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公開番号2025138859
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-25
出願番号2025114223,2023564806
出願日2025-07-07,2022-10-26
発明の名称パルス光生成装置、パルス光生成方法及び加工装置
出願人株式会社ニコン
代理人個人,個人,個人
主分類G02F 1/35 20060101AFI20250917BHJP(光学)
要約【課題】波長変換時に発生するパルス面のチルト、ポインティングの変化を減らすことができるパルス光生成装置を提供する。
【解決手段】パルス光生成装置10は、パルス光が入射し、第1パルス光を波長変換した第2パルス光を出射する非線形光学結晶20と、非線形光学結晶から出射される第2パルス光の進路上に配置され、入射したパルス光の周波数帯域に含まれる周波数の変化量に対するパルス光の周波数成分ごとの非線形光学結晶からの出射角の変化量の割合を減じた第3パルス光を出射する回折格子30と、を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
パルス光源から出射される第１パルス光が入射し、前記第１パルス光を波長変換した第２パルス光を出射する非線形光学結晶と、
前記非線形光学結晶から出射される前記第２パルス光の進路上に配置され、入射したパルス光の周波数の変化量に対するポインティングの変化量の割合を減じた第３パルス光を出射する回折格子と、
を備える、パルス光生成装置。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記進路上の前記非線形光学結晶と前記回折格子との間に配置され、前記非線形光学結晶から入射した前記第２パルス光の周波数の変化量に対するポインティングの変化量を縮小又は拡大した第４パルス光を出射する光学系をさらに備え、
前記回折格子は、入射する前記第４パルス光の前記変化量の割合を減じたパルス光を前記第３パルス光として出射する、
請求項１に記載のパルス光生成装置。
【請求項３】
前記光学系は、
前記進路上の前記非線形光学結晶と前記回折格子との間に配置された第１レンズと、
前記進路上の前記第１レンズと前記回折格子との間に配置された第２レンズと、
を有し、
前記非線形光学結晶の出射面と前記回折格子の格子面とは互いに共役の位置に配置されている、
請求項２に記載のパルス光生成装置。
【請求項４】
前記第１レンズの焦点距離をｆ１と表し、前記第２レンズの焦点距離をｆ２と表すと、
前記第１レンズと前記第２レンズとの距離は（ｆ１＋ｆ２）である、
請求項３に記載のパルス光生成装置。
【請求項５】
前記非線形光学結晶によるポインティングの変化をαｃと表し、前記回折格子によるポインティングの変化をαｇと表すと、次に示す（１）式が成り立つ、
請求項４に記載のパルス光生成装置。
TIFF
2025138859000025.tif
17
170
【請求項６】
前記パルス光の前記回折格子の格子面への入射角度と前記第３パルス光の前記格子面からの出射角度とは互いに略等しい、
請求項１から５の何れか一項に記載のパルス光生成装置。
【請求項７】
パルス光源から入射した第１パルス光を波長変換した第２パルス光を非線形光学結晶から回折格子に向けて出射するステップと、
前記第２パルス光の周波数の変化量に対するポインティングの変化量の割合を減じた第３パルス光を出射するステップと、
を備える、パルス光生成方法。
【請求項８】
第１パルス光を出射するパルス光源と、
前記パルス光源から出射される前記第１パルス光を波長変換した第２パルス光を出射する非線形光学結晶と、
前記非線形光学結晶から出射される前記第２パルス光の進路上に配置され、入射したパルス光の周波数の変化量に対するポインティングの変化量の割合を減じた第３パルス光を出射する回折格子と、
前記回折格子から出射される前記第３パルス光を被加工物に照射し、前記被加工物を加工する加工部と、備える、
加工装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、パルス光生成装置、パルス光生成方法及び加工装置に関する。
本願は、２０２１年１１月３０日に出願された日本国特願２０２１－１９４０４９号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、近赤外の波長を有する第１レーザ超短パルス光と、非線形光学結晶ユニットを用いて第１レーザ超短パルス光を波長変換することで生成され且つ紫外の波長を有する第２レーザ超短パルス光とを被加工物体に照射し、２種類のレーザ超短パルス光によって効率良く加工する方法が知られている。（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００８－２７２７９４号公報
【発明の概要】
【０００４】
本発明の一態様は、パルス光源から出射される第１パルス光が入射し、第１パルス光を波長変換した第２パルス光を出射する非線形光学結晶と、非線形光学結晶から出射される第２パルス光の進路上に配置され、入射したパルス光の周波数の変化量に対するポインティングの変化量の割合を減じた第３パルス光を出射する回折格子と、を備えるパルス光生成装置である。
【０００５】
本発明の一態様は、パルス光源から入射した第１パルス光を波長変換した第２パルス光を非線形光学結晶から回折格子に向けて出射するステップと、非線形光学結晶から出射される第２パルス光の進路上で、回折格子に入射するパルス光の周波数の変化量に対するポインティングの変化量の割合を減じた第３パルス光を出射するステップと、を備えるパルス光生成方法である。
【０００６】
本発明の一態様は、第１パルス光を出射するパルス光源と、パルス光源から出射される第１パルス光を波長変換した第２パルス光を出射する非線形光学結晶と、非線形光学結晶から出射される第２パルス光の進路上に配置され、入射したパルス光の周波数の変化量に対するポインティングの変化量の割合を減じた第３パルス光を出射する回折格子と、回折格子から出射される第３パルス光を被加工物に照射し、被加工物を加工する加工部と、備える加工装置である。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
本実施形態のパルス光生成装置の構成を示す図である。
図１に示すパルス光生成装置の非線形光学結晶での第２高調波発生の様子を示す図である。
図１に示すパルス光生成装置の回折格子で発生するパルス光のチルト量を説明するための図である。
図１に示すパルス光生成装置の非線形光学結晶の角度と屈折率との関係を示す図である。
図１に示すパルス光生成装置の非線形光学結晶から出射される第２高調波のパルス面と第２パルス光の角度による色分散との関係を示す図である。
回折格子によるパルス面の補正及びパルス光の色分散の補正について示す図である。
回折格子によるパルス面の補正及びパルス光の色分散の補正について示す別の図である。
本実施形態のパルス光生成方法のフローチャートである。
本実施形態の加工装置の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本実施形態について図面を参照して説明する。本実施形態の以下の詳細な説明は、例示的なものに過ぎず、限定するものではない。図面及び以下の詳細な説明の全体にわたって、同じ又は同様の参照符号が使用される。
【０００９】
［パルス光生成装置］
図１は、本実施形態のパルス光生成装置１０の構成を示す図である。パルス光生成装置１０は、非線形光学結晶によって波長変換されたパルス光のビーム品質を回折格子によって高める装置である。図１に示すように、パルス光生成装置１０は、少なくとも非線形光学結晶２０と、回折格子３０と、を備え、拡大縮小光学系（光学系）４０をさらに備える。
【００１０】
非線形光学結晶２０は、不図示のパルス光源から出射される第１パルス光ＬＰ１を波長変換し、第１パルス光ＬＰ１の波長帯域とは異なる波長帯域を有する第２パルス光ＬＰ２を出射する結晶である。第２パルス光ＬＰ２の波長帯域は、パルス光生成装置１０の用途等に応じて決まる領域であり、例えば紫外（ultraviolet：ＵＶ）領域又は可視領域である。第１パルス光ＬＰ１の波長帯域は、第２パルス光ＬＰ２の波長帯域及び非線形光学結晶２０の材料によって決まり、例えば近赤外（infrared：ＩＲ）領域又は可視領域である。
（【００１１】以降は省略されています）

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