアパーチャ３７及び円形の入射孔３９の直径は、例えば増幅電極１４Ｂ，１５Ｂの幅方向の幅と、略一致している。図３に、増幅リアミラー１８Ｂの斜視図を示す。図３に示すように、増幅リアミラー１８Ｂの増幅チャンバ１２Ｂ側の面（この面を内側面と言う）は、幅方向に沿って平坦で、対向方向のみに沿って曲率半径Ｒｒを有するシリンドリカル凹面となっている。増幅リアミラー１８Ｂの内側面には、入射孔３９を除いて全反射コーティングが施され、リア全反射部４０を形成している。
【００２５】
増幅リアミラー１８Ｂの入射孔３９を通過した増幅レーザ光２１Ｂは、増幅チャンバ１２Ｂの図１中右方に配置された増幅フロントミラー１６Ｂに入射する。図４に、増幅フロントミラー１６Ｂの斜視図を示す。図４に示すように、増幅フロントミラー１６Ｂの内側面は、幅方向に沿って平坦で、対向方向のみに沿って曲率半径Ｒｆを有するシリンドリカル凸面となっている。また、増幅フロントミラー１６Ｂの内側面と反対側の面（この面を外側面と言う）も、幅方向に沿って平坦で、対向方向に沿って内側面と同一曲率半径Ｒｆを有するシリンドリカル凹面となっている。
増幅フロントミラー１６Ｂの内側面の略中央部には、全反射コーティングが施され、フロント全反射部４２を形成している。また、内側面のフロント全反射部４２以外の面には、レーザ光を透過する反射防止コーティングが施されている。さらに、増幅フロントミラー１６Ｂの外側面には、全面にわたって反射防止コーティングが施されて、フロント透過部４３，４３を形成している。
【００２６】
増幅レーザ光２１Ｂは、まず増幅フロントミラー１６Ｂのフロント全反射部４２によって反射される。このとき増幅レーザ光２１Ｂのビーム幅は、増幅フロントミラー１６Ｂが平坦な幅方向に対しては変化せずに平行のままであるのに対し、凸面を有する対向方向に対しては拡大される。
増幅フロントミラー１６Ｂで反射された増幅レーザ光２１Ｂは、図１中左向きに増幅リアミラー１８Ｂに入射する。そして、増幅リアミラー１８Ｂの内側面で、幅方向にはそのまま、対向方向に対して略平行に整形され、図１中右向きに反射される。
そして、増幅レーザ光２１Ｂが増幅チャンバ１１Ｂを往復する間に、増幅高圧電源２３Ｂから増幅レーザ光２１Ｂに同期して増幅電極１４Ｂ，１５Ｂ間に高電圧が印加される。これによって起こされる増幅放電により、増幅レーザ光２１Ｂは、中心波長やスペクトル線幅等の波長特性を保ったまま、出力を増幅される。
【００２７】
出力を増幅された増幅レーザ光２１Ｂは、増幅フロントミラー１６Ｂのフロント透過部４３，４３を透過し、出射レーザ光２１Ｃとして外部に出射する。この出射レーザ光２１Ｃは、上述したように、幅方向に対してはシードレーザ光２１Ａと略同一幅で、対向方向に対しては拡大されている。また、出射レーザ光２１Ｃは、増幅フロントミラー１６Ｂのフロント全反射部４２は透過しないので、出射レーザ光２１Ｃは中抜け部４１を除いた中抜け形状となっている。
尚、増幅フロントミラー１６Ｂは、上述したように内側面及び外側面が、いずれも幅方向に沿って平坦で、対向方向のみに沿って同一の曲率半径Ｒｆを有している。これにより、増幅レーザ光２１Ｂは増幅フロントミラー１６Ｂによって、光路を曲げられることなく出射する。
尚、増幅フロントミラー１６Ｂ及び増幅リアミラー１８Ｂは、いずれも図示しないミラー支持機構に固定されており、光軸に対して幅方向及び対向方向にその角度を変化させることが可能となっている。
【００２８】
図１に示すように、出射した出射レーザ光２１Ｃの光路上には、ビームスプリッタ２２が配置され、その一部２１Ｄがサンプリングされてモニタ装置３８に入射し、波長特性及び出力を測定される。レーザコントローラ２９は、測定された出力が所定の値となるように、オシレータ高圧電源２３Ａ及び増幅高圧電源２３Ｂを制御する。これをパルスエネルギー一定制御と言う。またレーザコントローラ２９は、測定された波長特性、特に中心波長が所定の値となるように、プリズム３２が搭載された回転アクチュエータ（図示せず）に指令信号を送り、出射レーザ光２１Ｃの波長制御を行なう。
ビームスプリッタ２２を透過した出射レーザ光２１Ｃは、例えばステッパなどの露光機２５に入射し、露光用の光源となる。
【００２９】
上述したように、増幅フロントミラー１６Ｂ及び増幅リアミラー１８Ｂは、幅方向に沿って平坦な形状をしている。従って、幅方向の増幅レーザ光２１Ｂは、幅方向に拡大されることなく、増幅リアミラー１８Ｂの円形の入射孔３９を通過直後における幅をほぼ維持しながら、増幅チャンバ１２Ｂの内部を通過する。
シードレーザ光２１Ａは、ビーム整形器３６により、円形のアパーチャ３７に入射する際に幅方向及び対向方向のビーム幅がその直径と略一致するように整形される。よって、シードレーザ光２１Ａは殆んど遮光されることなく、有効に整形された増幅レーザ光２１Ｂとなる。
【００３０】
また、円形のアパーチャ３７の直径と前記入射孔３９の直径と、ビーム整形器３６によって整形されたシードレーザ光２１Ａのビーム幅とは略一致する。従って、増幅レーザ光２１Ｂは、その大半が殆んど遮光されることなくアパーチャ３７を通過し、増幅チャンバ１２Ｂの内部に効率良く注入される。
先に述べたように、アパーチャ３７の直径及び入射孔３９の直径は、増幅電極１４Ｂ，１５Ｂの幅と略一致しているので、増幅レーザ光２１Ｂの幅方向のビーム幅は、増幅電極１４Ｂ，１５Ｂの幅と略一致している。また、上述したように、幅方向に拡大されることなく、増幅チャンバ１２Ｂの内部を通過する。
従って、幅方向において、増幅レーザ光２１Ｂが通過する領域が、増幅放電によってほぼ全域にわたって増幅されるので、エネルギーの無駄が少ない。
【００３１】
また、図２に示すように、増幅フロントミラー１６Ｂは、対向方向に沿って凸面形状をしている。これにより、対向方向の増幅レーザ光２１Ｂは、増幅電極１４Ｂ，１５Ｂ間の距離に近い寸法までビーム幅を拡大される。従って、対向方向に関しても、増幅レーザ光２１Ｂが通過する領域が、増幅放電によってほぼ全域にわたって増幅されるので、エネルギーの無駄が少ない。
図５に、図２のＣ−Ｃ矢視面から見た断面図を示す。図５に示すように、増幅電極間１４Ｂ，１５Ｂの、増幅放電の起きる放電空間５４と、増幅レーザ光２１Ｂが通過する領域とが、略一致している。
【００３２】
以上説明したように第１実施形態によれば、増幅器１１Ｂの増幅フロントミラー１６Ｂの内側面を、増幅電極１４Ｂ，１５Ｂの対向方向に対して凸面とし、幅方向に対して平面としている。また、増幅器１１Ｂの増幅リアミラー１８Ｂの内側面を、対向方向に対して凹面とし、幅方向に対して平面としている。
これにより、増幅レーザ光２１Ｂは、増幅電極１４Ｂ，１５Ｂの対向方向に、増幅電極１４Ｂ，１５Ｂ間のほぼいっぱいにまでビーム幅を拡大される。一方、増幅レーザ光２１Ｂは、幅方向に対しては増幅電極１４Ｂ，１５Ｂの幅寸法とほぼ同じビーム幅を保つことになる。これにより、増幅レーザ光２１Ｂの断面が、対向方向及び幅方向の両方において、増幅放電の放電空間５４と略一致する。従って、増幅レーザ光２１Ｂの大部分が増幅されるので、エネルギーの無駄が少なくなる。
【００３３】
図６に、第１実施形態に係るレーザ装置１０の出射レーザ光２１Ｃの出力（実線）と、従来技術に係るレーザ装置１０の出射レーザ光２１Ｃの出力（破線）との比較を示す。図６において、横軸が増幅電極１４Ｂ，１５Ｂ間への印加電圧であり、縦軸が出力である。図６に示すように、同一印加電圧に対し、本実施形態に係るレーザ装置１０の出射レーザ光２１Ｃの出力のほうが、大きくなっている。
【００３４】
次に、第１実施形態に係るレーザ装置１０において、増幅フロントミラー１６Ｂ及び増幅リアミラー１８Ｂについて、説明する。増幅フロントミラー１６Ｂ及び増幅リアミラー１８Ｂの材質としては、１５７ｎｍの増幅レーザ光を透過するフッ化カルシウム（ＣａＦ＿２）やフッ化マグネシウム（ＭｇＦ＿２）を用いる。このとき、対向方向における、出射レーザ光２１Ｃのビーム幅と、シードレーザ光２１Ａのビーム幅との比を、拡大率Ｍとする。このとき、増幅リアミラー１８Ｂの曲率半径Ｒｒ、及び増幅フロントミラー１６Ｂの曲率半径Ｒｆを、次の数式１、数式２で表されるように定めている。
Ｒｒ＝（２ＭＬ）／（Ｍ−１）　…………　（１）
Ｒｆ＝（−２Ｌ）／（Ｍ−１）　…………　（２）
上式においてＬは、増幅フロントミラー１６Ｂ及び増幅リアミラー１８Ｂの主点間距離である。
【００３５】
このようにすることにより、増幅チャンバ１２Ｂ内で増幅レーザ光２１Ｂが焦点を結ぶことがなく、増幅レーザ光２１Ｂの強度が局所的に強くなるということが少ない。その結果、レーザガスが一様に励起されて、安定な出力及び波長特性での発振が可能である。さらに、出射レーザ光２１Ｃの平行度が向上し、より平行で、集光や伝送が容易な出射レーザ光２１Ｃを得ることができる。
尚、第１実施形態においては、増幅リアミラー１８Ｂの入射孔３９を、円形孔としたが、これに限られるものではなく、例えば四角形の孔であってもよい。このような場合には、増幅フロントミラー１６Ｂのフロント全反射部４２も、四角形形状にするとよい。
【００３６】
次に、第２実施形態を説明する。図７に、第２実施形態に係るレーザ装置１０の構成を平面図で示す。図７において、増幅器１１Ｂの増幅フロントミラー１６Ｂ及び増幅リアミラー１８Ｂは、第１実施形態に示したように、いずれもシリンドリカル形状となっている。
図７において、増幅フロントミラー１６Ｂ及び増幅リアミラー１８Ｂは、それぞれ増幅電極１４Ｂ，１５Ｂの幅方向に対して、位置（矢印４５，４５参照）及びあおり角度（矢印４６，４６参照）の微調整が可能な微調整装置４４，４４に搭載されている。位置は、例えば図示しないマイクロメータにより、またあおり角度は、例えば図示しないジンバル機構により、それぞれ調整が可能となっている。また、増幅チャンバ１２Ｂにも、幅方向に対してその位置（矢印５５参照）及びあおり角度（矢印５６参照）を微調整することが可能な、図示しない微調整装置が付設されている。
【００３７】
図８、図９に、増幅フロントミラー１６Ｂ及び増幅リアミラー１８Ｂを、それぞれ増幅チャンバ１２Ｂ側から見た説明図を示す。図８が図７のＡ−Ａ矢視図、図９がＢ−Ｂ矢視図であり、いずれも、対向方向が紙面で縦方向となるように表されている。
図１０に、このような微調整装置４４によって光軸合わせを行なう手順の一例を、フローチャートで示す。調整前には、増幅リアミラー１８Ｂを外しておくものとする。
まず、幅方向を調整する。増幅チャンバ１２Ｂに入射した増幅レーザ光２１Ｂに対し、増幅レーザ光２１Ｂが主電極１４，１５の幅方向略中央部を通過するように、増幅チャンバ１２Ｂの位置及びあおり角度を調整する（ステップＳ１１）。
【００３８】
そして、増幅リアミラー１８Ｂを取り付け、増幅レーザ光２１Ｂが、増幅リアミラー１８Ｂの入射孔３９を通過するように、増幅リアミラー１８Ｂの幅方向の位置を調整する（ステップＳ１２）。次に、増幅レーザ光２１Ｂが増幅フロントミラー１６Ｂの略中央部に設けられたフロント全反射部４２に当たるように、増幅フロントミラー１６Ｂの幅方向の位置を調整する（ステップＳ１３）。
そして、増幅フロントミラー１６Ｂで反射した増幅レーザ光２１Ｂが、増幅リアミラー１８Ｂの幅方向略中央部に当たるように、増幅フロントミラー１６Ｂの幅方向のあおり角度を調整する（ステップＳ１４）。そして、増幅リアミラー１８Ｂで反射した増幅レーザ光２１Ｂが、所定の方向に出射するように、増幅リアミラー１８Ｂの幅方向のあおり角度を調整する（ステップＳ１５）。
【００３９】
以上説明したように、第２実施形態によれば、増幅フロントミラー１６Ｂ及び増幅リアミラー１８Ｂを、幅方向に対して位置及びあおり角度を微調整可能な微調整装置４４，４４を備えている。これにより、増幅フロントミラー１６Ｂ及び増幅リアミラー１８Ｂの幅方向において、光軸合わせが容易となる。
【００４０】
次に、第３実施形態について、説明する。図１１に、第３実施形態に係るレーザ装置１０の平面図を示す。図１１において、レーザ装置１０は第２実施形態と同様に、増幅フロントミラー１６Ｂ及び増幅リアミラー１８Ｂを、幅方向に対して位置（矢印４５，４５参照）及びあおり角度（矢印４６，４６参照）を微調整可能な微調整装置４４，４４を備えている。また、増幅チャンバ１２Ｂにも、幅方向に対してその位置（矢印５５参照）及びあおり角度（矢印５６参照）を微調整することが可能な、図示しない微調整機構が付設している。
【００４１】
また、図１２に増幅器１１Ｂの側面図で示したように、増幅フロントミラー１６Ｂ及び増幅リアミラー１８Ｂは、矢印４７，４７に示すように、対向方向における位置を微調整可能となっている。また、矢印４８，４８に示すように、対向方向におけるあおり角度を微調整可能となっている。
さらに、増幅チャンバ１２Ｂは、矢印６０に示すように、対向方向における位置を微調整可能となっている。また、矢印６１に示すように、対向方向におけるあおり角度をも微調整可能となっている。
【００４２】
図１３に、このような微調整装置４４によって光軸合わせを行なう手順の一例を、フローチャートで示す。
まず、増幅レーザ光２１Ｂが、増幅電極１４Ｂ，１５Ｂ間の略中心を通るように、増幅チャンバ１２Ｂの幅方向及び対向方向の位置（ステップＳ２１）と、幅方向及び対向方向のあおり角度と（ステップＳ２２）を合わせる。そして、増幅リアミラー１８Ｂを取り付け、増幅レーザ光２１Ｂが、増幅リアミラー１８Ｂの入射孔３９を通過するように、増幅リアミラー１８Ｂの幅方向及び対向方向の位置を調整する（ステップＳ２３）。次に、増幅レーザ光２１Ｂが増幅フロントミラー１６Ｂの略中央部に設けられたフロント全反射部４２に当たるように、増幅フロントミラー１６Ｂの幅方向及び対向方向の位置を調整する（ステップＳ２４）。
【００４３】
そして、増幅フロントミラー１６Ｂで反射した増幅レーザ光２１Ｂが、増幅リアミラー１８Ｂの幅方向及び対向方向略中央部に当たるように、増幅フロントミラー１６Ｂの幅方向及び対向方向のあおり角度を調整する（ステップＳ２５）。そして、増幅リアミラー１８Ｂで反射した増幅レーザ光２１Ｂが、所定の方向に出射するように、増幅リアミラー１８Ｂの幅方向及び対向方向のあおり角度を調整する（ステップＳ２６）。
【００４４】
以上説明したように、第３実施形態によれば、増幅リアミラー１８Ｂ、増幅フロントミラー１６Ｂ、及び増幅チャンバ１２Ｂに、対向方向及び幅方向に対して位置及びあおり角度を調整自在の微調整装置４４を備えている。これにより、増幅レーザ光２１Ｂに対して、増幅器１１Ｂの位置合わせを行なうことがより容易である。
【００４５】
次に、第４実施形態について説明する。図１４に、第４実施形態に係る増幅フロントミラー１６Ｂの斜視図を示す。図１４において、増幅フロントミラー１６Ｂの内側面の対向方向略中央部には、帯状の全反射コーティングが施され、フロント全反射部４２を形成している。そして、増幅フロントミラー１６Ｂの外側面と、内側面のうちフロント全反射部４２を除いた箇所とには、反射防止コーティングが施され、フロント透過部４３，４３が形成されている。
【００４６】
図１４において、上記各実施形態と同様に、図示しない増幅リアミラーの入射孔３９を通過した増幅レーザ光２１Ｂは、増幅フロントミラー１６Ｂに入射する。
このとき、増幅フロントミラー１６Ｂのフロント全反射部４２は、幅方向に帯状に広がっている。そのため、増幅レーザ光２１Ｂをフロント全反射部４２に位置合わせする際に、図１４に破線で示すように幅方向に多少ずれた位置に合わせたとしても、増幅レーザ光２１Ｂがフロント全反射部４２に当たる。これにより、増幅レーザ光２１Ｂを、増幅リアミラー１８Ｂの適正な位置に戻すことができる。
増幅リアミラー１８Ｂの内側面で反射した増幅レーザ光２１Ｂは、平行光となって、増幅フロントミラー１６Ｂを透過して出射する。このとき、出射レーザ光２１Ｃは、フロント全反射部４２の形状に合わせて、帯状の抜け部分を有している。
【００４７】
以上説明したように第４実施形態によれば、シリンドリカル形状の増幅フロントミラー１６Ｂの内側面に、幅方向を長手方向とした帯状の全反射コーティングを施している。これにより、増幅レーザ光２１Ｂの光軸に対して、増幅フロントミラー１６Ｂが幅方向に位置ずれしたとしても、増幅レーザ光２１Ｂを好適に反射することができるので、増幅フロントミラー１６Ｂの位置合わせが容易となる。
尚、帯状の全反射コーティングを、増幅フロントミラー１６Ｂの幅方向全域にわたって施すのではなく、所定長さにわたって施すようにしてもよい。
【００４８】
次に、第５実施形態について説明する。図１５に、第５実施形態に係る増幅器１１Ｂの平面図を示す。尚、増幅電極１４Ｂ，１５Ｂは省略している。
図１５において、増幅フロントミラー１６Ｂは、第４実施形態で説明したものと同様に、内側面に、幅方向を長手方向とした帯状の全反射コーティングを施し、フロント全反射部４２を形成している。
また図１５に示すように、レーザ装置１０は、可視のアライメント光５８を発生させる、アライメント装置５７を備えている。アライメント装置５７は、視認性の良いアライメント光５８を発生し、かつ、コンパクトなものが望ましく、例えばＨｅ−Ｎｅレーザ装置や、半導体レーザ装置が好適である。
アライメント光５８は、例えばビームスプリッタ５９により、シードレーザ光２１Ａと略同一の光軸で、増幅器１１Ｂに入射する。このようなアライメント光５８に対して、増幅器１１Ｂの光軸を合わせることにより、増幅レーザ光２１Ｂに対して増幅器１１Ｂの光軸を合わせるのが容易となる。
【００４９】
しかしながら、増幅レーザ光２１Ｂは波長が約１５７ｎｍであるのに対し、例えばアライメント光５８としてＨｅ−Ｎｅレーザ光を用いるような場合、波長は約６３３ｎｍである。このように、両者の波長には大きな差異があるため、光路に差が生じることになる。
即ち、増幅ウィンドウ１７Ｂ，１９Ｂは、増幅レーザ光２１Ｂの光軸に対して幅方向にブリュースタ角をなすように、増幅チャンバ１２Ｂの前後部にそれぞれ付設されている。増幅ウィンドウ１７Ｂ，１９Ｂは、例えばフッ化カルシウムやフッ化マグネシウムでできており、波長１５７ｎｍの増幅レーザ光２１Ｂに対する場合と、波長約６３３ｎｍのアライメント光５８に対する場合とで、異なる屈折率を有することになる。
そのため、図１５に示すように、増幅レーザ光２１Ｂ（実線）とアライメント光５８（破線）とが前後の増幅ウィンドウ１７Ｂ，１９Ｂを透過する際に、その光路に差が生じ、増幅レーザ光２１Ｂが幅方向にずれることになる。尚、図１５においては、差を強調して描画している。
【００５０】
図１６に、第５実施形態における増幅リアミラー１８Ｂの反射面を示す。図１６に示すように、アライメント光５８の照射位置と増幅レーザ光２１Ｂの照射位置とがずれている。
従って、増幅フロントミラー１６Ｂの略中央部のみに全反射コーティングが施されている場合には、アライメント光５８がフロント全反射部４２の中央部に当たるように光軸合わせを行なうと、増幅レーザ光２１Ｂの一部がフロント全反射部４２からずれてしまう。その結果、好適な反射が行なわれず、出射レーザ光２１Ｃの出力やビーム形状が不安定になることがある。
【００５１】
この場合、例えば次のような手順で光軸合わせをする必要がある。即ち、まずアライメント光５８がフロント全反射部４２の幅方向略中央部に当たるように、増幅フロントミラー１６Ｂの位置を調整する。そしてその後で、増幅レーザ光２１Ｂが、フロント全反射部４２の幅方向略中央部に当たるように、増幅フロントミラー１６Ｂの位置を調整する。
このように、増幅フロントミラー１６Ｂの位置を、調整し直さなければならず、手間がかかるのに加え、不可視の増幅レーザ光２１Ｂを用いて光軸合わせをしなければならず、光軸合わせに困難が伴う。
【００５２】
或いは、あらかじめずれ量を予測し、アライメント光５８がフロント全反射部４２からずれるように光軸合わせを行なってもよいが、これもずれ量を正確に予測するのは困難である。また、ずれ量が大きな場合には、アライメント光５８がフロント全反射部４２に当たらないために反射されず、これを利用して増幅フロントミラー１６Ｂを光軸合わせすることができなくなる。
【００５３】
これに対し、第５実施形態では、増幅フロントミラー１６Ｂの全反射コーティングが、幅方向を長手方向とするように施されている。従って、図１６に示すように、アライメント光５８に対して増幅レーザ光２１Ｂが幅方向にずれても、増幅レーザ光２１Ｂはフロント全反射部４２に照射され、好適な反射が行なわれる。
即ち、可視光であるアライメント光５８による光軸合わせを行なうのみで、増幅レーザ光２１Ｂに対する光軸合わせもほぼ終了するので、光軸合わせの手間が小さくてすむ。
尚、このとき増幅ウィンドウ１７Ｂ，１９Ｂは、図１５に示すように、互いに平行に配置されている。これにより、増幅ウィンドウ１７Ｂに入射したシードレーザ光２１Ａと、増幅ウィンドウ１９Ｂから出射する増幅レーザ光２１Ｂとが互いに平行になる。
【００５４】
次に、第６実施形態について、説明する。図１７に、第６実施形態に係る増幅リアミラー１８Ｂの斜視図を示す。図１７に示すように、増幅リアミラー１８Ｂは、所定の間隙を介して互いに平行に配置された上部ミラー５２及び下部ミラー５３を備え、凹面鏡を構成している。上部ミラー５２と下部ミラー５３とは、前記各実施形態の増幅リアミラー１８Ｂから、対向方向略中央部を帯状に除去したような形状を有しており、いずれも曲率半径Ｒｒ，Ｒｒを有している。
間隙の間隔Ｄは、図３に示したような増幅リアミラー１８Ｂの、入射孔３９の直径と略同一であるのがよい。上部ミラー５２及び下部ミラー５３の内側面には、上記各実施形態と同様に、全反射コーティングが施され、リア全反射部４０を形成している。
図１８に示すように、上部ミラー５２及び下部ミラー５３はミラーホルダ５０に保持され、ミラーホルダ５０には、上部ミラー５２及び下部ミラー５３の光軸に対するあおり角度を調整するあおり調整つまみ５１，５１が取着されている。
【００５５】
また図１９に、第６実施形態に係る増幅フロントミラー１６Ｂの斜視図を示す。図１９に示すように、増幅フロントミラー１６Ｂは、幅方向に平坦で、対向方向に凸面を有する、カマボコ状の形状を有している。増幅フロントミラー１６Ｂの内側面には、全反射コーティングが施され、フロント全反射部４２を形成している。
即ち、第６実施形態に係る増幅フロントミラー１６Ｂは、図１４に示したものから、フロント透過部４３を除いたものと同様の形状をしている。但し、増幅フロントミラー１６Ｂの外側面は、図１９に示したように平坦でもよく、図１４に示したもののように、凹面でもよい。
図２０に示すように、増幅フロントミラー１６Ｂはミラーホルダ５０に保持され、ミラーホルダ５０には、あおり角度を調整する調整つまみ５１が付設されている。
【００５６】
図２１に、第６実施形態に係る増幅器１１Ｂの側面図を示す。増幅リアミラー１８Ｂに入射したシードレーザ光２１Ａは、上部ミラー５２と下部ミラー５３との間の間隙を透過する。そして、増幅フロントミラー１６Ｂに反射し、対向方向にのみ拡大されて増幅リアミラー１８Ｂに再入射する。そして、増幅リアミラー１８Ｂの内側面で反射され、平行に整形されて、増幅フロントミラー１６Ｂの上方及び下方を通過して、出射レーザ光２１Ｃとして外部に出射する。
【００５７】
以上説明したように、第６実施形態によれば、増幅リアミラー１８Ｂを、上部ミラー５２及び下部ミラー５３で構成し、その間に間隙を設けてその間隙にシードレーザ光２１Ａを通過させるようにしている。
これにより、増幅リアミラー１８Ｂの入射孔３９にシードレーザ光２１Ａを通過させるのに比べ、光軸合わせが容易となる。また、増幅リアミラー１８Ｂに入射孔３９を設けるための孔あけ加工が不要であり、増幅リアミラー１８Ｂの製作が容易となる。
尚、上部ミラー５２と下部ミラー５３とを別個に形成するように説明したが、例えば、図３に示した増幅リアミラー１８Ｂから、幅方向を長手方向とした長方形の部分を除去するようにし、除去した部分の長手方向量端部を残して一体に形成してもよい。このようにすれば、上部ミラー５２と下部ミラー５３とが互いに固定され、両者の間の位置関係を合わせ直す必要がなくなる。
【００５８】
また、増幅フロントミラー１６Ｂを、幅方向を長手方向としたフロント全反射部４２だけで構成しているので、増幅レーザ光２１Ｂが反射防止コーティングを施されたフロント透過部４３，４３ではなく、空隙を通過する。
増幅レーザ光２１Ｂがフロント透過部４３，４３を通過する場合は、わずかながら吸収や反射による損失が生じるが、空隙を通過させることにより、これらの損失が非常に小さくなる。さらに、反射防止コーティングが、増幅レーザ光２１Ｂの通過によって劣化するということがなく、増幅フロントミラー１６Ｂの寿命が長くなる。
【００５９】
次に、第７実施形態について、説明する。図２２に、第７実施形態に係る増幅器１１Ｂの側面図を示す。図２２に示すように、増幅リアミラー１８Ｂは、図１７に示した増幅リアミラー１８Ｂのうち、上部ミラー５２のみによって構成されている。そして増幅リアミラー１８Ｂは、その下端部が下側の主電極１５よりもわずかに上方になるように配置されている。
【００６０】
図２２において、シードレーザ光２１Ａは、増幅リアミラー１８Ｂの下方を通過して増幅電極１４Ｂ，１５Ｂに略平行に増幅チャンバ１２Ｂに入射し、増幅レーザ光２１Ｂとなる。このとき、増幅フロントミラー１６Ｂは、第６実施形態と同様に、幅方向を長手方向としたフロント全反射部４２だけで構成されており、第６実施形態よりも、わずかに対向方向上方に向けて配置されている。
増幅フロントミラー１６Ｂの中央部で反射された増幅レーザ光２１Ｂは、対向方向に拡大される。そして、増幅リアミラー１８Ｂのリア全反射部４０で反射され、略平行に整形されて、増幅フロントミラー１６Ｂの上方を通過し、出射レーザ光２１Ｃとして出射する。
【００６１】
このような増幅ミラー１６Ｂ，１８Ｂからなる不安定共振器を、Ｏｆｆ−Ａｘｉｓタイプと呼ぶ。
尚、図２３に示すように、増幅リアミラー１８Ｂに入射孔３９を備え、シードレーザ光２１Ａをこの入射孔３９を通過させるようにしてもよい。
【００６２】
このように第７実施形態によれば、出射レーザ光２１Ｃが、増幅フロントミラー１６Ｂの上方のみを通過するので、出射レーザ光２１Ｃのビーム断面形状が、中抜けにならない。その結果、出射レーザ光２１Ｃの整形が容易であり、加工などの応用範囲が広がる。
尚、上記の説明では、上部ミラー５２のみによって増幅リアミラー１８Ｂを構成したが、対向方向に対して１８０度反転し、下部ミラー５３によって構成してもよいのは言うまでもない。
【００６３】
尚、上記各実施形態において、対向方向及び幅方向に対して位置及びあおり角度を調整自在の微調整装置４４を備えるようにすれば、光軸合わせが容易となることは、言うまでもない。
さらに、増幅フロントミラー１６Ｂ及び増幅リアミラー１８Ｂの曲率半径Ｒｆ及びＲｒを、数式１、２を満たすように選定することにより、安定なレーザ発振が可能となっている。
【００６４】
次に、第８実施形態について、説明する。図２４に、第８実施形態に係るレーザ装置の平面図を示す。図２４においてレーザ装置は、オシレータ１１Ａから発振したシードレーザ光２１Ａを、増幅チャンバ１２Ｂの前後に増幅ミラー１６Ｂ，１８Ｂを持たない増幅器１１Ｂにより増幅する、ＭＯＰＡ式のレーザ装置１０となっている。
シードレーザ光２１Ａは、ビーム整形器３６を通過することにより、そのビーム形状を、増幅電極１４Ｂ，１５Ｂ間と略一致するように整形され、増幅レーザ光２１Ｂとなって増幅チャンバ１２Ｂに入射する。増幅レーザ光２１Ｂは、増幅チャンバ１２Ｂ内を２４中左から右に通過することにより、これにタイミングを合わせた増幅放電によって増幅される。
【００６５】
図２５に、増幅器１１Ｂの側面図を示す。図２５に示すように、増幅レーザ光２１Ｂは、その対向方向寸法が、増幅電極１４Ｂ，１５Ｂ間の距離と略一致するように、ビーム整形器３６によって整形されている。
図２６に、図２５におけるＤ−Ｄ矢視図を示す。図２６に示すように、増幅レーザ光２１Ｂのビーム断面形状は、増幅電極間１４Ｂ，１５Ｂの、増幅放電の起きる放電空間５４と略一致している。これにより、増幅放電のエネルギーが、無駄なく増幅レーザ光２１Ｂの増幅に利用され、増幅効率が向上する。
ＭＯＰＡ方式のレーザ装置１０は、注入同期式と異なり、増幅放電の際に増幅ミラー１６Ｂ，１８Ｂ間で、シードレーザ光２１Ａと無関係に発振が起きることがない。従って、狭帯域化されていないレーザ光が発生することが少なく、シードレーザ光２１Ａの狭帯域化された波長特性をそのまま増幅するので、スペクトル純度が高いという利点がある。
【００６６】
尚、上記の各実施形態については、フッ素分子レーザ装置として説明したがこれに限られるものではなく、エキシマレーザ装置など、他の注入同期式やＭＯＰＡ式のレーザ装置に対して、応用が可能である。
また、本発明では、放電空間５４の断面が増幅電極１４Ｂ，１５Ｂの対向方向に長い場合について説明したが、例えば放電空間５４の断面が増幅電極１４Ｂ，１５Ｂの幅方向に長い場合に対しても同様に有効である。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態に係るレーザ装置の平面図。
【図２】第１実施形態に係る増幅器１１Ｂの側面図。
【図３】増幅リアミラーの斜視図。
【図４】増幅フロントミラーの斜視図。
【図５】図２のＣ−Ｃ矢視面から見た断面図。
【図６】第１実施形態に係るレーザ装置の出射レーザ光の出力を示す説明図。
【図７】第２実施形態に係るレーザ装置の平面図。
【図８】図７のＡ−Ａ矢視図。
【図９】図７のＢ−Ｂ矢視図。
【図１０】光軸合わせを行なう手順の一例を示すフローチャート。
【図１１】第３実施形態に係るレーザ装置の平面図。
【図１２】第３実施形態に係る増幅器の側面図。
【図１３】光軸合わせを行なう手順の一例を示すフローチャート。
【図１４】第４実施形態に係る増幅フロントミラーの斜視図。
【図１５】第５実施形態に係る増幅器の平面図。
【図１６】第５実施形態における増幅リアミラーの反射面の説明図。
【図１７】第６実施形態に係る増幅リアミラーの斜視図。
【図１８】第６実施形態に係るミラーホルダの斜視図。
【図１９】第６実施形態に係る増幅フロントミラーの斜視図。
【図２０】第６実施形態に係るミラーホルダの斜視図。
【図２１】第６実施形態に係る増幅器の側面図。
【図２２】第７実施形態に係る増幅器の側面図。
【図２３】第７実施形態に係る増幅リアミラーの構成例を示す斜視図。
【図２４】第８実施形態に係るＭＯＰＡレーザ装置の平面図。
【図２５】第８実施形態に係る増幅器の側面図。
【図２６】図２５のＤ−Ｄ矢視図。
【図２７】従来技術に係る注入同期式レーザ装置の平面図。
【図２８】図２７のＥ−Ｅ矢視図。
【符号の説明】
１０：レーザ装置、１２：レーザチャンバ、１４：主電極、１５：主電極、１６：フロントミラー、１７：ウィンドウ、１８：リアミラー、１９：ウィンドウ、２１：レーザ光、２２：ビームスプリッタ、２３：高圧電源、２５：露光機、２９：レーザコントローラ、３１：狭帯域化ボックス、３２：プリズム、３３：グレーティング、３５：全反射ミラー、３６：ビーム整形器、３７：アパーチャ、３８：モニタ装置、３９：入射孔、４０：リア全反射部、４１：中抜け部、４２：フロント全反射部、４３：フロント透過部、４４：微調整装置、４５：幅方向位置矢印、４６：幅方向あおり矢印、４７：対向方向位置矢印、４８：対向方向あおり矢印、５０：ミラーホルダ、５１：あおり調整つまみ、５２：上部ミラー、５３：下部ミラー、５４：放電空間、５５：チャンバ位置矢印、５６：チャンバあおり矢印、５７：アライメント装置、５８：アライメント光、５９：ビームスプリッタ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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