[发明专利]激光光源的待机方法

说明书

技术领域

本发明有关于一种激光光源的待机方法(包含高速导通、断开的方法)，该激光光源，使用光纤放大器将从半导体激光产生的激光放大，之后，通过使用波长转换元件的波长转换光学系统形成深紫外光。

背景技术

近年来，激光用于各种用途，例如，进行金属的切断或加工、用于半导体制造装置中的光微影装置的光源、用于各种测定装置、或用于外科、眼科、齿科等的手术及治疗装置。

使用固态激光(于本说明书为半导体激光(使用为包含二极管激光的概念))作为此种激光光源时，从固态激光射出的激光的波长，从可见光域至红外光域，直接产生紫外光的方法并未确立。例如使用于检查装置时，波长会过长而不合适。因此，开发一种例如日本特开2001-353176号公报(专利文献1)所揭示的方法，该方法使用非线性光学晶体将此种从固态激光射出的长波长的光转换成短波长的深紫外光(例如8倍波：波长193nm)并使用。此种目的所使用的非线性光学晶体，已知有BBO(偏硼酸钡)晶体、LBO(三硼酸锂)晶体、CLBO(六硼酸铯锂)晶体等。

一般而言，于此种激光光源，例如使用复数个光纤放大器(FDFA)将从DFB-LD产生的激光放大，之后，通过上述波长转换光学系统转换成深紫外光。

专利文献1：日本特开2001-353176号公报

发明内容

使用于此种目的的光纤放大器，特别是将添加Er的波长1.55μm的光放大的光纤放大器，在高输出动作时会产生多量的热。又，将此种光纤放大器导通、断开时会产生大的温度变化，此时会引起各种不稳定状态。将此种光纤放大器收纳于小型封装体来使用时，框体的温度会因高输出动作后段的光纤放大器的发热而上升，伴随于此，低输出动作的未发热的前段的光纤的温度也会上升。伴随光纤的温度上升，从光纤放大器输出的光的偏振状态会变化。偏振状态变化时，来自光纤放大器的输出输入的波长转换光学系统的转换效率会变化，会有最后获得的激光输出光变动的问题。

因此，以往进行一种方法，该方法在开始使用此种激光光源前，进行充分时间的暖机，以确立热平衡，在最后获得的激光输出光的变动在容许范围内之后开始使用。然而，会有至确立热平衡为止必须要24小时左右的情形，时间过长为问题所在。

作为对策，考虑一种即使不使用来自激光光源的输出光时，也随时使激光光源保持输出状态的方法。然而，由于使激光光源成为导通状态时，深紫外光产生部分所使用的波长转换元件或透镜等的光学元件会受到损伤，因此保持输出状态至不使用输出光时，会有造成激光光源寿命变短的问题点。作为其它对策，考虑在来自光纤放大器的光射入波长转换光学系统前，以机械式光闸遮蔽激光。然而，此时，波长转换光学系统的热平衡会失衡，其结果，会有无法避免最后获得的激光输出光的变动的问题点。

本发明是鉴于上述问题而构成，其目的在于提供一种可缩短激光光源的启动时间的激光光源的待机方法、及更高速进行导通、断开的方法，该激光光源，使用光纤放大器将从激光振荡部产生的激光放大，之后，通过使用波长转换元件的波长转换光学系统加以波长转换。

为了解决上述问题，第1手段的激光光源的待机方法，该激光光源通过使用波长转换元件的波长转换光学系统，将从激光振荡部产生的激光加以波长转换，其特征在于：在待机时，降低该波长转换元件的波长转换效率。

降低波长转换元件的波长转换效率时，产生的已转换的频率的光的输出会下降，特别是，几乎不会产生深紫外光。因此，波长转换元件因深紫外光而受到损伤的情形极端变少。使激光光源从待机状态成为使用状态时，通过使波长转换元件的波长转换效率复原，可迅速成为使用状态。

又，本说明书及权利要求书中的“降低波长转换元件的波长转换效率”，包含完全成为0的情形。

为了解决上述问题，第2手段于上述第1手段中，经波长转换的激光是深紫外光。

为了解决上述问题，第3手段于上述第1手段中，降低该波长转换元件的波长转换效率的方法，使构成该激光振荡部的半导体激光的至少一个的控制振荡波长的温度，成为与该激光光源通常使用时的温度不同的温度。

又，本说明书及权利要求书中的“激光光源通常使用”，是指从激光光源输出所期望的激光。