CN114077033B - 一种离线光学元件装调平台及装调方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及面形检测技术领域，尤其涉及一种离线光学元件装调平台及装调方法，包括：导轨、设置在所述导轨上的第一转台和第二转台、棱镜平台、安装在棱镜平台上的多个棱镜；激光器和波前传感器；两个转台用于使激光器和波前传感器旋转至所需的角度，所需的角度指激光器发射的激光束照射在所述多个棱镜P1‑Pn中的一个上被反射后，反射光线可以被波前传感器所接收；装调平台还包括处理器，用于接收并显示波前传感器发送的波前图像，并根据所述波前图像判断光学元件面型的变化情况。本申请通过波前传感器对光学元件面型在装配过程中的面型变化情况进行监测，实时对装配过程进行调整优化，可保证光学元件在装配过程中最大程度保持其原始面型状态。
Description
技术领域
本发明涉及面形检测技术领域，具体涉及一种离线光学元件装调平台及调整方法。
背景技术
激光器研发过程中，时常需要对激光光谱(如激光波长、激光线宽)，进行控制以满足不同的应用需求。以准分子激光***为例，针对光刻应用，为了保证半导体硅片芯片图案的精细度，要求光刻光源有较窄的激光线宽输出。
在准分子激光器中一般通过线宽压窄模块完成光谱控制及波长选择。棱镜组配合光栅的方法是目前使用较广的光谱控制方法。图1是准分子激光***线宽压窄模块基本结构示意图，主要包含1-棱镜组及2-光栅。棱镜组对到达光栅之前的光束进行一维的扩束、准直，降低腔内光束能量密度，同时有利于光谱的选择和控制。
在线宽压窄模块中，棱镜组和光栅需要放置在特定的预设位置上以使输出激光有较窄的激光线宽。激光线宽除了受到激光光束发散角、棱镜扩束倍率影响之外，光学元件的面型对激光线宽也有较大影响。光学元件变形使激光波前发生畸变，如图2，引起光束质量下降，激光线宽展宽。光学元件的加工、剖光精度决定了光学元件的初始面型，光学元件装配方式决定了面型的变化情况。由此可知，光学元件的装配手段对激光输出线宽有着重要影响。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的上述缺陷，提供一种离线光学元件装调平台及调整方法，通过对装配过程中对光学元件面型变化情况的监测，优化改进装配手段，提升***输出。
本发明实施例的第一方面提供一种离线光学元件装调平台，所述离线光学元件装调平台包括：
导轨、设置在所述导轨上的第一转台(11)和第二转台(12)、棱镜平台(6)、安装在所述棱镜平台(6)上的多个棱镜P1-Pn；
所述第一转台(11)上安装有激光器(2)、所述第二转台(12)上安装有波前传感器(3)；
第一转台(11)和所述第二转台(12)，用于使所述激光器(2)和所述波前传感器(3)旋转至所需的角度，所述所需的角度包括所述激光器(2)发射的激光束照射在所述多个棱镜P1-Pn中的一个上被反射后，反射光线可以被所述波前传感器(3)所接收；
所述装调平台还包括具有显示功能的处理器(5)，用于接收并显示所述波前传感器(3)发送的波前图像，并根据所述波前图像判断光学元件面型的变化情况。
可选地，所述多个棱镜P1-Pn从最后一面棱镜Pn开始装配，根据所述波前传感器(3)测量得到的波前信息，调整棱镜压紧力的大小，依次安装、调整每一面棱镜，直至第一面棱镜；或
从所述多个棱镜P1-Pn的第一面开始装配，在装配完前一面棱镜后调整所述第一转台(11)或/和所述第二转台(12)的位置，使已安装的棱镜不会遮挡激光束入射到后安装的棱镜上。
可选地，所述第一转台(11)和第二转台(12)可以在所述导轨上移动，并固定在所述导轨的任意位置。
可选地，所述第一转台(11)和第二转台(12)可以进行360°旋转，并固定在任意角度。
本发明实施例的第二方面提供一种离线光学元件装调平台的装调方法，应用于上述第一方面中任一项所述的装调平台，所述装调方法包括：
S1:开启激光器(2)后，通过第一转台(11)调整所述激光器(2)的角度，使所述激光器(2)发出的激光光束入射到波前传感器(3)上，测量并记录此时波前状态；
S2:将多个棱镜P1-Pn中的最后一面棱镜Pn按照机械定位放置在棱镜平台上进行装配，分别通过所述第一转台(11)和第二转台(12)，调节所述激光器(2)和所述波前传感器(3)的位置及角度，使激光光束经所述最后一面棱镜Pn表面反射后可以被所述波前传感器(3)接收；或
从所述多个棱镜P1-Pn的第一面开始装配，在装配完前一面棱镜后调整所述第一转台(11)或/和所述第二转台(12)的位置，使已安装的棱镜不会遮挡激光束入射到后安装的棱镜上；
S3:拧紧所述当前装配的棱镜上方的角锥，在拧紧过程中观测波前变化情况，当波前变化超过达到λ/10时，停止拧紧；
重复步骤S2和S3，按既定顺序依次装配其他，待所有棱镜安装完成后结束调装过程。
本发明的有益效果在于提供了的离线光学元件装调平台通过波前传感器对光学元件面型在装配过程中的面型变化情况进行监测，实时对装配过程进行调整优化，可保证光学元件在装配过程中最大程度保持其原始面型状态。应用于线宽压窄模块的光学元件装调可提升模块标准化程度，提升***输出光谱。该装置结构小操作简便，可实现实时调整，精度高。
附图说明
图1是本发明实施例提供的准分子激光***线宽压窄模块基本结构示意图；
图2是本发明实施例提供的元件面型改变引起的波前改变示意图；
图3是本发明实施例提供的光学元件离线装调平台示意图；
图4是本发明实施例提供的棱镜固定方式示意图；
图5是本发明实施例提供的装配调整过程的流程示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
为了使本揭示内容的叙述更加详尽与完备，下文针对本发明的实施方式与具体实施例提出了说明性的描述；但这并非实施或运用本发明具体实施例的唯一形式。实施方式中涵盖了多个具体实施例的特征以及用以建构与操作这些具体实施例的方法步骤与其顺序。然而，亦可利用其它具体实施例来达成相同或均等的功能与步骤顺序。
请参阅图1-4，图1是准分子激光***线宽压窄模块基本结构示意图，主要包含1-棱镜组及2-光栅。棱镜组一般包含3～4个直角棱镜。P1～P4为紫外级熔融石英材料或紫外透光性良好的材料，如CaF2、MgF2等。可以是等腰直角棱镜或具有特殊角度的棱镜，如顶角为39°～45°的棱镜。
本发明提出一种离线光学元件装调平台，如图2所示。装置包括棱镜P1-P4、棱镜平台6、第一转台11、第二转台12、波前传感器3、计算机5、激光器2以及导轨。
P1～P4为棱镜，可以是等腰直角棱镜或具有特殊角度的棱镜。第一转台11、第二转台12，用于使激光器2和波前传感器3旋转需要的角度。激光器2，可以发射出具有一定光斑形状的激光，激光可以是可见光也可以是红外或者紫外激光；激光器发出的激光照射在多个棱镜的其中一个上；波前传感器3，用于接受棱镜表面反射激光，监测波前变化情况。导轨4用于移动激光器2和波前传感器3至需要的位置。计算机5与波前传感器3连接，接收波前传感器发送的波前信息，并通过波前图像判断光学元件面型变化情况。棱镜平台6，用于承载棱镜P1～P4，并对其进行固定。
图3为棱镜固定装置。棱镜通过正上方的角锥对棱镜施加一个垂直向下的力，进而使棱镜压紧，进而固定在棱镜平台6上。
进一步地，本发明提出的离线光学元件装调功能是通过激光器和波前传感器配合实现的。本质上是通过波前传感器实时测量光学元件表面反射波前的变化信息，对装配手段进行实时调整，以达到装配完成后光学元件面型不发生改变的目的，从而提升模块的标准化。由于光学元件对不同波长有不同的折射率，为了避免波长改变带来的光路变化，本发明采用反射式测量方式。
在棱镜装配时，从最后一面棱镜开始装配，根据波前传感器测量得到的波前信息，调整棱镜压紧力的大小。依次安装、调整每一面棱镜，直至第一面棱镜，即完成装配过程。具体步骤如下：
装调前，将棱镜平台6、导轨4在光学平台上固定好。第一转台11和第二转台12固定在导轨上，激光器2、波前传感器3分别固定在第一转台11和第二转台12上。保证转台可以在导轨上移动，并可以在任意位置锁定。两个转台均可以360°旋转，并可以在任意角度锁定。计算机5与波前传感器3相连，用于显示波前的实时状态，具体地：
1、开启激光器2，调整激光器角度使激光入射到波前传感器3上，测量并记录此时波前状态。
2、将棱镜P4按照机械定位放置在棱镜底板6上。调节激光器2和波前传感器的位置及角度，使激光经P4表面反射后可以被波前传感器3接收。
3、拧紧棱镜P4上方的角锥，在拧紧过程中观测波前变化情况，当波前变化超过达到λ/10时，停止拧紧，λ为激光器的波长。此时为棱镜所能承受的最大固定力。
4、重复流程2-3，分别依次装配棱镜P3、P2、P1。所有棱镜安装完成，装配过程结束。
5、流程图如图5所示。
可选地，在棱镜装配时，也可以从第一面棱镜开始装配，此时，装配完前一面棱镜后，通过调整第一转台或/和第二转台的位置，使已安装的棱镜不会遮挡激光束入射到后安装的棱镜上即可，然后依次安装棱镜P2、P3和P4。当然这里的棱镜的数量也可以是其他数值。
本发明通过波前传感器对光学元件面型在装配过程中的面型变化情况进行监测，实时对装配过程进行调整优化，可保证光学元件在装配过程中最大程度保持其原始面型状态。应用于线宽压窄模块的光学元件装调可提升模块标准化程度，提升***输出光谱。该装置结构小操作简便，可实现实时调整，精度高。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种离线光学元件装调平台，其特征在于，所述离线光学元件装调平台包括：
导轨、设置在所述导轨上的第一转台(11)和第二转台(12)、棱镜平台(6)、安装在所述棱镜平台(6)上的多个棱镜，所述多个棱镜的正上方分别设置对应有一个角锥，通过拧紧所述角锥对所述多个棱镜分别施加垂直向下的力，进而使所述多个棱镜压紧并固定在所述棱镜平台(6)上；
所述第一转台(11)上安装有激光器(2)、第二转台(12)上安装有波前传感器(3)；
第一转台(11)和第二转台(12)，用于使激光器(2)和波前传感器(3)旋转至所需的角度，所述所需的角度包括激光器(2)发射的激光束照射在所述多个棱镜P1-Pn中的一个上被反射后，反射光线可以被波前传感器(3)所接收；
所述装调平台还包括具有显示功能的处理器(5)，用于从多个棱镜中的最后一面棱镜或从所述多个棱镜的第一面开始对所述多个棱镜按顺序进行装配过程中，接收并显示波前传感器(3)发送的波前图像，并根据所述波前图像判断光学元件面型的变化情况，在装配当前棱镜时拧紧当前装配棱镜上方的角锥，在拧紧过程中观测波前变化情况，当波前变化超过达到λ/10时，停止拧紧。
2.如权利要求1所述的离线光学元件装调平台，其特征在于：所述多个棱镜从最后一面棱镜Pn开始装配，根据波前传感器测量得到的波前信息，调整棱镜压紧力的大小，依次安装、调整每一面棱镜，直至第一面棱镜；或，
从所述多个棱镜的第一面开始装配，在装配完前一面棱镜后调整所述第一转台或/和所述第二转台的位置，使已安装的棱镜不会遮挡激光束入射到后安装的棱镜上。
3.如权利要求1所述的离线光学元件装调平台，其特征在于：所述第一转台(11)和第二转台(12)可以在所述导轨上移动，并固定在所述导轨的任意位置。
4.如权利要求3所述的离线光学元件装调平台，其特征在于：所述第一转台(11)和第二转台(12)可以进行360°旋转，并固定在任意角度。
5.一种离线光学元件装调平台的装调方法，其特征在于：应用于如权利要求1-4任一项所述的装调平台，所述装调方法包括：
S1:开启激光器后，通过第一转台调整激光器的角度，使所述激光器发出的激光光束入射到波前传感器上，测量并记录此时波前状态；
S2:将多个棱镜中的最后一面棱镜Pn按照机械定位放置在棱镜平台上进行装配，分别通过第一转台和第二转台，调节激光器和波前传感器的位置及角度，使激光光束经所述最后一面棱镜Pn表面反射后可以被波前传感器接收；
或，从所述多个棱镜的第一面开始装配，在装配完前一面棱镜后调整所述第一转台或/和所述第二转台的位置，使已安装的棱镜不会遮挡激光束入射到后安装的棱镜上；
S3:拧紧当前装配的棱镜上方的角锥，在拧紧过程中观测波前变化情况，当波前变化超过达到λ/10时，停止拧紧；
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Citations (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN106052585A (zh) * | 2016-06-13 | 2016-10-26 | 中国科学院高能物理研究所 | 一种面形检测装置与检测方法 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4102457B2 (ja) * | 1997-05-09 | 2008-06-18 | 株式会社小松製作所 | 狭帯域化レーザ装置 |
| JP3590524B2 (ja) * | 1998-03-25 | 2004-11-17 | 株式会社小松製作所 | 狭帯域化レーザの波面制御装置 |
| US6393037B1 (en) * | 1999-02-03 | 2002-05-21 | Lambda Physik Ag | Wavelength selector for laser with adjustable angular dispersion |
| US6700915B2 (en) * | 1999-03-12 | 2004-03-02 | Lambda Physik Ag | Narrow band excimer laser with a resonator containing an optical element for making wavefront corrections |
| US6542243B2 (en) * | 2000-01-27 | 2003-04-01 | Lambda Physik Ag | Resonator optics monitoring method |
| US6856638B2 (en) * | 2000-10-23 | 2005-02-15 | Lambda Physik Ag | Resonator arrangement for bandwidth control |
| CN101248981A (zh) * | 2008-04-03 | 2008-08-27 | 上海交通大学 | 基于波前像差的视觉光学分析*** |
| CN101581866B (zh) * | 2009-05-27 | 2010-12-29 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 | 含光束整形与波长转动调谐的线宽压缩装置 |
| CN107748426A (zh) * | 2017-10-26 | 2018-03-02 | 中国科学院光电研究院 | 一种棱镜角度装调装置及装调方法 |
| CN108493751A (zh) * | 2018-01-19 | 2018-09-04 | 北京科益虹源光电技术有限公司 | 一种波长稳定控制装置 |
-
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Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106052585A (zh) * | 2016-06-13 | 2016-10-26 | 中国科学院高能物理研究所 | 一种面形检测装置与检测方法 |
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