具有光束指向校正的光调制器的制作方法

专利名称：具有光束指向校正的光调制器的制作方法
技术领域：
本发明一般涉及高频脉冲式光源的光功率调制，尤其涉及在提供经调 制的脉冲式光输出的系统中用于光束一指向校正的方法和装置。
背景技术：
在从外科设备到用于形成电子微电路的光刻系统的应用范围中，广泛 地使用脉冲式激光器。传统上存在供脉冲式激光调制使用的许多类型的设 备。例如，这些设备包括偏转一部分激光或导致衍射的设备，诸如各种类 型的声一光调制器(AOM)以及电一光调制器(EOM)。其它类型的调制 器利用光偏振状态进行工作，诸如液晶(LC)调制器。例如，再其它类型 的脉冲式光调制器可通过阻挡激光束的一些可变部分的机械动作、通过诸 如音圈、压电致动器、马达和伺服电机设备等设备的致动而工作。
传统上使用的用于脉冲式激光调制的各种类型的调制器具有某些局限 性。例如，机械设备只在一些速度范围内工作。诸如声一光调制器之类某 些类型的设备只在一些波长范围中有效。
对脉冲式调制特别感兴趣的一个领域是UV光刻技术。用于微电路制 造的不断提高分辨率的趋势已经激起对于使用更短的波长的兴趣，对于使 用一般小于约250 nm的深UV区域中的光特别感兴趣。然而，在该波长范 围内的脉冲式激光束的调制显现出不服从传统解决方案的多种问题。 一个 问题涉及光谱范围，它超过诸如AOM和EOM设备之类的调制器设备的范
5围。例如，诸如KD*P (磷酸二氘钾)或KDP (磷酸二氢钾)之类典型的 EOM材料在UV波长处展现出相当强的吸收，这导致在该光谱范围上较低 的材料损伤阀值。这使这些设备从作为用于UV光刻应用的可能的调制器 中淘汰。
另一个问题涉及高脉冲频率。通过能工作在5 — 6KHz或更高的脉冲率 的准分子激光器有效地提供处于合适功率电平的UV光。这远远地超过可 能在深UV范围内工作的机械光调制器的响应速度。因此，非常短的波长 和相当高的脉冲频率的组合不服从传统的光调制解决方案。
在速度和灵活性方面受限制的脉冲式激光调制的传统方法又限制了 UV光刻技术的性能。因此，虽然在过去几年中已经达到了较高的脉冲式激 光频率，但是利用UV脉冲式激光器的光刻系统不能够利用所提供的附加 的潜力提高曝光精度和处理速度。
在2006年11月29日由Cobb等人提交的、题为"OPTICAL POWER MODULATION AT HIGH FREQUENCY (高频下的光功率调制)"的专利 申请S/N 60 / 842306中已经提出的一种方法提供了一种具有光束偏转器的 装置，该光束偏转器循环地使一个或多个独立的光脉冲改变方向而到达许 多独立的光强调制器中的每一个中，然后提供光束重组器，用于把经调制 的脉冲组合到单个输出光径上。虽然该方法允许脉冲一到一脉冲的调制， 但由轻微的机械失准、速度不规则或脉冲定时抖动引起的问题可导致该系 统输出处的光束指向伪影(beam pointing artifact)。因此，需要用于这种 和其它类型设备的、可以使光束改变方向和进行重组的光束一指向校正装 置。

发明内容
本发明的一个目的是提高激光器光调制的技术。考虑到这个目的，本 发明提供一种用于提供经调制的脉冲式辐射光束的装置，包括
(a) 辐射源，用于提供恒定脉冲重复频率下的脉冲式辐射光束；
(b) 多个光束强度调制器-，
(c) 光束偏转元件，它在脉冲式辐射光束的光径中并且可围绕轴旋转，用于循环地依次使脉冲式辐射光束改变方向而到达多个光束强度调制器中 的每一个光束强度调制器中；
(d) 光束重组元件，它可围绕轴与光束偏转元件同步地旋转，并且被 设置成组合来自多个光束强度调制器中的每一个的经调制的光以便形成恒 定脉冲重复频率下的经调制的脉冲式辐射光束；以及
(e) 至少一个光束指向校正装置，它使光束偏转元件和光束重组元件 在围绕轴的至少一个旋转位置处光学共轭。
本发明的一个特征是它为脉冲式光调制器中的定时抖动或对准误差提
供无源光学补偿。
本发明的优点在于它有助于使光束一指向伪影最小化或消除。 通过对下述较佳实施例的详细说明以及所附的权利要求书的阅读以及
参考附图，将更清楚地了解和理解本发明的这些和其它方面、目的、特征
和优点。


图1是示出使用本发明的输入和经调制的输出脉冲序列的时序图。 图2是示出根据本发明的脉冲分布和调制的同步的示意和时序图。 图3A和3B是示出在一个实施例中使用经耦合的旋转单一体 (monogons)作为光束偏转器和重组器的光调制器的立体图。 图4A是示出图3A和3B的实施例的一部分的侧视图。 图4B是使用旋转楔形反射器的替代实施例的侧视图。 图5是示出光束一指向误差状况的旋转双单一体实施例的侧视图。 图6是配备根据本发明的一个实施例的光束指向校正装置的旋转双单
一体实施例的侧视图。
图7是在使用透镜的一个实施例中的光束一指向校正部件的示意图。 图8A、 8B、 8C和8D示出使用本发明的装置和方法为一个调制通道
中的光束定位误差提供的无源补偿。
图9示出在使用反射曲面进行光束定位补偿的一个实施例中的旋转反
射楔形体的侧视图。
7图10是示出使用弯曲反射面阵列进行光束定位补偿的一个实施例的 立体图，其中在每个调制通道中有一对弯曲反射面。图11是示出使用单个弯曲反射面对进行光束指向误差补偿的侧视图。图12是使用单个弯曲反射面对进行光束指向误差补偿的光束产生装置的立体图。
具体实施方式
图1的时序图示出本发明的总目标即，提供从具有相对恒定功率输 出的脉冲式辐射光束10产生的经调制的高频脉冲式辐射光束20。本发明的装置和方法适用于周期tl的范围，特别包括比独立的调制部件本身的响应 时间短的周期tl。在接着描述的一些实施例中，例如，可以使用每个独立的部件具有仅约1 KHz的最大响应时间的调制器部件的阵列来调制具有5 KHz的脉冲重复频率(具有0.2毫秒的周期tl)的脉冲式激光束。如图1 所示，可以调制经调制的高频脉冲式辐射光束20的每个独立的脉冲，从而 允许输出功率一个脉冲一个脉冲地高精度传送。接下来的附图中的示意图 示出脉冲式辐射光束IO输入的光径，并且示出在各个实施例中是如何形成 经调制的脉冲式辐射光束20的。提供这里所示出的和描述的附图，以说明根据本发明的关键工作原理 以及沿相应光径的部件关系，而且不旨在表示实际大小和标度。为了强调 基本结构关系或工作原理， 一些夸大可能是必需的。例如，为了简化对本发明本身的说明，在附图中没有示出为了实现所描述的实施例必需的某些 传统部件，例如，诸如旋转致动器或光学安装件。在附图以及其后的正文 中，用相同的标号来表示相同的部件，并且省略已描述过的有关这些部件 和配置或部件的交互作用的相似的说明。图2的示意图一般示出如何使用光束偏转器12和两个或多个较慢的光 调制器以高速率对来自激光器16的脉冲式辐射光束10进行调制。作为示 意，图2的例子示出五个调制器18a、 18b、 18c、 18d和18e，虽然可以使 用任何数量的调制器。在该例中，提供5KHz频率的脉冲式辐射光束10， 以致周期tl为0.2毫秒。在每个调制器的右边还示出了调制器1到5 (对应8于调制器18a到18e)的示例调制电平曲线图。因此，例如，调制器18a设 置经调制的脉冲式辐射光束20的第一脉冲的电平，调制器18b设置第二脉 冲的电平，调制器18c设置第三脉冲的电平，依此类推。注意，例如，调 制器18a在提供第一脉冲所需的衰减电平和提供第六脉冲所需的电平之间 转变是需要一些时间的。相对于脉冲式激光输出的0.2毫秒周期tl，调制器 18a到18e响应得较慢，其典型的响应时间可能在lKHz频率范围内，艮口， 具有1.0毫秒的周期。因此，例如，对于可控制地调制5 KHz脉冲序列中 的每个独立的脉冲，单个调制器18a显然工作得太慢了。然而，如图2示 意地示出，使用光束偏转器12作为光束偏转元件，使脉冲改变方向而到这 些较慢的调制器中的两个或多个中，以便提供对脉冲式激光束(具有比调 制器响应时间短的周期tl)的逐脉冲的调制。然后把经调制的脉冲再组合 到单个光径上，如下所述。注意这一点是有益的，即在该多路复用方案中使用的光束偏转器12每 一次都可以把单个脉冲或两个或多个连续的脉冲引导到调制器18a、 18b、 18c、 18d或18e中的一个。为了输出功率的精确控制，最好把整数(即， 全部或计数0、 1、 2、 3等)序列的脉冲以精确的定时引导到任何单个调 制器通道。在图2所示的实施例中，每个调制器18a、 18b、 18c、 18d或18e 每一次调制单个脉冲，S卩，在给定的衰减电平上。然而，可以依次把两个 或多个连续脉冲发送到每个调制器，例如，对于相同电平的衰减。参考图3A和3B，可以使用部件的许多可能的组合来实现光束偏转、 脉冲调制和光束重组的功能。图3A和3B中以立体图示出的实施例中的光 束产生装置30使用旋转双单一体62。还在图4A中以侧视图示出的旋转双 单一体62包括在可旋转主轴44的相对两端上的两个单一体50、 52。在工 作中，旋转双单一体62执行两个基本功能(i)光束偏转元件，如相对于 图2中的光束偏转器12所描述的那样；以及(ii)作为光束重组元件，光 束组合器40，用于通过使经调制的输出光束偏转到单个光径上以形成经调 制的脉冲式辐射光束20而对经调制的输出光光束进行重组。图3A和3B 中所示的光束产生装置30具有四个调制通道60a、 60b、 60c和60d。每个 调制通道60a、 60b、 60c和60d具有相应 调制 18a、 18b、 18c、 18d与用于引入未经调制的光和引出经调制的光的一对辅助旋转镜48。
图3A描绘了到调制通道60b的光径。第一单一体50旋转到调制通道 60b的位置上，并且通过旋转镜48把一个或多个脉冲引导到调制器18b。 然后通过第二旋转镜48把来自调制通道60b的经调制的输出引导到作为光 束组合器40的第二旋转单一体52，它把经调制的光引导到输出作为经调制 的脉冲式辐射光束20的一部分。
在轴44旋转时连续执行这个程序，并且把光引导到调制通道60c，如 图3B所示。这里，在调制器18c处对光进行调制，并且相似地改变方向而 到作为光束组合器40的第二旋转单一体52。按相似的方式，当轴44旋转 时，把脉冲式的光循环地依次引导到和引出每个调制通道60a、 60b、 60c 和60d。
图4A以侧视图示出图3A和3B的基本设置。为了清楚起见，在这特 定视图中只示出了两个调制器18a和18b;可以在围绕旋转轴R的合适的 角度位置上分布额外的调制器，如图3A和3B的例子中所示。光束产生装 置30中的双单一体62既提供光束偏转元件又提供光束重组元件，其中单 一体50作为光束偏转器部件，而单一体52作为光束重组器部件。在图4A 的特定示例中，减小的入射角提高了偏振光的处理。因为更大入射角处的 反射会负面地影响偏振，有利的是以锐角来反射偏振光，最好以小于45度 的锐角。在图4A中的双单一体62和反射镜48的角度配置下，减小了入射 和反射角A1、 A2、 A3和A4，从而使偏振状态上的反射的影响最小化。
图4B示出再另一个配置，其中单个折射部件既作为光束一偏转元件提 供光束偏转又作为光束一重组元件提供光束重组。图4B的侧视图示出光束 产生装置30的一个实施例，该光束产生装置30使用折射旋转棱镜66作为 它的旋转光束偏转器和光束重组器。折射旋转棱镜66围绕轴R (它位于页 面的平面中)旋转。在图4B中示出的旋转位置处，折射旋转棱镜66以锐 角入射和反射角A3使一个或多个入射脉冲式辐射光束22改变方向而到反 射镜48。反射镜48使光向调制器18a反射。然后使从调制器18a输出的经 调制的光脉冲从第二反射镜48反射回折射旋转棱镜66。这个实施例减小了 入射和反射角A2和A3。同样，如图4A，仅示出两个调制器18a和18b;可以在围绕旋转轴R的合适的角度位置上分布额外的调制器。
虽然图3A、 3B、 4A和4B中示出的实施例很好地工作，但可以理解， 存在一些对于脉冲定时抖动、旋转不规则性和总机械公差的敏感性。在理 想的情况下，最好沿输出光轴(与图3A—4B中的旋转轴R共线)对准构 成经调制的脉冲式辐射光束20的经重组的脉冲。然而，实际上，任何少量 的定时、旋转或机械对准误差都导致会降低经调制的脉冲式辐射光束20的 效率和瞄准精度的光束指向伪影。
图5的侧视图示出光束一指向伪影如何发生。在该图中，实线表示脉 冲式辐射光束的预期光径。虚线表示导致光束指向伪影的实际光径。当脉 冲式辐射光束22到达第一旋转单一体50的反射面时，信号抖动、旋转抖 动或小量的机械失准会引起轻微的角度误差。使该光束向第一旋转镜48偏 转，并且通过光调制器18a以相对于预期光径稍微偏离中心的一个角度来 引导该光束。然后在存在角度误差分量的情况下从第二旋转镜48反射来自 调制器18a的经调制的光。然后，作为光束重组元件的旋转单一体52使该 光向输出偏转。然而，由于积累的角度误差，经过改变方向的光没有处于 与预期的经调制的脉冲式辐射光束20相同的角度上，而是稍微地偏斜，如 同经调制的脉冲式辐射光束20'。在某些情况中，角度误差足以阻止光学系 统中的其它部件正确地处理输出脉冲，或角度误差会显著到足以把输出光 束引导到表面上不正确的目标或位置上。
防止光束一指向伪影的传统方法是排除光束偏转元件和光束重组元件 的信号抖动、旋转抖动或任何机械失准或使之最小化。然而，可以理解， 为了得到这个结果所需要的部件制造、组装和测试的高成本阻碍了这一方 法。此外，即使排除了这种误差源，还固有地存在与脉冲宽度有关的更敏 感的定时复杂性。即使激光脉冲是极窄的，且具有不大于约50—100毫微 秒或更小的典型的脉冲宽度，对于某些类型的准分子激光器还存在某些"偏 斜拉伸(divergence stretch)"效应，这种效应的发生是简单地由于在该 时间期间，脉冲的前沿和后沿在时间上分离以及单一体或其它光束偏转器 12部件的旋转是连续的。目卩，相对于图5的部件配置，当单一体50处于第 一旋转角时，使激光脉冲的前沿反射到第一旋转镜48。当单一体50处于刚从第一旋转角稍微转动的第二旋转角时，反射相同激光脉冲的后沿。结果， 可以注意到由这个效应引起的少量偏斜，刚好相对于输入脉冲式辐射光束
22展宽了输出经调制的脉冲式辐射光束20。
本发明致力于使用一种光学系统以无源的方式解决偏斜拉伸的光束指 向伪影的问题，，该光学系统使旋转光束偏转元件的光变向表面和旋转光
束重组元件的光变向表面共轭。参考图6的侧视图，图中示出光束产生装 置30的一个实施例，它使用了根据本发明的光束指向校正装置100。这里， 光束一指向校正装置100在调制通道60a中，并且向和从调制器18a引导 光。利用这种类型的设置，每个调制通道将具有其自己的光束指向校正装 置100。
图7的示意图示出如在光学上未展开的图6中所使用的光束指向校正 装置100部件的设置。作为一个系统，包括透镜102和104的光束一指向 校正装置100是无焦点的，类似于1X望远镜的光学构造。单一体50的光 变向表面在透镜102的前焦平面处。这个光变向表面与在透镜104的后焦 平面处的单一体52的光变向表面在光学上共轭。以虚线框示出透镜102和 104之间的中点处的调制器18的相对位置作为参照，尽管透镜102和104 之间的任何适当位置都是合适的。进入调制器18的光是未经调制的脉冲式 辐射光束22;离开调制器18的光是经调制的脉冲式辐射光束20。
光束指向校正装置IOO是通过使这两个光变向表面在1X放大倍数下光 学共轭并保持输入和输出光束的准直而工作的。图8A到8D所示的程序示 出这些设置是如何处理会导致光束指向伪影的角度偏离的光的。对于单个 调制通道60，图8A示出无光束指向校正方案的系统的理想对准。在此情 况下，优选当激光脉冲撞击第一单一体50时就对准作为光束偏转元件和光 束重组元件的单一体反射镜50和52。然后把经调制的脉冲式辐射光束20 的所产生的经调制的输出脉冲引导到在校正位置处用十字准线表示的靶T。 通过比较，图8B示出当在单一体反射镜50、 52和输入激光脉冲之间失准 时发生了什么。在此情况下，第一单一体镜50以稍微偏离图8A的理想光 径的一个角度来引导脉冲。在调制器18处调制之后，第二单一体镜52再 次以偏斜的角度引导脉冲，以致经调制的脉冲式辐射光束20脱靶，如虚线
12所表示。图8C示出光束指向校正装置100是怎样工作的。通过使第一单一 体50的反射表面与第二单一体52的反射表面在光学上共轭或成镜像，这 里是通过透镜102和104，光束指向校正装置IOO校正了光束方向上的微小 的角度误差。结果，经调制的脉冲式辐射光束20保持在靶上。
在该实施例中，还通过光束指向校正装置100中具有内部聚焦的IX 望远镜设置保持准直。如图8D所示，在脉冲式辐射光束22中输入经准直 的光，进行调制，然后在经调制的脉冲式辐射光束20中作为经准直的光而 输出。
在图9中示出了光束指向校正装置100的另一个实施例，其中使用弧 形的反射光学部件作为图6的折射实施例中使用的透镜102和104的替代 物。调制通道60具有调制器18和使用第一和第二球形中继反射镜110和 112的光束指向校正装置100。旋转反射楔形体108 (或等效的部件)具有 反射面114和116，分别作为光束一偏转元件和光束一重组元件。通过球形 中继反射镜110和112的焦距和镜的展开角度来确定这里作为厚度t示出 的反射面114和116之间的距离。第一反射面114距离第一球形中继反射 镜110 —个焦距。相似地，第二反射面116距离第二球形中继反射镜112 一个焦距。这里示出的调制器18基本上在第一和第二球形中继反射镜110 和112之间的中点处，即在距离球形中继反射镜110和112的每一个一个 焦距的距离处。然而，有利的是，可以使调制器18位于中继反射镜110和 112之间光径上的某些其它位置处。
图10的立体图示出光束产生装置30的实施例，光束产生装置30在十 个调制通道60的每一个中提供反射光束指向校正装置100。以虚线示出通 过调制通道60中的一个的光径。在这个设置中，使在每个调制通道60中 的调制器18 (这里示出为致动检流计的部件)放置得最近第一球形中继反 射镜110。旋转镜48向和从光束产生装置30引入脉冲式辐射光束22和引 出经调制的脉冲式辐射光束20。反射楔形体108旋转，通过每个相应的调 制器18连续地引导脉冲式辐射光束22到和自中继反射镜110的每一个。 在这个实施例中，为从调制器18的输出光即经调制的脉冲式辐射光束20 设置补偿板120。通过适当的弧形中继反射镜112向反射楔形体108引回光束20。从这里，光到达旋转镜48以便改变方向而作为输出光。
在图11和12的侧视图和立体图中分别示出在每个调制通道60中使用一对中继反射镜110和112的一种变型。这里，使用两个相同的弧形反射面124和126作为每个调制通道60的中继反射镜。在一个实施例中，弧形反射面124和126是球形的反射镜面，其中弧形反射面124的曲率中心在弧形反射面126的顶点处。相似地，弧形反射面126的曲率中心在弯曲反射面124的顶点处。每个反射面124、 126具有允许激光束进入和离开光束产生装置30的孔径122;另一方面，可以使用旋转镜向或从光束产生装置30的这个实施例引入或引出光。在图12中，示出了通过具有调制器18b的调制通道60b的光径。反射楔形体108围绕轴R旋转，如先前所述，连续和循环地把光引导到调制通道的每一个。调制通道部件围绕轴R以实质
上相等的角度增量分布。
如图6到10中表示的实施例所示，存在许多能提供光束指向补偿功能的可能设置。可在各种激光功率电平下使用本发明，只要合适地设计光束成形光学部件、光束偏转设备和调制设备。例如，在一个实施例中，从一个准分子激光器以每脉冲约10 mJ (毫焦耳)来传送源脉冲。脉冲式激光源的脉冲宽度一般相对于时间周期(图1中的tl)是很小的，典型的脉冲宽度一般在50毫微秒到100毫微秒的范围内。
可以从这里示出的示例实施例看到，本发明的装置和方法允许使用安排在阵列中的多个相当慢的光束强度调制器，用于执行脉冲式辐射光束的逐脉冲调制。这能控制每个独立脉冲的相对强度，已经断定这有利于诸如UV光刻之类的应用。
除了逐脉冲调制之外，本发明的装置和方法提供的另一个优点涉及改善的功耗。通过以循环的方式把少量激光脉冲引导到许多调制通道中的每一个，可以使用本发明来帮助延长调制部件和它们的支持光学部件的寿命。
在本发明的装置中可以使用许多类型的光束强度调制器中的任何一种，包括AOM、 EOM或LC器件、压电或伺服电机致动的孔径、包括旋转快门或致动快门的快门、或通过压电致动器致动的缝隙或伺服电机设备或音圈、致动检流计的设备或其它设备。例如，电光调制器可以包括泡克尔
14斯盒设备(Pockels cell device)、可变间隔的法布里-珀罗(Fabry-Perot)标准
器、部分透射网格以及打孔板、部分透射或部分反射光学涂层或表面、整体吸光材料以及诸如移动刀片或快门之类的机械机构。可以使用诸如电介质膜之类的光学涂层以通过倾斜衰减器元件以及通过互换在脉冲式光径上具有透射梯度的固定元件或转变元件而得到可变的透射。可以使用分级方式的衰减控制或连续可变控制。衰减的分立间隔可以是线性的、对数的或具有其它输入到输出特性。
虽然已经关于光束偏转器12和光束组合器40是反射型的实施例主要描述了本发明的装置，但可以使用偏转光的替换方式。例如，参考早先在图4中给出的例子，光束偏转器12和光束组合器40两者都可以使用折射元件。为了配备光束指向校正，折射光偏转器可以具有与光束指向校正装置100光学器件共轭的等效的折射平面。作为偏转光的另一个替换，也可以使用衍射偏转器。如此的实施例具有机械优点，由于与平衡旋转棱镜或倾斜镜相比，它可以比较容易地平衡围绕与入射光垂直的一个轴旋转的光栅或相似的衍射偏转器。具有如此的衍射设备，有效的偏转平面可以在光学上与光束指向校正装置100光学器件相配合。
已经具体参考了本发明的某些优选实施例详细地描述了本发明，但是
应该理解，在如上所述的、以及如所附的权利要求书中所注明的、本发明的范围内，熟悉本领域普通技术的人员可以实现变化和修改而不偏离本发明的范围。例如，激光源本身可以是准分子激光器或某些其它类型的高频源。激光器16可以是脉冲式固态激光器，诸如是Q-切换的或模式锁定的、频率翻了两番的YAG (钇铝石榴石)激光器。有许多选择可提供作为光束偏转元件的光束偏转器12和与它的同步旋转的、作为光束重组元件的光束组合器40，以便循环地改变方向和脉冲式辐射光束的重组，如在本发明的装置中所使用的那样。例如，这包括反射旋转多边形、旋转单一体或其它类型的可旋转的反射元件。
因此，所提供的是一种装置和方法，用于得到具有可变功率的、逐脉冲的以及包括对光束指向伪影进行无源光学补偿的脉冲式光输出。
权利要求
1.一种用于提供经调制的脉冲式辐射光束的装置，包括a)辐射源，用于提供恒定脉冲重复频率下的脉冲式辐射光束；b)多个光束强度调制器；c)在所述脉冲式辐射光束的光径中并且可围绕轴旋转的光束偏转元件，用于循环地依次使所述脉冲式辐射光束变向而到达所述多个光束强度调制器中的每一个中；d)可围绕所述轴与所述光束偏转元件同步地旋转的光束重组元件，所述光束重组元件被设置成组合来自所述多个光束强度调制器中的每一个的经调制的光，以形成所述恒定脉冲重复频率下的经调制的脉冲式辐射光束；以及(e)至少一个光束指向校正装置，所述光束指向校正装置使所述光束偏转元件和所述光束重组元件在围绕所述轴的至少一个旋转位置处光学共轭。
2. 如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述光束偏转元件是可致动 的，以使所述脉冲式辐射光束以一次一个脉冲的方式依次向多个光束强度调制 器中的每一个变向。
3. 如权利要求1所述的装置，其特征在于，至少一个所述光束强度调制 器是从由快门、压电致动设备、音圈致动设备、伺服电机致动设备以及检流计 致动设备组成的组中选择的。
4. 如权利要求l所述的装置，其特征在于，至少一个所述光束指向校正 装置具有1X望远镜的光学构造。
5. 如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述光束偏转元件是旋转的 单一体。
6. 如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述辐射源是从包括准分子 激光器和脉冲式固态激光器的组中选择的。
7. 如权利要求1所述的装置，其特征在于，至少一个所述光束强度调制 器包括分光表面。
8. 如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述光束强度调制器是围绕 所述光束偏转元件的旋转轴以等角度增量设置的。
9. 如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述光束偏转元件使所述入射脉冲式辐射光束以小于45度的角度偏转。
10. 如权利要求1所述的装置，其特征在于，通过可旋转的轴来耦合所述 光束偏转元件和所述光束重组元件。
11. 如权利要求l所述的装置，其特征在于，至少一个所述光束指向校正 装置包括两个或多个透镜元件。
12. 如权利要求l所述的装置，其特征在于，至少一个所述光束指向校正 装置包括两个或多个弧形反射面。
13. 如权利要求l所述的装置，其特征在于，所述光束偏转元件是反射性的。
14. 如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述光束偏转元件是折射性的。
15. 如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述光束偏转元件是衍射性的。
16. —种用于提供经调制的脉冲式辐射光束的装置，包括a) 提供恒定脉冲重复频率下的脉冲式辐射光束的辐射源；b) 光束偏转器，所述光束偏转器在所述脉冲式辐射光束的光径中的可旋 转主轴上，并且可致动而循环地使所述脉冲式辐射光束每次向多个光束强度调 制通道中的一个通道改变方向；其中所述光束强度调制通道是围绕所述可旋转主轴的旋转轴以等角度增 量设置的；以及c) 在所述旋转主轴上的光束重组器，用于组合来自所述多个光束强度调制器中的每一个的经调制的光，以形成所述恒定脉冲重复频率下的经调制的脉冲式辐射光束，其中至少一个所述光束强度调制通道包括(i) 光束强度调制器，用于提供入射脉冲式辐射的可变衰减；以及(ii) 光束指向校正装置，所述光束指向校正装置使所述光束偏转器 和光束重组器对于被引导至所述光束强度调制器的光而言在光学上共轭。
17. —种用于提供经调制的脉冲式辐射光束的方法，包括a) 提供恒定脉冲重复频率下的脉冲式辐射光束；b) 通过第一光束偏转元件的偏转循环地使所述脉冲式辐射光束依次向多 个光束强度调制器中的每一个变向以形成经调制的光；c) 组合通过第二光束一偏转元件偏转的来自所述多个光束强度调制器的每一个的经调制的光，以形成所述恒定脉冲重复频率下的经调制的脉冲式辐射光束；以及d) 对于通过所述多个光束强度调制器中的至少一个调制的光，使所述第 一光束偏转元件与所述第二光束偏转元件成镜像。
18. 如权利要求19所述的方法，其特征在于，使所述脉冲式辐射光束改 变方向的步骤循环地每次使所述脉冲式辐射光束的一个脉冲改变方向至每个 光束强度调制器。
19. 如权利要求19所述的方法，其特征在于，使所述第一光束偏转元件 与所述第二光束偏转元件成镜像包括通过两个或多个透镜来引导光。
20. 如权利要求19所述的方法，其特征在于，使所述第一光束偏转元件 与所述第二光束偏转元件成像包括将光引导至两个或多个凹形反射面。
全文摘要
提供经调制的脉冲式辐射光束的装置(20)具有用于提供恒定脉冲重复频率下的脉冲式辐射光束的辐射源(16)以及许多光束强度调制器(18a-18e)。在脉冲式辐射光束的光径中和围绕一个轴旋转的光束偏转元件循环地依次使脉冲式辐射光束改变方向而到达多个光束强度调制器中的每一个光束强度调制器中。可与光束偏转元件同步地围绕轴旋转的光束重组元件组合来自每个光束强度调制器的经调制的光，以便形成恒定脉冲重复频率下的经调制的脉冲式辐射光束。至少一个光束指向校正装置使光束偏转元件和光束重组元件在围绕轴的至少一个旋转位置处实现光学上的共轭。
文档编号G03F7/20GK101681119SQ200880017686
公开日2010年3月24日 申请日期2008年5月29日 优先权日2007年5月31日
发明者J·L·克罗伊泽, J·M·克比, P·G·德瓦 申请人:康宁股份有限公司