[發明專利]產生用于處理基底的光束的光學系統

無效

• 申請號: 201080040777.0
• 申請日: 2010-07-20
• 公開（公告）號: CN102498428A
• 公開（公告）日: 2012-06-13
• 發明（設計）人: J.萬格勒;M.萊;M.曾津格;H.明茲
• 申請（專利權）人: 卡爾蔡司激光器材有限責任公司
• 主分類號: G02B27/09
• 分類號: G02B27/09;B23K26/06;B23K26/073
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 邱軍

1.一種光學系統，用于產生處理布置在基底平面(14)中的基底的光束，其中所述光束在垂直于所述光束的傳播方向(Z)的第一維度(X)上具有束長度(L)，以及在垂直于所述第一維度(X)并且垂直于所述光傳播方向(Z)的第二維度(Y)上具有束寬度(B)，其中相對于所述束寬度(B)，所述束長度(L)較大，所述光學系統包括第一光學布置(18)，所述第一光學布置(18)確定多個光通道(26；28)，所述多個光通道(26；28)在所述第一維度(X)上彼此相鄰布置并且在所述第一維度(X)上將所述光束分成多個部分場(30，32，34)，其中所述部分場(30，32，34)在所述第一維度(X)上以彼此疊加的方式入射到所述基底平面(14)中，其特征在于：在所述光傳播方向上，所述第一光學布置(18)的上游布置第二光學布置(20)，所述第二光學布置在所述第一維度(X)上具有這樣的范圍并且擴展入射到所述第二光學布置(18)上的光束(42)在第一維度(X)上的角譜，使得所述第二光學布置(20)在所述第一維度(X)上的集光率是所述光學系統在所述第一維度(X)上的總集光率的50％到100％，從而所述第一光學布置(18)的至少幾乎所有光通道(26；28)都被光均勻地照明。

2.如權利要求1所述的光學系統，其特征在于：所述第二光學布置(20)的集光率是所述光學系統的總集光率的70％到100％，優選80％到100％，更優選90％到100％。

3.如權利要求1或2所述的光學系統，其特征在于：所述第二光學布置(20)的光學特性被設計為使得從所述第二光學布置(20)的沿著所述第一維度(X)的任意部分區域(46，48，50)出射的光至少近似包含整個角度信息并且至少近似地進入所述第一光學布置(18)的每個光通道(26，28)。

4.如權利要求1至3中的任一項所述的光學系統，其特征在于：所述第二光學布置(20)被設計為通過位置調整來改變所述入射光束(42)在所述第二維度(Y)上的束寬度(B)。

5.如權利要求4所述的光學系統，其特征在于：所述第二光學布置(20)被設計為通過圍繞所述光傳播方向的旋轉來改變所述入射光束(42)在所述第二維度(Y)上的束寬度(B)。

6.如權利要求1至5中的任一項所述的光學系統，其特征在于：所述第二光學布置(20)具有至少一個光學元件(44)，所述光學元件(44)具有在所述第一維度(X)上具有一維散射和/或衍射效果的結構。

7.如權利要求6所述的光學系統，其特征在于：所述至少一個光學元件(44)是衍射光學元件。

8.如權利要求3、6或7所述的光學系統，其特征在于：所述具有散射和/或衍射效果的結構具有形成非周期部分結構(58)的結構元件，其中每個部分結構(58)形成所述部分區域(46，48，50)中的一個，從所述部分區域(46，48，50)分別出射的光至少近似包含整個角度信息。

9.如權利要求8所述的光學系統，其特征在于：在所述第一維度(X)上，所述光學元件(44)的具有散射和/或衍射效果的結構的各個相鄰部分結構(58)之間的距離和/或所述部分結構(58)的尺寸是不同的。

10.如權利要求9所述的光學系統，其特征在于：選擇所述光學元件(44)的具有散射和/或衍射效果的結構的各個相鄰部分結構(58)之間的距離的平均距離，使得來自于入射到所述第二光學布置(20)上的光束(42)的每個橫向相干單元的光被近似在整個束長度(L)上從所述第一光學布置(18)引導到所述基底平面(14)中。

11.如權利要求9或10所述的光學系統，其特征在于：選擇所述光學元件(44)的具有散射和/或衍射效果的結構的各個相鄰部分結構(58)之間的距離的平均距離，使得由所述第一光學布置(18)在所述基底平面(14)中產生的干涉對比度被最小化。

12.如權利要求11所述的光學系統，其特征在于各個相鄰部分結構(58)之間的距離的平均距離滿足以下關系：

所述光束的光的橫向相干長度l_c＜所述部分結構(58)之間的平均距離。