JP2007287886A

JP2007287886A - Laser, and tester using the laser

Info

Publication number: JP2007287886A
Application number: JP2006112576A
Authority: JP
Inventors: Kiwamu Takehisa; 究武久
Original assignee: Lasertec Corp
Current assignee: Lasertec Corp
Priority date: 2006-04-14
Filing date: 2006-04-14
Publication date: 2007-11-01

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a laser which changes the number of longitudinal modes to be generated without changing the wavelength conversion efficiency. <P>SOLUTION: The laser 1 has a laser oscillator 10 for generating a laser beam of a wavelength resonant to a first cavity resonator and an external resonator type wavelength converter 20 for converting the wavelength of the laser beam taken out of the laser oscillator 10 to emit a laser beam of a wavelength resonant to a second cavity resonator 24. The first cavity resonator has a resonance wavelength not greater than 1/15 times that of the second cavity resonator 24. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、レーザー装置及びそのレーザー装置を用いた検査装置に関する。特に、波長変換型レーザーの構成、及びその波長変換型レーザーを用いた検査装置に関する。 The present invention relates to a laser device and an inspection apparatus using the laser device. In particular, the present invention relates to a configuration of a wavelength conversion laser and an inspection apparatus using the wavelength conversion laser.

半導体の進歩に伴う半導体の微細化と共に、半導体における欠陥検出の要求されるサイズが年々小さくなってきている。そのため、欠陥検出感度を高めるためにも検査光源には短波長化が必要となる。そこで、検査用光源を短波長化するために、波長変換技術を用いることがある。一例としては、基本波１０６４ｎｍのＹＡＧレーザーを用いて波長変換を行い、第４高調波の波長２６６ｎｍの紫外レーザー光が得られる。 Along with the miniaturization of semiconductors accompanying the progress of semiconductors, the size required for defect detection in semiconductors has been decreasing year by year. Therefore, it is necessary to shorten the wavelength of the inspection light source in order to increase the defect detection sensitivity. Therefore, in order to shorten the wavelength of the inspection light source, a wavelength conversion technique may be used. As an example, wavelength conversion is performed using a YAG laser having a fundamental wave of 1064 nm, and an ultraviolet laser beam having a wavelength of 266 nm of the fourth harmonic is obtained.

現在、マスク基板表面の欠陥検査には、連続で発振するレーザー（ＣＷレーザー）を用いられる場合がある（例えば非特許文献１）。そこで、ＣＷレーザーにより発振したレーザー光を波長変換することが必要となってきている。半導体の微細化に伴い、検査光源に用いられるレーザー光を集光させ、スポット径を小さくする必要がある。スポット径を小さくするためには、レーザー光の横モードと縦モードとを単一のものを用いるようにするとよいと考えられる。 Currently, a continuously oscillating laser (CW laser) may be used for defect inspection of the mask substrate surface (for example, Non-Patent Document 1). Therefore, it has become necessary to convert the wavelength of laser light oscillated by a CW laser. With the miniaturization of semiconductors, it is necessary to condense the laser light used for the inspection light source and reduce the spot diameter. In order to reduce the spot diameter, it is considered preferable to use a single laser beam transverse mode and longitudinal mode.

しかしながら、レーザー光の横モードと縦モードの両方を単一モードにすると、干渉性が非常に高くなり、スペックルとよばれる明暗のまだら模様が発生し、検査装置における画像上のノイズになってしまうという問題点があった。そこで、集光性に関する横モードのみを単一モードにし、縦モードをマルチモードにすることでこの問題点を解決する方法がある。 However, if both the transverse mode and longitudinal mode of the laser beam are set to a single mode, the coherence becomes very high, and a speckled mottled pattern called speckle is generated, which becomes noise on the image in the inspection apparatus. There was a problem of end. Therefore, there is a method for solving this problem by setting only the transverse mode related to the light collecting property to a single mode and the longitudinal mode to a multimode.

以上のようなことから、マルチ縦モードを有するレーザー光を波長変換するための波長変換型レーザーが必要となってきている。一般的な波長変換型レーザーは、波長変換結晶が共振器内部に配置された内部波長変換型である（例えば特許文献１）。この内部波長変換型レーザーにおいては、ＣＷレーザーを効率良く波長変換することができる。 For these reasons, there is a need for a wavelength conversion laser for wavelength conversion of laser light having a multi-longitudinal mode. A general wavelength conversion laser is an internal wavelength conversion type in which a wavelength conversion crystal is disposed inside a resonator (for example, Patent Document 1). In this internal wavelength conversion type laser, the wavelength of the CW laser can be converted efficiently.

しかしながら、縦モードが複数本存在するマルチ縦モードのＣＷレーザー光を効率良く波長変換するには、全ての縦モードにおいて共振器間に定在波が発生するような制約が波長変換器に対して必要となる。これは、シングル縦モードの場合の単純な外部共振器とは異なる。そのため、内部波長変換型のレーザーでマルチ縦モードの基本波を発生させると、外部に取り出される第二高調波には光強度的なビートが発生するなどの問題が生じてしまう（例えば非特許文献２）。 However, in order to efficiently convert the wavelength of a multi-longitudinal mode CW laser beam having a plurality of longitudinal modes, there is a restriction on the wavelength converter that a standing wave is generated between the resonators in all longitudinal modes. Necessary. This is different from a simple external resonator in the case of a single longitudinal mode. For this reason, when a fundamental wave of a multi-longitudinal mode is generated by an internal wavelength conversion type laser, problems such as a light intensity beat occur in the second harmonic extracted outside (for example, non-patent document) 2).

これらのことから、一度発生したマルチ縦モードの基本波レーザーを共振器外部で波長変換を行うのが好ましい。ただし、波長変換結晶中で基本波のパワーを高めるために、外部共振器を適用する必要がある。 For these reasons, it is preferable to perform wavelength conversion on the multi-longitudinal mode fundamental laser once generated outside the resonator. However, it is necessary to apply an external resonator in order to increase the power of the fundamental wave in the wavelength conversion crystal.

ここで、従来の一般的な波長変換型レーザー装置の構成を簡単に説明する。図６に示された従来の波長変換型レーザー装置９００は、レーザー発振器９０１と外部共振器型波長変換器９０２とで構成され、外部共振器型波長変換器９０２はボウタイ型と呼ばれる形状になっている。 Here, the configuration of a conventional general wavelength conversion laser apparatus will be briefly described. A conventional wavelength conversion type laser device 900 shown in FIG. 6 includes a laser oscillator 901 and an external resonator type wavelength converter 902, and the external resonator type wavelength converter 902 has a shape called a bow tie type. Yes.

レーザー発振器９０１は、レーザー媒質としてＹＡＧ結晶９０３が用いられており、出力鏡９０４と全反射鏡９０５とで共振器が組まれている。外部共振器型波長変換器９０２は、部分透過鏡９０７と、２枚のミラー９０８ａ、９０８ｂ、及びダイクロイックミラー９０９とで構成されている。 The laser oscillator 901 uses a YAG crystal 903 as a laser medium, and an output mirror 904 and a total reflection mirror 905 form a resonator. The external resonator type wavelength converter 902 includes a partial transmission mirror 907, two mirrors 908a and 908b, and a dichroic mirror 909.

レーザー発振器９０１内で発振した基本波のレーザー光は出力鏡９０４から取り出される。このレーザー光は、レンズ９０６を通り外部共振器型波長変換器９０２における部分透過鏡９０７から共振器内部に入射する。ビームが集光される位置にＳＨＧ結晶９１０が配置している。ここで、ＳＨＧとは第２高調波のことであり、ＳＨＧ結晶は、非線形光学結晶、非線形光学素子、波長変換結晶、波長変換素子とも呼ばれる。発生する第２高調波のレーザー光は、ダイクロイックミラー９０９から外部に取り出される。 The fundamental laser beam oscillated in the laser oscillator 901 is extracted from the output mirror 904. The laser light passes through the lens 906 and enters the resonator from the partial transmission mirror 907 in the external resonator type wavelength converter 902. An SHG crystal 910 is disposed at a position where the beam is focused. Here, SHG refers to the second harmonic, and the SHG crystal is also called a nonlinear optical crystal, a nonlinear optical element, a wavelength conversion crystal, or a wavelength conversion element. The generated second harmonic laser light is extracted from the dichroic mirror 909 to the outside.

ところが、マルチ縦モードのレーザー光を効率良く波長変換するには、外部共振器の共振器長を全ての縦モードにおける波長の整数倍に合わせる必要がある。この理由を以下に説明する。共振器で発振する基本波レーザー光の各縦モードの正確な波長は、共振器間で定在波が形成されることを考慮すると、基本波の共振器長Ｌ１を整数で割った値になる。したがって、各モードは定在波の数で区別できる。例えば、ある整数をｍとすると、ｍ、（ｍ＋１）、（ｍ＋２）・・・で区別できる。したがって、各縦モードの正確な波長λ_ｍ、λ_ｍ＋１、λ_ｍ＋２・・・は、Ｌ１／ｍ、Ｌ１／（ｍ＋１）、Ｌ１／（ｍ＋２）・・・で求まる。 However, in order to efficiently convert the wavelength of multi-longitudinal mode laser light, it is necessary to adjust the resonator length of the external resonator to an integral multiple of the wavelength in all longitudinal modes. The reason for this will be described below. The exact wavelength of each longitudinal mode of the fundamental laser beam oscillated in the resonator is a value obtained by dividing the resonator length L1 of the fundamental wave by an integer, considering that a standing wave is formed between the resonators. . Therefore, each mode can be distinguished by the number of standing waves. For example, if an integer is m, it can be distinguished by m, (m + 1), (m + 2). Therefore, the exact wavelengths λ _m , λ _{m + 1} , λ _{m + 2} ... Of each longitudinal mode can be obtained by L1 / m, L1 / (m + 1), L1 / (m + 2).

外部共振器の共振器長Ｌ２は、これら基本波の各縦モードの波長の整数倍の場合に効率良く各モードが波長変換する。すなわち、Ｌ２は、各縦モードの波長λ_ｍ、λ_ｍ＋１、λ_ｍ＋２・・・の整数倍になる必要があり、Ｌ２／Ｌ１・ｍ、Ｌ２／Ｌ１・（ｍ＋１）、Ｌ２／Ｌ１・（ｍ＋２）・・・が整数になる必要がある。つまり、Ｌ２／Ｌ１の値が整数になれば、ｍの値に依存せずに、Ｌ２は各縦モードの波長の整数倍になる。したがって、Ｌ２がＬ１の整数倍であれば良い。
ＵＳＰ５，６９６，７８０ Journal of Optical Society of America, B, Vol.3, No.9, pp.1175-1180, 1986. Proceedings of SPIE Vol.5256, pp.556-565, 2003. When the resonator length L2 of the external resonator is an integral multiple of the wavelength of each longitudinal mode of these fundamental waves, each mode efficiently converts the wavelength. That is, L2 needs to be an integral multiple of the wavelengths λ _m , λ _{m + 1} , λ _{m + 2} ... Of each longitudinal mode, and L2 / L1 · m, L2 / L1 · (m + 1), L2 / L1 · (m + 2 ) ... must be an integer. That is, if the value of L2 / L1 becomes an integer, L2 becomes an integral multiple of the wavelength of each longitudinal mode without depending on the value of m. Therefore, L2 may be an integer multiple of L1.
USP 5,696,780 Journal of Optical Society of America, B, Vol.3, No.9, pp.1175-1180, 1986. Proceedings of SPIE Vol.5256, pp.556-565, 2003.

しかしながら、従来のマルチ縦モードのレーザー光に対する波長変換方法においては、基本波レーザー光の共振器長を変化させたときに、外部共振器の共振器長も変化させる必要が生じ、外部共振器自体を設計しなおさなければならないという問題点がある。これは、スペックルをなくす等の理由のために発生させたい縦モードの本数を変える場合に、基本波レーザー光の縦モード本数を変える場合があるためである。このときに基本波レーザー光の共振器長を変化させる必要がある。 However, in the conventional wavelength conversion method for multi-longitudinal mode laser light, it is necessary to change the resonator length of the external resonator when the resonator length of the fundamental laser light is changed. There is a problem that must be redesigned. This is because the number of longitudinal modes of the fundamental laser beam may be changed when the number of longitudinal modes desired to be generated is changed for reasons such as eliminating speckles. At this time, it is necessary to change the resonator length of the fundamental laser beam.

特に従来例として図６に示された波長変換型レーザー装置９００の外部共振器型波長変換器９０２の形状から判るように、その共振器長を簡単に変えることは困難であり、しかも構成するミラー類は全て、あるいは少なくともＳＨＧ結晶９１０の両側のミラーは凹面状になっている必要があるため、共振器長を変える場合、各ミラーの配置位置だけでなく、それら凹面の曲率も変更する必要がある。 In particular, as can be seen from the shape of the external resonator type wavelength converter 902 of the wavelength conversion type laser device 900 shown in FIG. 6 as a conventional example, it is difficult to easily change the resonator length, and the mirror to be configured Since all or at least the mirrors on both sides of the SHG crystal 910 need to be concave, when changing the resonator length, it is necessary to change not only the position of each mirror but also the curvature of those concave surfaces. is there.

本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、生じさせる縦モードの本数を簡単に変えられることができる波長変換型レーザーを提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide a wavelength conversion laser capable of easily changing the number of longitudinal modes to be generated.

本発明の第１の態様に係るレーザー装置においては、第１の共振器で共振したレーザー光を発振するレーザー発振器と、当該レーザー発振器から取り出されたレーザー光の波長を変換するために用いられ、第２の共振器で共振したレーザー光を出射する外部共振器型波長変換器とを有するレーザー装置であって、前記第２の共振器の共振器長が、前記第１の共振器の共振器長の１／１５以下であることを特徴とするものである。このレーザー装置においては、第２の共振器の共振器長を第１の共振器の共振器長の１／１５以下にすることによって、生じさせるモードの数を変化させても、波長変換効率を下げることなく波長変換を行うことができる。 In the laser device according to the first aspect of the present invention, a laser oscillator that oscillates the laser light resonated by the first resonator, and used to convert the wavelength of the laser light extracted from the laser oscillator, A laser device having an external resonator type wavelength converter for emitting laser light resonated by a second resonator, wherein the resonator length of the second resonator is the resonator of the first resonator; The length is 1/15 or less. In this laser apparatus, even if the number of modes to be generated is changed by reducing the resonator length of the second resonator to 1/15 or less of the resonator length of the first resonator, the wavelength conversion efficiency is improved. Wavelength conversion can be performed without lowering.

本発明の第２の態様に係るレーザー装置においては、上述のレーザー装置であって、前記外部共振器型波長変換器における前記第２の共振器は、２枚の対向するミラーと、前記２枚の対向するミラーの間に位置し、波長変換を行う非線形結晶とを有することを特徴とするものである。本発明の第３の態様に係るレーザー装置においては、第２の態様に係るレーザー装置であって、前記２枚の対向するミラーの一方が、凹面鏡に一部の光を透過させる部分透過膜を設けた第１のミラーであり、前記２枚の対向するミラーの他方が、凹面鏡に波長に応じて反射率の異なるダイクロイック膜を設けた第２のミラーであることを特徴とするものである。このようにすることによって、非常にコンパクトな外部共振器を形成することができる。 The laser device according to the second aspect of the present invention is the above laser device, wherein the second resonator in the external resonator type wavelength converter includes two opposing mirrors and the two pieces. And a nonlinear crystal that performs wavelength conversion. The laser apparatus according to the third aspect of the present invention is the laser apparatus according to the second aspect, wherein one of the two opposing mirrors has a partially transmissive film that transmits a part of light to the concave mirror. The first mirror is provided, and the other of the two opposing mirrors is a second mirror in which a concave mirror is provided with a dichroic film having different reflectivity according to the wavelength. By doing so, a very compact external resonator can be formed.

本発明の第４の態様に係るレーザー装置においては、第２の態様に係るレーザー装置であって、前記外部共振器型波長変換器は、２枚の半凸型レンズと当該半凸型レンズによって狭持された前記非線形結晶とを有し、前記一方の前記半凸型レンズは、レンズ面に一部の光を透過させる部分透過膜を設け、他方の前記半凸型レンズは、レンズ面に所定の波長に応じて反射率の異なるダイクロイック膜を設けていることを特徴とするものである。このようにすることによって、非常にコンパクトな外部共振器を形成することができ、レーザー装置としても非常に小さくすることが可能である。 A laser device according to a fourth aspect of the present invention is the laser device according to the second aspect, wherein the external resonator type wavelength converter includes two semi-convex lenses and the semi-convex lens. The one half-convex lens is provided with a partially transmissive film that transmits part of light on the lens surface, and the other half-convex lens is disposed on the lens surface. A dichroic film having a different reflectance according to a predetermined wavelength is provided. By doing so, a very compact external resonator can be formed, and the laser device can be made very small.

本発明の第５の態様に係るレーザー装置においては、第２の態様に係るレーザー装置であって、前記外部共振器型波長変換器は、前記非線形結晶を有し、前記非線形結晶は、対向する二端面が凸型の形状をしており、前記凸型の形状をした二端面の一方の端面上に、一部の光を透過させる部分透過膜を設け、他方の端面上に波長に応じて反射率の異なるダイクロイック膜を設けていることを特徴とするものである。このようにすることによって、非常にコンパクトな外部共振器を形成することができる。また、非線形結晶に膜を設けた外部共振器であるために、他のレンズやミラー等を必要とせずコストを抑えることができる。 The laser device according to a fifth aspect of the present invention is the laser device according to the second aspect, wherein the external resonator wavelength converter includes the nonlinear crystal, and the nonlinear crystal faces each other. The two end faces have a convex shape, a partial transmission film that transmits part of light is provided on one end face of the two end faces having the convex shape, and the other end face has a wavelength according to the wavelength. A dichroic film having different reflectance is provided. By doing so, a very compact external resonator can be formed. Further, since the external resonator is provided with a film on a nonlinear crystal, the cost can be reduced without the need for another lens or mirror.

本発明の第６の態様に係るレーザー装置においては、第２の態様に係るレーザー装置であって、前記外部共振器波長変換器は、前記非線形結晶と前記非線形結晶の端面に当接されたレンズとを有し、前記非線形結晶におけるレーザー光の入射面と出射面は、前記レンズが当接された端面に対して鋭角であり、前記入射面上に一部の光を透過させる部分透過膜を設け、出射面上に波長に応じて反射率の異なるダイクロイック膜を設けており、前記レンズのレンズ面には、光を全反射する反射膜を設けていることを特徴とするものである。このようにすることによって、入射側にレーザー光が反射することをなくすことができる。 The laser device according to the sixth aspect of the present invention is the laser device according to the second aspect, wherein the external resonator wavelength converter is a lens in contact with the nonlinear crystal and an end face of the nonlinear crystal. The incident surface and the exit surface of the laser light in the nonlinear crystal are acute angles with respect to the end surface with which the lens is in contact, and a partial transmission film that transmits a part of the light on the incident surface A dichroic film having a different reflectance according to the wavelength is provided on the exit surface, and a reflective film that totally reflects light is provided on the lens surface of the lens. By doing so, it is possible to eliminate the reflection of the laser beam on the incident side.

本発明の第７の態様に係るレーザー装置においては、上述のレーザー装置であって、前記レーザー発振器は、ＹＡＧレーザーであり、前記レーザー発振器の共振器長が０．３ｍ以上であることを特徴とするものである。 A laser device according to a seventh aspect of the present invention is the above laser device, wherein the laser oscillator is a YAG laser, and the resonator length of the laser oscillator is 0.3 m or more. To do.

本発明の第８の態様に係る検査装置においては、上述のレーザー装置を光源として用いた検査装置である。この検査装置を用いることによって、スペックルノイズをなくすことができるので、高感度の欠陥検出を行うことができる。 The inspection apparatus according to the eighth aspect of the present invention is an inspection apparatus using the above laser device as a light source. By using this inspection apparatus, speckle noise can be eliminated, so that highly sensitive defect detection can be performed.

本発明に係るレーザー装置及びそのレーザー装置を用いたマスク検査装置によれば、外部共振器の共振器長を基本波のレーザー発振器の共振器長の１／１５以下にすることによって、波長変換効率を落とさずに縦モードの本数を変化させることができる。また、縦モードをマルチモードとして波長変換することができるために、集光することによってスポット径を小さくしても、検査装置において欠陥検出感度に悪影響を及ぼすスペックルが生じることがない光源を提供することができる。 According to the laser apparatus and the mask inspection apparatus using the laser apparatus according to the present invention, the wavelength conversion efficiency is reduced by setting the resonator length of the external resonator to 1/15 or less of the resonator length of the fundamental laser oscillator. The number of vertical modes can be changed without dropping the. In addition, since wavelength conversion can be performed with the longitudinal mode as the multi-mode, a light source that does not cause speckles that adversely affect the defect detection sensitivity in the inspection device even if the spot diameter is reduced by focusing is provided. can do.

実施の形態１．
以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。この実施の形態は、本発明を、レーザー装置及びそのレーザー装置を用いたマスク検査装置に適用したものである。本実施の形態に係るレーザー装置においては、レーザー発振器とその外部に設けられた共振器型波長変換器を備え、その共振器型波長変換器内に設けられた共振器の共振器長をレーザー発振器の共振器長の１／１５以下にしている。 Embodiment 1 FIG.
Hereinafter, specific embodiments to which the present invention is applied will be described in detail with reference to the drawings. In this embodiment, the present invention is applied to a laser apparatus and a mask inspection apparatus using the laser apparatus. The laser device according to the present embodiment includes a laser oscillator and a resonator-type wavelength converter provided outside thereof, and the resonator length of the resonator provided in the resonator-type wavelength converter is determined by the laser oscillator. The resonator length is 1/15 or less.

このことから、レーザー発振器の共振器長を変えることで、波長変換効率を落とさずに、波長変換されるレーザー光の縦モードの本数を自由に変えることが可能なマルチ縦モードのレーザー装置を提供できる。また、本実施の形態におけるレーザー装置においては、波長変換器内に設けられた共振器長を短くすることができるため、レーザー装置をコンパクトにすることが可能である。本実施の形態においては、レーザー発振器としてＹＡＧレーザーを例として説明しているが、本発明はこれに限定されるものではない。 For this reason, we offer a multi-longitudinal mode laser device that can freely change the number of longitudinal modes of laser light that is wavelength-converted without changing the wavelength conversion efficiency by changing the resonator length of the laser oscillator. it can. Moreover, in the laser apparatus in this Embodiment, since the resonator length provided in the wavelength converter can be shortened, it is possible to make a laser apparatus compact. In this embodiment, a YAG laser is described as an example of the laser oscillator, but the present invention is not limited to this.

図１に、本実施の形態に係るレーザー装置１の概略構成図を示す。レーザー装置１は、レーザー発振器１０と外部共振器型波長変換器２０とを有している。図１においては、レーザー発振器１０から外部共振器型波長変換器２０に光を入射するためにミラー３０を用いているものを示している。 In FIG. 1, the schematic block diagram of the laser apparatus 1 which concerns on this Embodiment is shown. The laser device 1 includes a laser oscillator 10 and an external resonator type wavelength converter 20. In FIG. 1, a mirror 30 is used to make light incident from the laser oscillator 10 to the external resonator type wavelength converter 20.

また、レーザー発振器１０は、レーザー光源であるＬＤ１１、光ファイバ１２、コリメートレンズ１３、穴付き反射鏡１４、ＹＡＧ結晶１５、出力鏡１６、全反射鏡１７、及び１／４波長板１８を有している。ＬＤ１１は、ＹＡＧ結晶１５の励起光源として、例えば波長８０８ｎｍの半導体レーザーが用いられている。 The laser oscillator 10 includes a laser light source LD 11, an optical fiber 12, a collimating lens 13, a reflecting mirror 14 with a hole, a YAG crystal 15, an output mirror 16, a total reflecting mirror 17, and a quarter wavelength plate 18. ing. The LD 11 uses, for example, a semiconductor laser having a wavelength of 808 nm as an excitation light source for the YAG crystal 15.

ＬＤ１１から発振された波長８０８ｎｍのレーザー光は、光ファイバ１２中を通過する。光ファイバ１２から出射された光は、コリメートレンズ１３によって集光されながら進み、穴付き反射鏡によって反射してＹＡＧ結晶１５の端面に集光して入射される。これによって、出力鏡１６と全反射鏡１７とによる共振器中に基本波１０６４ｎｍのレーザー光が発生する。共振器中に配置されている１／４波長板１８は、ＹＡＧ結晶１５の熱による偏光の乱れを補正するためのものである。 Laser light with a wavelength of 808 nm oscillated from the LD 11 passes through the optical fiber 12. The light emitted from the optical fiber 12 travels while being collected by the collimator lens 13, is reflected by the reflecting mirror with a hole, and is collected and incident on the end surface of the YAG crystal 15. As a result, laser light having a fundamental wave of 1064 nm is generated in the resonator formed by the output mirror 16 and the total reflection mirror 17. The quarter-wave plate 18 disposed in the resonator is for correcting polarization disturbance due to heat of the YAG crystal 15.

出力鏡１６から取り出された基本波のレーザー光は、ミラー３０で反射する。ミラー３０で反射した光は、外部共振器型波長変換器２０に入射される。外部共振器型波長変換器２０に入射されたレーザー光は、偏光ビームスプリッタ２１で反射する。偏光ビームスプリッタ２１で反射したレーザー光は、入射されたレーザー光の偏光方向を４５度回転させることができるローテーター２２を通過し、レンズ２３を通って絞られながら進む。そして、部分透過鏡２４２とダイクロイックミラー２４３とで構成されている外部共振器２４内に配置されたＳＨＧ結晶２４１内で集光する。 The fundamental laser beam extracted from the output mirror 16 is reflected by the mirror 30. The light reflected by the mirror 30 enters the external resonator type wavelength converter 20. The laser light incident on the external resonator type wavelength converter 20 is reflected by the polarization beam splitter 21. The laser beam reflected by the polarization beam splitter 21 passes through the rotator 22 that can rotate the polarization direction of the incident laser beam by 45 degrees, and proceeds while being narrowed down through the lens 23. Then, the light is condensed in the SHG crystal 241 disposed in the external resonator 24 constituted by the partial transmission mirror 242 and the dichroic mirror 243.

部分透過鏡２４２は、基本波の波長１０６４ｎｍに対して約８０％の反射率を有し、ダイクロイックミラー２４３は、基本波１０６４ｎｍに対して９９％以上の反射率を有している。ダイクロイックミラー２４３には、ＰＺＴ（ピエゾ）素子２４４が設けられており、ダイクロイックミラー２４３の光軸方向位置を数ナノメートルの精度で微調整できるようになっている。 The partial transmission mirror 242 has a reflectance of about 80% with respect to the fundamental wave wavelength of 1064 nm, and the dichroic mirror 243 has a reflectance of 99% or more with respect to the fundamental wave of 1064 nm. The dichroic mirror 243 is provided with a PZT (piezo) element 244 so that the position of the dichroic mirror 243 in the optical axis direction can be finely adjusted with an accuracy of several nanometers.

一方、外部共振器２４内に入った基本波のレーザー光が部分透過鏡２４２からレンズ２３の方向に戻されると、再びローテーター２２を通過するため偏光方向がさらに４５度回転し、ミラー３０から入射されたレーザー光の偏光方向から９０度回転した偏光方向を有するレーザー光となる。そのため、偏光ビームスプリッタ２１を透過して、光検出器２５に入射される。 On the other hand, when the fundamental laser beam that has entered the external resonator 24 is returned from the partial transmission mirror 242 to the lens 23, it passes through the rotator 22 again, so that the polarization direction is further rotated 45 degrees and incident from the mirror 30. It becomes a laser beam having a polarization direction rotated 90 degrees from the polarization direction of the laser beam. Therefore, the light passes through the polarization beam splitter 21 and enters the photodetector 25.

また、光検出器２５で計測されるレーザーパワーを最小にするように、ＰＺＴ素子２４４に信号２６を送ってダイクロイックミラー２４３の光軸方向の位置を微調整する。これによって、外部共振器２４内で基本波のレーザー光が定在波を形成するようになる。 Further, a signal 26 is sent to the PZT element 244 to finely adjust the position of the dichroic mirror 243 in the optical axis direction so that the laser power measured by the photodetector 25 is minimized. As a result, the fundamental laser beam forms a standing wave in the external resonator 24.

また、部分透過鏡２４２は波長５３２ｎｍに対して９９％以上の高い反射率になっており、また、ダイクロイックミラー２４３は波長５３２ｎｍに対して９９％以上の高い透過率になっている。その結果、ＳＨＧ結晶２４１中で発生した第２高調波は外部共振器２４から外部に取り出される。 The partial transmission mirror 242 has a high reflectance of 99% or more with respect to the wavelength of 532 nm, and the dichroic mirror 243 has a high transmittance of 99% or more with respect to the wavelength of 532 nm. As a result, the second harmonic generated in the SHG crystal 241 is extracted from the external resonator 24 to the outside.

本実施の形態に係るレーザー装置１においては、外部共振器型波長変換器２０内の部分透過鏡２４２とダイクロイックミラー２４３とで構成されている外部共振器２４の共振器長が、レーザー発振器１０内の出力鏡１６と全反射鏡１７で構成される共振器の共振器長の１／１５以下となっている。その理由について以下に説明する。 In the laser device 1 according to the present embodiment, the resonator length of the external resonator 24 constituted by the partial transmission mirror 242 and the dichroic mirror 243 in the external resonator type wavelength converter 20 is set in the laser oscillator 10. The resonator length of the resonator composed of the output mirror 16 and the total reflection mirror 17 is 1/15 or less. The reason will be described below.

まず、レーザー発振器１０内の共振器の共振器長はＬ１とし、外部共振器型波長変換器２０内における共振器の共振器長はＬ２とする。基本波の各縦モードに対して、それらの第２高調波が共振する条件は、ある整数ｍに用いてＬ２＝ｍ・Ｌ１で表される。以下にその理由を説明する。まず、モードｍ、ｍ＋１、ｍ＋２におけるレーザー光の波長は、
λ_ｍ＝Ｌ１／ｍ、λ_ｍ＋１＝Ｌ１／（ｍ＋１）、λ_ｍ＋２＝Ｌ１／（ｍ＋２）
となる。 First, the resonator length of the resonator in the laser oscillator 10 is L1, and the resonator length of the resonator in the external resonator type wavelength converter 20 is L2. For each longitudinal mode of the fundamental wave, the condition that the second harmonic resonates is expressed by L2 = m · L1 using an integer m. The reason will be described below. First, the wavelength of laser light in modes m, m + 1, m + 2 is
λ _m = L1 / m, λ _{m + 1} = L1 / (m + 1), λ _{m + 2} = L1 / (m + 2)
It becomes.

また、Ｌ２の条件は、Ｌ２／λ_ｍ、Ｌ２／λ_ｍ＋１、及びＬ２／λ_ｍ＋２が整数となればよい。どのようなｍに対しても上述のＬ２の条件にあてはまるためには、Ｌ２はＬ１の整数倍となる必要がある。ただし、Ｌ２をＬ１の整数倍に合わせるだけではなく、波長レベルの微調整が必要である。外部共振器の共振器長Ｌ２が、これに入射する基本波レーザー光の波長λの半分の整数倍からずれる場合、そのずれをΔＬ（ただし絶対値とする。）とすると、ΔＬをλで割った値は０から１までの値になる。 The condition of L2 _{is, L2 / λ m, L2 /} λ m + 1, and L2 / λ _{m + 2} may if an integer. In order to satisfy the above-mentioned condition of L2 for any m, L2 needs to be an integral multiple of L1. However, it is necessary not only to adjust L2 to an integral multiple of L1, but also to finely adjust the wavelength level. When the resonator length L2 of the external resonator deviates from an integral multiple of half of the wavelength λ of the fundamental laser beam incident on the external resonator, assuming that deviation is ΔL (assumed to be an absolute value), ΔL is divided by λ. The value becomes a value from 0 to 1.

ここで、外部共振器の共振器長Ｌ２が、これに入射する基本波レーザー光の波長λの半分の整数倍からずれる場合、そのずれをΔＬとする。ある縦モードｍに対して、共振器長Ｌ２の定在波からのずれΔＬ_ｍは、
ΔＬ_ｍ＝Ｌ２−ＩＮＴ（Ｌ２／λ_ｍ）・λ_ｍ
と表され、このΔＬｍが０となるように共振器長Ｌ２を微調整する。このときの縦モードｍにおいては、Ｌ２＝ｎ・λ_ｍ（ｎ：整数）の関係が成り立つ。 Here, when the resonator length L2 of the external resonator deviates from an integral multiple of half the wavelength λ of the fundamental laser beam incident thereon, the deviation is set to ΔL. For a certain longitudinal mode m, the deviation ΔL _m from the standing wave of the resonator length L2 is
ΔL _m = L2-INT (L2 / λ _m ) · λ _m
The resonator length L2 is finely adjusted so that ΔLm becomes zero. In the longitudinal mode m at this time, a relationship of L2 = n · λ _m (n: integer) is established.

このときに縦モードｍ＋１における定在波からのずれΔＬ_ｍ＋１は、
ΔＬ_ｍ＋１＝Ｌ２−ＩＮＴ（Ｌ２／λ_ｍ＋１）・λ_ｍ＋１
＝Ｌ２−[ｎ＋ＩＮＴ（ｎ／ｍ）]・λ_ｍ＋１
＝[Ｌ２／Ｌ１−ＩＮＴ（ｎ／ｍ）]・λ_ｍ＋１
となる。ここで、ＩＮＴは整数化の関数であり、ＩＮＴのあとの括弧内の数字の小数点以下の数を切り捨てにして整数にする関数である。すなわち、Ｌ２／Ｌ１−ＩＮＴ（ｎ／ｍ）は、Ｌ２／Ｌ１の小数点以下の部分の数を表している。このＬ２／Ｌ１の小数点以下の部分の数が、縦モードｍ＋１において、共振器長Ｌ２の端面における定在波からのずれの波長λｍ＋１に対する割合になる。 At this time, the deviation ΔL _{m + 1} from the standing wave in the longitudinal mode _{m + 1} is
ΔL _{m + 1} = L2-INT (L2 / λ _{m + 1} ) · λ _{m + 1}
= L2- [n + INT (n / m)] · λ _{m + 1}
= [L2 / L1-INT (n / m)] · λ _{m + 1}
It becomes. Here, INT is a function for converting to an integer, and is a function that rounds off the number after the decimal point of the number in parentheses after INT to make an integer. That is, L2 / L1-INT (n / m) represents the number of parts after the decimal point of L2 / L1. The number of parts after the decimal point of L2 / L1 is a ratio to the wavelength λm + 1 of the deviation from the standing wave at the end face of the resonator length L2 in the longitudinal mode m + 1.

また、外部共振器２４の共振器長に対する要求精度は、共振器における干渉縞の鮮鋭さを示すフィネスＦを用いて表される。すなわち、上述の式におけるＬ２／Ｌ１の小数点以下の部分の数が１／Ｆよりも小さければこの共振器において、その縦モードのレーザー光を発振することができる。これは、共振器においてレーザー光が発振される波長において許容される幅を有しており、そのピーク幅をモード間の波長幅で割ったものがフィネスとなっているからである。すなわち、外部共振器２４の共振器長は、レーザー発振器１０内の共振器の共振器長Ｌ１の整数倍に共振器長Ｌ１の１／Ｆだけ誤差を有しても外部共振器２４によって、２倍波を共振させることができる。 Further, the required accuracy with respect to the resonator length of the external resonator 24 is expressed using finesse F indicating the sharpness of interference fringes in the resonator. That is, if the number of the fractional part of L2 / L1 in the above formula is smaller than 1 / F, this resonator can oscillate the longitudinal mode laser light. This is because the resonator has a width that is allowed at the wavelength at which laser light is oscillated, and the peak width divided by the wavelength width between modes is finesse. That is, the resonator length of the external resonator 24 is 2 by the external resonator 24 even if there is an error of 1 / F of the resonator length L1 in an integral multiple of the resonator length L1 of the resonator in the laser oscillator 10. The harmonic can be resonated.

さらに、外部共振器型波長変換器２０内の外部共振器２４において、基本波が最初に入射するハーフミラーにおいて、基本波に対して８０％以上の反射率を有し、それ以外のミラーでは、基本波を全反射させるミラーが用いられる。その結果、外部共振器における基本波に対するフィネスは１４以上になる。 Furthermore, in the external resonator 24 in the external resonator type wavelength converter 20, the half mirror on which the fundamental wave first enters has a reflectance of 80% or more with respect to the fundamental wave. A mirror that totally reflects the fundamental wave is used. As a result, the finesse for the fundamental wave in the external resonator is 14 or more.

そこで、本実施の形態に係るレーザー装置１においては、外部共振器２４の共振器長Ｌ２をレーザー発振器１０の共振器の共振器長の１／１５以下としている。これは、外部共振器２４の共振器長Ｌ２は上述の許容されるずれの分の長さにしている。すなわち、外部共振器２４の共振器長Ｌ２が許容される範囲は、レーザー発振器１０内の共振器の共振器長Ｌ１の整数倍から共振器長Ｌ１の１／Ｆ増減した値内の範囲であるために、本実施の形態に係るレーザー装置１における外部共振器２４の共振器長Ｌ２は、レーザー発振器１０内の共振器の共振器長Ｌ１の０倍に共振器長Ｌ１の１／Ｆ加算した値としている。そのため、本実施の形態に係るレーザー装置１における外部共振器２４の共振器長Ｌ２を、レーザー発振器１０の共振器の共振器長の１／１５以下としている。 Therefore, in the laser device 1 according to the present embodiment, the resonator length L2 of the external resonator 24 is set to 1/15 or less of the resonator length of the resonator of the laser oscillator 10. This is because the resonator length L2 of the external resonator 24 is the length of the above-described allowable deviation. That is, the allowable range of the resonator length L2 of the external resonator 24 is a range within a value obtained by increasing / decreasing the resonator length L1 by 1 / F from an integer multiple of the resonator length L1 of the resonator in the laser oscillator 10. Therefore, the resonator length L2 of the external resonator 24 in the laser apparatus 1 according to the present embodiment is obtained by adding 1 / F of the resonator length L1 to 0 times the resonator length L1 of the resonator in the laser oscillator 10. Value. Therefore, the resonator length L2 of the external resonator 24 in the laser apparatus 1 according to the present embodiment is set to be 1/15 or less of the resonator length of the resonator of the laser oscillator 10.

このような構成のレーザー装置１を用いることによって、外部共振器型波長変換器２０内の共振器長Ｌ２がレーザー発振器１０の共振器長Ｌ１に依存しないために、発生させたい縦モードを増減させたとしても外部共振器型波長変換器２０内の共振器長Ｌ２を変化させる必要がなくなる。 By using the laser device 1 having such a configuration, since the resonator length L2 in the external resonator type wavelength converter 20 does not depend on the resonator length L1 of the laser oscillator 10, the longitudinal mode to be generated can be increased or decreased. Even if this is the case, it is not necessary to change the resonator length L2 in the external resonator type wavelength converter 20.

上述のことを図２で説明する。図２においては、レーザー発振器１０の共振器長Ｌ１を１ｍとして、Ｌ２の長さに対する縦モードｍとｍ＋１の波の位相を示している。外部共振器の共振器長Ｌ２が、これに入射する基本波レーザー光の波長λの半分の整数倍からずれる場合、そのずれをΔＬ（ただし絶対値とする。）とすると、ΔＬをλで割った値がそれぞれの波の位相となり、０から１までの値になる。この位相が０か１の近傍に存在しているときのＬ２の長さであればその縦モードが共振しうると考えられる。そのため、Ｌ２を微調整することによって、縦モードｍとｍ＋１両方の波の位相が０か１の近傍に存在させることできれば、その両方の波を共振させることができる。図２においては、その０か１の近傍を斜線のハッチで示している。 The above will be described with reference to FIG. In FIG. 2, the resonator length L1 of the laser oscillator 10 is 1 m, and the phases of the longitudinal modes m and m + 1 with respect to the length of L2 are shown. When the resonator length L2 of the external resonator deviates from an integral multiple of half of the wavelength λ of the fundamental laser beam incident on the external resonator, assuming that deviation is ΔL (assumed to be an absolute value), ΔL is divided by λ. The obtained value becomes the phase of each wave, and becomes a value from 0 to 1. It is considered that the longitudinal mode can resonate if the length is L2 when this phase is in the vicinity of 0 or 1. Therefore, if the phase of both waves of the longitudinal modes m and m + 1 can exist in the vicinity of 0 or 1 by finely adjusting L2, both waves can be resonated. In FIG. 2, the vicinity of 0 or 1 is indicated by hatched hatching.

図２（ａ）はＬ２＝１００ｃｍ近傍のときの図である。レーザー発振器１０の共振器長Ｌ１と略同じ共振器長Ｌ２を外部共振器２４が有していれば、縦モードｍとｍ＋１の波は略同位相を有する。そのため、縦モードｍの波の位相が斜線のハッチの位置にある長さに外部共振器２４の共振器長Ｌ２をすることによって、隣接するモードの波を共振させることができる外部共振器２４を形成することができる。 FIG. 2A is a diagram when L2 = 100 cm. If the external resonator 24 has a resonator length L2 that is substantially the same as the resonator length L1 of the laser oscillator 10, the waves of the longitudinal modes m and m + 1 have substantially the same phase. Therefore, by setting the resonator length L2 of the external resonator 24 so that the phase of the wave of the longitudinal mode m is at the hatched hatched position, the external resonator 24 that can resonate the waves of the adjacent mode is provided. Can be formed.

図２（ｂ）はＬ２＝５０ｃｍ近傍のときの図である。この場合においては、縦モードｍとｍ＋１の波の位相は逆位相となってしまい、隣接するモードにおいて共振することができない。そのため、外部共振器の共振器長Ｌ２を０．５ｍ近傍にすることはできないことになる。 FIG.2 (b) is a figure when L2 = 50 cm vicinity. In this case, the phases of the waves of the longitudinal modes m and m + 1 are opposite to each other and cannot resonate in adjacent modes. Therefore, the resonator length L2 of the external resonator cannot be set near 0.5 m.

図２（ｃ）はＬ２＝１０１ｃｍ近傍のときの図である。この場合においては、縦モードｍとｍ＋１の波の位相はずれを生じている。しかしながら、このずれを有している場合においても、モードｍとｍ＋１の波の位相が斜線のハッチの位置内に入る長さを外部共振器の共振器長とすることができる。つまり、複数の縦モードを含むことができる外部共振器２４を形成できることになる。 FIG. 2C is a diagram when L2 = 101 cm. In this case, the phases of the longitudinal modes m and m + 1 are out of phase. However, even in the case of this deviation, the length of the phase of the waves of modes m and m + 1 that fall within the hatched hatched position can be the resonator length of the external resonator. That is, the external resonator 24 that can include a plurality of longitudinal modes can be formed.

以上のことから、レーザー発振器１０の共振器長Ｌ１の整数倍に小さいずれを生じさせたとしても複数の縦モードを共振させることができる外部共振器２４を形成することができる。複数の縦モードを共振させることができるような小さいずれは、１／Ｆの程度であり、そのため、本実施の形態に係るレーザー装置１においては、外部共振器２４の共振器長をレーザー発振器１０の共振器長Ｌ１の１／Ｆとしている。一般的に用いられる外部共振器内のミラーの反射率が８０％程度であることから、本実施の形態に係る外部共振器２４の共振器長Ｌ２をレーザー発振器１０の共振器長Ｌ１の１／１５以下としている。 From the above, it is possible to form the external resonator 24 that can resonate a plurality of longitudinal modes, regardless of which is smaller than an integral multiple of the resonator length L1 of the laser oscillator 10. The small one that can resonate a plurality of longitudinal modes is about 1 / F. Therefore, in the laser device 1 according to the present embodiment, the resonator length of the external resonator 24 is set to the laser oscillator 10. 1 / F of the resonator length L1. Since the reflectance of the mirror in the external resonator that is generally used is about 80%, the resonator length L2 of the external resonator 24 according to the present embodiment is set to 1 / of the resonator length L1 of the laser oscillator 10. 15 or less.

ここで、レーザー発振器１０の共振器長Ｌ１を例として１ｍとする。ＹＡＧレーザーの基本波１０６４．１４ｎｍ周辺の縦モード間隔Δλは
Δλ≒λ^２／２・Ｌ１≒０．５６６ｐｍ
となる。ＹＡＧレーザーのゲイン幅は約０．０１ｎｍであることから、１７本の縦モードが同時に発振できることになる。 Here, the resonator length L1 of the laser oscillator 10 is set to 1 m as an example. The longitudinal mode interval Δλ around the fundamental wave 1064.14 nm of the YAG laser is Δλ≈λ ² /2·L1≈0.566 pm
It becomes. Since the gain width of the YAG laser is about 0.01 nm, 17 longitudinal modes can oscillate simultaneously.

一方、外部共振器２４の共振器長Ｌ２を４ｍｍとする。その結果、Ｌ２／Ｌ１＝２５０である。つまり、外部共振器２４が、あるモードｍにおいて定在波が形成される場合、隣り合う縦モードｍ＋１が定在波からずれる割合はΔＬ_ｍ＋１／λ_ｍ＋１＝１／２５０となる。その結果、１７個離れた縦モードに対しては、定在波からずれる割合は、ΔＬ_ｍ＋１６／λ_ｍ＋１６＝１６／２５０〜１／１６となる。したがって、１７個離れた縦モードの光におけるずれ量が１／１５以下になるため、この１７本の縦モード全てを効率良く波長変換することができる。 On the other hand, the resonator length L2 of the external resonator 24 is 4 mm. As a result, L2 / L1 = 250. That is, when the external resonator 24 forms a standing wave in a certain mode m, the rate at which the adjacent longitudinal mode m + 1 deviates from the standing wave is ΔL _{m + 1} / λ _{m + 1} = 1/250. As a result, for the longitudinal mode separated by 17 pieces, the ratio of deviation from the standing wave is ΔL _{m + 16} / λ _{m + 16} = 16/250 to 1/16. Therefore, since the amount of shift in the light in the longitudinal mode separated by 17 becomes 1/15 or less, all of the 17 longitudinal modes can be wavelength-converted efficiently.

なお、本実施の形態に係るレーザー装置１は、ＹＡＧレーザーの第２高調波を発生させるものとして説明しているが、さらに外部共振器型波長変換器を追加して、第４高調波を発生させるように構成する場合も、その第４高調波用の外部共振器の共振器長も前記同様にすれば、第２高調波の各縦モードを全て効率良く波長変換できる。このように、ＹＡＧレーザーの第２高調波を発生させることに本発明は限定させるものではない。 Although the laser apparatus 1 according to the present embodiment has been described as generating the second harmonic of the YAG laser, an external resonator type wavelength converter is further added to generate the fourth harmonic. Also in the case of the configuration, if the resonator length of the external resonator for the fourth harmonic is the same as that described above, all the longitudinal modes of the second harmonic can be efficiently wavelength-converted. Thus, the present invention is not limited to generating the second harmonic of the YAG laser.

次に、レーザー装置１における外部共振器２４に関して、同様に短い共振器を実現できる他の外部共振器の構造例を図３に示す。図３（ａ）は、図１に示されたレーザー装置１における外部共振器２４と同様の標準的な外部共振器４０になっている。構造は、ＳＨＧ結晶４１の両側に一対の凹面鏡４２ａ、４２ｂを配置したものである。また、部分透過膜４３とダイクロイック膜４４とが凹面鏡４２ａ、４２ｂの内側にコーティングされている。すなわち、部分透過膜４３がコーティングされた面から基本波のレーザー光が入射し、ダイクロイック膜４４がコーティングされた面から、第２高調波のレーザー光が出射する構造になっている。ただし、ＳＨＧ結晶４１の両端面には基本波と第２高調波との両方に対する反射防止コーティング（ＡＲコート）を施す必要がある。 Next, with respect to the external resonator 24 in the laser apparatus 1, another structural example of an external resonator that can realize a similarly short resonator is shown in FIG. FIG. 3A shows a standard external resonator 40 similar to the external resonator 24 in the laser apparatus 1 shown in FIG. The structure is such that a pair of concave mirrors 42 a and 42 b are arranged on both sides of the SHG crystal 41. Further, the partially permeable film 43 and the dichroic film 44 are coated on the inside of the concave mirrors 42a and 42b. That is, the fundamental laser beam is incident from the surface coated with the partial transmission film 43, and the second harmonic laser beam is emitted from the surface coated with the dichroic film 44. However, it is necessary to apply antireflection coating (AR coating) for both the fundamental wave and the second harmonic on both end faces of the SHG crystal 41.

図３（ｂ）に示されている外部共振器５０は、半凸型レンズ５２ａ、５２ｂがＳＨＧ結晶５１の端面にオプティカルコンタクトによって密着している。半凸型レンズ５２ａ、５２ｂのＳＨＧ結晶５１と密着している面と対向する面には、部分透過膜５３とダイクロイック膜５４とが表面にコーティングされている。部分透過膜５３側から基本波のレーザー光が入射し、ダイクロイック膜５４側から第２高調波のレーザー光が出射する構造である。この構造の特長は、図３（ａ）に示した外部共振器４０とは異なり、ＳＨＧ結晶５１の両端面にダメージが生じやすいＡＲコートを施す必要がないことである。 In the external resonator 50 shown in FIG. 3B, the semi-convex lenses 52a and 52b are in close contact with the end face of the SHG crystal 51 by optical contact. The surface of the semi-convex lenses 52a and 52b opposite to the surface in close contact with the SHG crystal 51 is coated with a partial transmission film 53 and a dichroic film 54. The fundamental laser beam is incident from the partially transmissive film 53 side, and the second harmonic laser beam is emitted from the dichroic film 54 side. The feature of this structure is that, unlike the external resonator 40 shown in FIG. 3A, it is not necessary to apply an AR coating that tends to cause damage to both end faces of the SHG crystal 51.

図３（ｃ）に示されている外部共振器６０は、ＳＨＧ結晶６１に部分透過膜６２とダイクロイック膜６３とを設けているものである。ＳＨＧ結晶６１の両端面は凸面形状をしている。それらの表面に部分透過膜６２とダイクロイック膜６３とをコーティングしている。部分透過膜６２側から基本波のレーザー光が入射し、ダイクロイック膜６３側から第２高調波のレーザー光が出射する構造である。 In the external resonator 60 shown in FIG. 3C, a partial transmission film 62 and a dichroic film 63 are provided on an SHG crystal 61. Both end faces of the SHG crystal 61 are convex. The partially permeable film 62 and the dichroic film 63 are coated on the surfaces thereof. In this structure, a fundamental laser beam is incident from the partially transmissive film 62 side, and a second harmonic laser beam is emitted from the dichroic film 63 side.

この構造の特長としては、共振器長を特に短くできることである。ただし、共振器長の制御に関しては、ＳＨＧ結晶６１自体が伸縮できないため、設置角度（水平方向や垂直方向の向き）を微妙に変化させることで共振させることができる。あるいは、屈折率が温度依存性を有することから、ＳＨＧ結晶６１の温度をコントロールすることでも共振の制御が可能である。 The feature of this structure is that the resonator length can be particularly shortened. However, regarding the control of the resonator length, since the SHG crystal 61 itself cannot expand and contract, it can be resonated by slightly changing the installation angle (the direction in the horizontal direction or the vertical direction). Alternatively, since the refractive index has temperature dependency, resonance can also be controlled by controlling the temperature of the SHG crystal 61.

図３（ｄ）に示された外部共振器７０は、ＳＨＧ結晶７１中でレーザー光の光路が三角形のようにループを形成するような構造になっている。ＳＨＧ結晶７１の端面は、レーザー光の光路が三角形になるようにレーザー光を屈折するような面となっている。部分透過膜７２とダイクロイック膜７３とはＳＨＧ結晶７１の端面に設けられており、どちらも平面になっている。また、レンズ７４をＳＨＧ結晶７１の部分透過膜７２とダイクロイック膜７３とが設けられた端面と異なる端面に密着させている。このレンズ７４の外側面は凸面鏡となっており、反射膜７５がコーティングされている。このレンズ７４が密着された端面と、部分透過膜７２とダイクロイック膜７３が設けられた端面とは、鋭角になっている。 The external resonator 70 shown in FIG. 3D has a structure in which an optical path of laser light forms a loop like a triangle in the SHG crystal 71. The end surface of the SHG crystal 71 is a surface that refracts the laser light so that the optical path of the laser light is triangular. The partially permeable film 72 and the dichroic film 73 are provided on the end face of the SHG crystal 71, and both are flat. Further, the lens 74 is brought into close contact with an end face different from the end face provided with the partial transmission film 72 of the SHG crystal 71 and the dichroic film 73. The outer surface of the lens 74 is a convex mirror and is coated with a reflective film 75. The end surface to which the lens 74 is closely attached and the end surface on which the partial transmission film 72 and the dichroic film 73 are provided have an acute angle.

このことによって、ＳＨＧ結晶７１に入射された基本波のレーザー光は、部分透過膜
７２とダイクロイック膜７３とで共振器を形成し、第２高調波が発生する。このときのレーザー光の光路は、部分透過膜７２からレンズ７４を通過し反射膜７５で反射してから、ダイクロイック膜７３に到達する。この構造の特長は、ＳＨＧ結晶７１中でのレーザー光路をループ状にすることで、ＳＨＧ結晶７１中から再び外部に戻される基本波のレーザー光が、正反対方向、すなわち基本波のレーザー発振器の方向に戻されることがない。 As a result, the fundamental laser beam incident on the SHG crystal 71 forms a resonator by the partially transmissive film 72 and the dichroic film 73, and a second harmonic is generated. The optical path of the laser light at this time reaches the dichroic film 73 after passing through the lens 74 from the partially transmitting film 72 and reflected by the reflecting film 75. The feature of this structure is that the laser light path in the SHG crystal 71 is made into a loop shape, so that the fundamental laser light returned from the SHG crystal 71 to the outside again is in the opposite direction, that is, the direction of the fundamental laser oscillator. Will not be returned to.

以上のことから、本実施の形態に係るレーザー装置においては、レーザー発振器の共振器長を変えたり、使用する縦モードの数を増減させたとしても、波長変換効率を落とさずに外部共振器の共振器長を変化させずに波長変換することができる。また、本実施の形態におけるレーザー装置においては、外部共振器内に設けられた共振器長を短くすることができるため、レーザー装置をコンパクトにすることが可能である。さらに、本実施の形態に係るレーザー装置では、任意の本数の縦モードで短波長のレーザー光を発生できるため、微小スポットに集光する必要がありかつ干渉を抑制したい応用分野に最適である。したがって、本発明のマスク検査装置のように微細な欠陥を検出する装置だけでなく、光記録にも適用できる。 From the above, in the laser device according to the present embodiment, even if the resonator length of the laser oscillator is changed or the number of longitudinal modes to be used is increased or decreased, the wavelength conversion efficiency is not reduced without reducing the wavelength conversion efficiency. Wavelength conversion can be performed without changing the resonator length. In the laser device according to the present embodiment, the length of the resonator provided in the external resonator can be shortened, so that the laser device can be made compact. Furthermore, since the laser apparatus according to the present embodiment can generate laser light having a short wavelength in an arbitrary number of longitudinal modes, it is optimal for an application field that needs to be focused on a minute spot and in which interference is to be suppressed. Therefore, the present invention can be applied not only to a device for detecting minute defects like the mask inspection device of the present invention but also to optical recording.

実施の形態２．
第２の実施の形態においては、レーザー発振器をアルゴンイオンレーザーとし、アルゴンイオンレーザーの第２高調波の発生をするレーザー装置を説明する。アルゴンイオンレーザーにおいて、広く知られているようにグリーン領域に多数の発振ラインを有するが、各発振ライン、例えば、波長５１４．５ｎｍのラインのみに関しても、数本から十数本の縦モードで同時に発振する。これらの複数の縦モードの光を同時に波長変換することができるレーザー装置に関してである。構成要素や動作原理で実施の形態１と同様のものは省略する。 Embodiment 2. FIG.
In the second embodiment, a laser device that uses a laser oscillator as an argon ion laser and generates the second harmonic of the argon ion laser will be described. As is widely known, an argon ion laser has a large number of oscillation lines in the green region. However, each oscillation line, for example, only a line having a wavelength of 514.5 nm, can be simultaneously used in several to a dozen longitudinal modes. Oscillates. The present invention relates to a laser apparatus capable of simultaneously converting the wavelength of the plurality of longitudinal mode lights. Components and operating principles similar to those of the first embodiment are omitted.

本実施の形態に係るレーザー装置１００の構成図を図４に示す。本実施の形態に係るレーザー装置１００は、アルゴンイオンレーザー１１０を有している。アルゴンイオンレーザー１１０は、両端にブリュースターウインド１１２ａ、１１２ｂが取り付けられたレーザー管１１１と出力鏡１１３と全反射鏡１１４とを有している。レーザー管１１２の内部にはアルゴンガスが封入されている。レーザー管１１２を放電することでレーザー発振する。このレーザー発振においては、波長５１４．５ｎｍのレーザー光が発生し、出力鏡１１３と全反射鏡１１４との間で共振している。 FIG. 4 shows a configuration diagram of the laser apparatus 100 according to the present embodiment. The laser apparatus 100 according to the present embodiment has an argon ion laser 110. The argon ion laser 110 has a laser tube 111, an output mirror 113, and a total reflection mirror 114 having Brewster windows 112a and 112b attached to both ends. Argon gas is sealed inside the laser tube 112. Laser oscillation occurs by discharging the laser tube 112. In this laser oscillation, laser light having a wavelength of 514.5 nm is generated and resonates between the output mirror 113 and the total reflection mirror 114.

出力鏡１１３から取り出されたレーザー光は、偏光ビームスプリッタ１２１とローテーター１２２を透過する。ローテーター１２２を通過した光は、レンズ１２３を通って絞られながら進む。レンズ１２３によって絞られた光は、外部共振器１３０に入射する。 The laser light extracted from the output mirror 113 passes through the polarization beam splitter 121 and the rotator 122. The light that has passed through the rotator 122 travels while being squeezed through the lens 123. The light focused by the lens 123 enters the external resonator 130.

外部共振器１３０は、ＳＨＧ結晶１３１と部分透過膜１３２とダイクロイック膜１３３とを有している。ＳＨＧ結晶１３１は、図２（ｃ）に示したＳＨＧ結晶６１と同様に、両端部凸面形状をしている。また、ＳＨＧ結晶１３１の端面には部分透過膜１３２とダイクロイック膜１３３が直接コーティングされている。 The external resonator 130 has an SHG crystal 131, a partial transmission film 132, and a dichroic film 133. Similar to the SHG crystal 61 shown in FIG. 2C, the SHG crystal 131 has a convex shape on both ends. The end face of the SHG crystal 131 is directly coated with a partial transmission film 132 and a dichroic film 133.

外部共振器１３０内で発生する第２高調波はダイクロイック膜１３３から取り出される。外部共振器内で未変換の基本波は、部分透過膜１３２側とダイクロイック膜１３３側とに出射される。部分透過膜１３２側に出射された光は、レンズ１２３とローテーター１２２とを逆方向に進み、偏光ビームスプリッタ１２１で反射して光検出器１４０で受光される。 The second harmonic generated in the external resonator 130 is extracted from the dichroic film 133. An unconverted fundamental wave in the external resonator is emitted to the partial transmission film 132 side and the dichroic film 133 side. The light emitted to the partial transmission film 132 side travels in the opposite direction through the lens 123 and the rotator 122, is reflected by the polarization beam splitter 121, and is received by the photodetector 140.

一方、レーザー装置１００では、出力鏡１１３にＰＺＴ素子１１５が取り付けられている。このＰＺＴ素子１１５は、光検出器１４０で受光される光量が最小になるように、出力鏡１１３の位置を微調整している。すなわち、ＳＨＧ結晶１３１の共振器長を微調整できないことから、基本波の共振器長を微調整している。それによって、発生する基本波のレーザー光の波長を微調整して、外部共振器内で第２高調波が共振するようになっている。 On the other hand, in the laser apparatus 100, the PZT element 115 is attached to the output mirror 113. The PZT element 115 finely adjusts the position of the output mirror 113 so that the amount of light received by the photodetector 140 is minimized. That is, since the resonator length of the SHG crystal 131 cannot be finely adjusted, the resonator length of the fundamental wave is finely adjusted. Accordingly, the wavelength of the generated fundamental laser beam is finely adjusted so that the second harmonic resonates in the external resonator.

本実施の形態に係るレーザー装置１００は、第２高調波の共振器長を微調整する必要が無いため外部共振器長を極端に短くできる。また、共振させる反射膜１３２、１３３が直接コーティングされたＳＨＧ結晶１３１が利用できるようになった。 Laser apparatus 100 according to the present embodiment does not require fine adjustment of the resonator length of the second harmonic, so that the external resonator length can be extremely shortened. Further, the SHG crystal 131 directly coated with the reflection films 132 and 133 to be resonated can be used.

以上のことから、本実施の形態に係るレーザー装置においては、レーザー発振器の共振器長を変えたり、使用する縦モードの数を増減させたとしても、波長変換効率を落とさずに外部共振器の共振器長を変化させずに波長変換することができる。また、本実施の形態におけるレーザー装置においては、外部共振器内に設けられた共振器長を短くすることができるため、レーザー装置をコンパクトにすることが可能である。 From the above, in the laser device according to the present embodiment, even if the resonator length of the laser oscillator is changed or the number of longitudinal modes to be used is increased or decreased, the wavelength conversion efficiency is not reduced without reducing the wavelength conversion efficiency. Wavelength conversion can be performed without changing the resonator length. In the laser device according to the present embodiment, the length of the resonator provided in the external resonator can be shortened, so that the laser device can be made compact.

実施の形態３．
実施の形態１.及び実施の形態２．では、レーザー装置について説明したが、本実施の形態においては、この実施の形態１．及び実施の形態２．のレーザー装置を用いた検査装置について説明する。構成要素や動作原理で実施の形態１．及び実施の形態２．と同様のものは省略する。 Embodiment 3 FIG.
Embodiment 1 and Embodiment 2. In the present embodiment, the laser apparatus has been described. And Embodiment 2. An inspection apparatus using the laser apparatus will be described. Embodiment 1 in terms of components and operating principles And Embodiment 2. Items similar to are omitted.

本実施の形態に係る検査装置２００の概略構造図を図５に示す。検査装置２００では、図１に示されたレーザー装置１と、さらに設けた外部共振器を用いたレーザー装置を光源として用いている。すなわち、第４高調波を発生させたレーザー装置を光源２１０としている。したがって、多数の縦モードを含んだ波長２６６ｎｍである紫外域のレーザー光が得られ、これを光源に用いている。 A schematic structural diagram of the inspection apparatus 200 according to the present embodiment is shown in FIG. The inspection apparatus 200 uses the laser apparatus 1 shown in FIG. 1 and a laser apparatus using an external resonator provided as a light source. That is, the laser device that generates the fourth harmonic is used as the light source 210. Therefore, ultraviolet laser light having a wavelength of 266 nm including a number of longitudinal modes can be obtained and used as a light source.

検査装置２００は、光源２１０と検査部２２０とを有している。光源２１０から検査部２２０に入射された紫外レーザー光における横モードはシングルモードになっている。この紫外レーザー光は、検査部２２０内の偏光ビームスプリッタ２２１で反射するような偏光方向で入射される。 The inspection apparatus 200 includes a light source 210 and an inspection unit 220. The transverse mode in the ultraviolet laser light incident on the inspection unit 220 from the light source 210 is a single mode. The ultraviolet laser light is incident in a polarization direction that is reflected by the polarization beam splitter 221 in the inspection unit 220.

この紫外レーザー光は、偏光ビームスプリッタ２２１で反射し、ポリゴンミラー２２２で反射される。ポリゴンミラー２２２で反射したレーザー光は、リレーレンズ２２３を通過し、１／４波長板２２４を通過する。１／４波長板２２４を通過したレーザー光は、対物レンズ２２５に入射され、マスク基板２３０上で集光される。 The ultraviolet laser light is reflected by the polarization beam splitter 221 and reflected by the polygon mirror 222. The laser light reflected by the polygon mirror 222 passes through the relay lens 223 and passes through the quarter wavelength plate 224. The laser light that has passed through the quarter-wave plate 224 is incident on the objective lens 225 and is condensed on the mask substrate 230.

マスク基板２３０で反射したレーザー光は、対物レンズ２２５、１／４波長板２２４、リレーレンズ２２３、及びポリゴンミラー２２２の順に通過し、偏光ビームスプリッタ２２１に入射する。この偏光ビームスプリッタ２２１に入射した光は、１／４波長板２２４を２回通過しているため、偏光方向が９０度回転した状態になっている。そのため、偏光ビームスプリッタ２２１において透過することになる。この偏光ビームスプリッタ２２１を透過したレーザー光は、投影レンズ２２６を通って光検出器２２７に入射される。 The laser light reflected by the mask substrate 230 passes through the objective lens 225, the quarter wavelength plate 224, the relay lens 223, and the polygon mirror 222 in this order, and enters the polarization beam splitter 221. Since the light incident on the polarization beam splitter 221 passes through the quarter-wave plate 224 twice, the polarization direction is rotated by 90 degrees. Therefore, the light is transmitted through the polarization beam splitter 221. The laser light transmitted through the polarization beam splitter 221 passes through the projection lens 226 and enters the photodetector 227.

マスク基板２３０上に欠陥が存在するとその欠陥に集光されたレーザー光の反射光の強度変化が生じ、光検出器２２７で識別される。つまりマスク基板２３０上に小さなスポットで集光できる必要がある。そのため、用いられる紫外レーザー光は、集光性能が高いシングル横モードになっている。ところが、縦モードに関してもシングルであるならば、非常に干渉性が高くなることから、マスク基板２３０上に欠陥が存在しない場合でも、反射光の強度に変化が生じることがある。したがって、出来る限り干渉性の低いレーザー光を用いる必要がある。 If there is a defect on the mask substrate 230, the intensity of the reflected light of the laser beam condensed on the defect is changed, and is identified by the photodetector 227. That is, it is necessary to be able to collect light with a small spot on the mask substrate 230. For this reason, the ultraviolet laser light used is in a single transverse mode with high light collecting performance. However, if the longitudinal mode is also single, the coherence becomes very high, so that the intensity of the reflected light may change even when there is no defect on the mask substrate 230. Therefore, it is necessary to use laser light having as low an interference as possible.

そこで本実施の形態に係る検査装置２００では、光源に本発明のレーザー装置を用いていることから、多数の縦モードを含んだシングル横モードのレーザー光をもちいることができる。そのため、マスク基板上に小さなスポットで集光でき、しかも干渉性が低く、擬似欠陥の発生確率を大幅に低下することが可能になる。 Therefore, in the inspection apparatus 200 according to the present embodiment, since the laser apparatus of the present invention is used as a light source, a single transverse mode laser beam including a number of longitudinal modes can be used. Therefore, the light can be condensed with a small spot on the mask substrate, and the coherence is low, so that the probability of occurrence of pseudo defects can be greatly reduced.

なお、本発明は上述した実施の形態のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることは勿論である。例えば、基本波レーザーに波長４０５ｎｍの紫外域の半導体レーザー（ＵＶ−ＬＤ）を用いた場合に、その第２高調波によって波長２０２．５ｎｍの紫外光が得られる。このとき、外部共振器によって多数の縦モードで発振できるようにすれば、コンパクトなマルチ縦モードの紫外光源が実現できる。 It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. For example, when an ultraviolet semiconductor laser (UV-LD) having a wavelength of 405 nm is used as the fundamental laser, ultraviolet light having a wavelength of 202.5 nm is obtained by the second harmonic. At this time, a compact multi-longitudinal mode ultraviolet light source can be realized if the external resonator can oscillate in a number of longitudinal modes.

実施の形態１に係るレーザー装置の構成図である。1 is a configuration diagram of a laser device according to Embodiment 1. FIG. マルチ縦モードＳＨＧ外部共振器の共振器長に対する定在波からのずれを示す図である。It is a figure which shows the shift | offset | difference from a standing wave with respect to the resonator length of a multi longitudinal mode SHG external resonator. 実施の形態１で用いられる外部共振器の構造例図である。FIG. 3 is a structural example diagram of an external resonator used in the first embodiment. 実施の形態２に係るレーザー装置の構成図である。6 is a configuration diagram of a laser apparatus according to Embodiment 2. FIG. 実施の形態３に係るマスク検査装置の構成図である。It is a block diagram of the mask inspection apparatus which concerns on Embodiment 3. FIG. 従来の波長変換型レーザー装置の構成図である。It is a block diagram of the conventional wavelength conversion type laser apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

１レーザー装置
１０レーザー発振器１１ＬＤ１２光ファイバ１３コリメートレンズ
１４反射鏡１５ＹＡＧ結晶１６出力鏡１７全反射鏡１８１／４波長板
２０外部共振器型波長変換器２１偏光ビームスプリッタ２２ローテーター
２３レンズ
２４外部共振器２４１ＳＨＧ結晶２４２部分透過鏡
２４３ダイクロイックミラー２４４ＰＺＴ素子
２５光検出器２６信号３０ミラー
４０外部共振器４１ＳＨＧ結晶４２凹面鏡４３部分透過膜
４４ダイクロイック膜
５０外部共振器５１ＳＨＧ結晶５２半凸型レンズ５３部分透過膜
５４ダイクロイック膜
６０外部共振器６１ＳＨＧ結晶６２部分透過膜６３ダイクロイック膜
７０外部共振器７１ＳＨＧ結晶７２部分透過膜７３ダイクロイック膜
７４レンズ７５反射膜
１００レーザー装置１１０アルゴンイオンレーザー
１１１レーザー管１１２ブリュースターウインド１１３出力鏡
１１４全反射鏡１１５ＰＺＴ素子１２１偏光ビームスプリッタ
１２２ローテーター１２３レンズ１３０外部共振器１３１ＳＨＧ結晶
１３２部分透過膜１３３ダイクロイック膜１４０光検出器
２００検査装置２１０光源２２０検査部
２２１偏光ビームスプリッタ２２２ポリゴンミラー２２３リレーレンズ
２２４１／４波長板２２５対物レンズ２２７投影レンズ２２８光検出器
２３０マスク基板
９００波長変換型レーザー装置９０１レーザー発振器
９０２外部共振器型波長変換器
９０３ＹＡＧ結晶９０４出力鏡９０５全反射鏡９０６レンズ
９０７部分透過鏡９０８ミラー９０９ダイクロイックミラー
９１０ＳＨＧ結晶 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Laser apparatus 10 Laser oscillator 11 LD 12 Optical fiber 13 Collimate lens 14 Reflection mirror 15 YAG crystal 16 Output mirror 17 Total reflection mirror 18 1/4 wavelength plate 20 External resonator type wavelength converter 21 Polarizing beam splitter 22 Rotator 23 Lens 24 External resonator 241 SHG crystal 242 Partial transmission mirror 243 Dichroic mirror 244 PZT element 25 Photo detector 26 Signal 30 Mirror 40 External resonator 41 SHG crystal 42 Concave mirror 43 Partial transmission film 44 Dichroic film 50 External resonator 51 SHG crystal 52 Semi-convex Type lens 53 Partial transmission film 54 Dichroic film 60 External resonator 61 SHG crystal 62 Partial transmission film 63 Dichroic film 70 External resonator 71 SHG crystal 72 Partial transmission film 73 Dichroic film 74 Lens 75 Anti Film 100 Laser device 110 Argon ion laser 111 Laser tube 112 Brewster window 113 Output mirror 114 Total reflection mirror 115 PZT element 121 Polarizing beam splitter 122 Rotator 123 Lens 130 External resonator 131 SHG crystal 132 Partial transmission film 133 Dichroic film 140 Optical detection 200 Inspection device 210 Light source 220 Inspection unit 221 Polarization beam splitter 222 Polygon mirror 223 Relay lens 224 1/4 wavelength plate 225 Objective lens 227 Projection lens 228 Photo detector 230 Mask substrate 900 Wavelength conversion laser device 901 Laser oscillator 902 External resonance Type wavelength converter 903 YAG crystal 904 Output mirror 905 Total reflection mirror 906 Lens 907 Partial transmission mirror 908 Mirror 909 Dichroic Kkumira 910 SHG crystal

Claims

第１の共振器で共振したレーザー光を発振するレーザー発振器と、
当該レーザー発振器から取り出されたレーザー光の波長を変換するために用いられ、第２の共振器で共振したレーザー光を出射する外部共振器型波長変換器とを有するレーザー装置であって、
前記第２の共振器の共振器長が、前記第１の共振器の共振器長の１／１５以下であることを特徴とするレーザー装置。 A laser oscillator that oscillates a laser beam resonated by a first resonator;
A laser device having an external resonator type wavelength converter that is used to convert the wavelength of laser light extracted from the laser oscillator and emits laser light resonated by a second resonator;
The laser device characterized in that the resonator length of the second resonator is 1/15 or less of the resonator length of the first resonator.

前記外部共振器型波長変換器における前記第２の共振器は、２枚の対向するミラーと、前記２枚の対向するミラーの間に位置し、波長変換を行う非線形結晶とを有することを特徴とする請求項１に記載のレーザー装置。 The second resonator in the external resonator type wavelength converter includes two opposing mirrors and a nonlinear crystal that performs wavelength conversion and is positioned between the two opposing mirrors. The laser device according to claim 1.

前記２枚の対向するミラーの一方が、凹面鏡に一部の光を透過させる部分透過膜を設けた第１のミラーであり、
前記２枚の対向するミラーの他方が、凹面鏡に波長に応じて反射率の異なるダイクロイック膜を設けた第２のミラーであることを特徴とする請求項２に記載のレーザー装置。 One of the two opposing mirrors is a first mirror provided with a partial transmission film that transmits a part of light to a concave mirror;
3. The laser device according to claim 2, wherein the other of the two opposing mirrors is a second mirror in which a concave mirror is provided with a dichroic film having a reflectivity different depending on a wavelength.

前記外部共振器型波長変換器は、２枚の半凸型レンズと当該半凸型レンズによって狭持された前記非線形結晶とを有し、
前記一方の前記半凸型レンズは、レンズ面に一部の光を透過させる部分透過膜を設け、
他方の前記半凸型レンズは、レンズ面に所定の波長に応じて反射率の異なるダイクロイック膜を設けていることを特徴とする請求項２に記載のレーザー装置。 The external resonator type wavelength converter has two semi-convex lenses and the nonlinear crystal sandwiched by the semi-convex lenses,
The one half-convex lens is provided with a partial transmission film that transmits a part of light on a lens surface;
The laser device according to claim 2, wherein the other half-convex lens is provided with a dichroic film having a different reflectance according to a predetermined wavelength on a lens surface.

前記外部共振器型波長変換器は、前記非線形結晶を有し、
前記非線形結晶は、対向する二端面が凸型の形状をしており、前記凸型の形状をした二端面の一方の端面上に、一部の光を透過させる部分透過膜を設け、他方の端面上に波長に応じて反射率の異なるダイクロイック膜を設けていることを特徴とする請求項２に記載のレーザー装置。 The external resonator type wavelength converter has the nonlinear crystal,
The nonlinear crystal has a convex shape at two opposite end surfaces, and a partial transmission film that transmits part of light is provided on one end surface of the two end surfaces having the convex shape. 3. The laser device according to claim 2, wherein a dichroic film having a different reflectance according to the wavelength is provided on the end face.

前記外部共振器波長変換器は、前記非線形結晶と前記非線形結晶の端面に当接されたレンズとを有し、
前記非線形結晶におけるレーザー光の入射面と出射面は、前記レンズが当接された端面に対して鋭角であり、前記入射面上に一部の光を透過させる部分透過膜を設け、出射面上に波長に応じて反射率の異なるダイクロイック膜を設けており、
前記レンズのレンズ面には、光を全反射する反射膜を設けていることを特徴とする請求項２に記載のレーザー装置。 The external resonator wavelength converter has the nonlinear crystal and a lens in contact with an end face of the nonlinear crystal,
The incident surface and the exit surface of the laser beam in the nonlinear crystal are acute with respect to the end surface with which the lens is abutted, and a partial transmission film that transmits a part of the light is provided on the entrance surface. Is provided with a dichroic film with different reflectivity according to the wavelength,
The laser apparatus according to claim 2, wherein a reflection film that totally reflects light is provided on a lens surface of the lens.

前記レーザー発振器は、ＹＡＧレーザーであり、前記レーザー発振器の共振器長が０．３ｍ以上であることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載のレーザー装置。 The laser apparatus according to any one of claims 1 to 6, wherein the laser oscillator is a YAG laser, and a resonator length of the laser oscillator is 0.3 m or more.

請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載のレーザー装置を光源に用いた検査装置。 An inspection apparatus using the laser device according to any one of claims 1 to 7 as a light source.