[發(fā)明專利]一種聚焦光學(xué)系統(tǒng)及極紫外光產(chǎn)生系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010698180.0
• 申請日: 2020-07-20
• 公開（公告）號: CN111856890A
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張魯薇;郭勁;陳飛;潘其坤;張闊;于德洋;孫俊杰;何洋;張冉冉
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機械與物理研究所
• 主分類號: G03F7/20
• 分類號: G03F7/20
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 王雨

1.一種聚焦光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，包括第一激光源、第二激光源、第一光束變換裝置、合束裝置和聚焦裝置，所述第一激光源用于產(chǎn)生第一激光束，所述第二激光源用于產(chǎn)生第二激光束；

所述第一光束變換裝置用于將第一激光束變換為第一環(huán)形光束，并將形成的第一環(huán)形光束入射到所述合束裝置，所述合束裝置用于將第一環(huán)形光束引導(dǎo)傳播到所述聚焦裝置，將第二激光束引導(dǎo)傳播到所述聚焦裝置，使得第二激光束處于第一環(huán)形光束的中心孔內(nèi)且第二激光束的光軸與第一環(huán)形光束的光軸重合，所述聚焦裝置用于分別將第二激光束聚焦以及將第一環(huán)形光束聚焦。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚焦光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述第一光束變換裝置包括同軸依次排列的凹軸錐元件和凸軸錐元件，所述凹軸錐元件用于將光束偏轉(zhuǎn)，使光束外徑擴大，所述凸軸錐元件用于將光束偏轉(zhuǎn)，使光束與入射方向平行。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的聚焦光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述凹軸錐元件和所述凸軸錐元件具有相同的頂角，形成的環(huán)形光束的中心孔直徑為：

其中，θ表示凹軸錐元件使光束發(fā)生偏轉(zhuǎn)的偏轉(zhuǎn)角度，n表示凹軸錐元件的折射率，α表示凹軸錐元件或者凸軸錐元件的頂角，L表示凹軸錐元件和凸軸錐元件之間的間隔距離，l表示形成的環(huán)形光束的中心孔直徑。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚焦光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述第一光束變換裝置包括凹軸錐元件或者凸軸錐元件，所述第一光束變換裝置還包括與凹軸錐元件或者凸軸錐元件連接的、用于驅(qū)動凹軸錐元件或者凸軸錐元件移動以改變形成的環(huán)形光束的中心孔大小的位移裝置。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚焦光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述第一光束變換裝置包括擴束組和變換組，所述擴束組用于將第一激光束進行擴束，所述變換組用于將第一激光束擴束后的光束變換為環(huán)形光束。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚焦光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述合束裝置包括處于中間的通光區(qū)域，所述合束裝置具體用于通過通光區(qū)域周圍的區(qū)域?qū)⒌谝画h(huán)形光束反射到所述聚焦裝置，通過通光區(qū)域?qū)⒌诙す馐干涞剿鼍劢寡b置，使得第二激光束處于第一環(huán)形光束的中心孔內(nèi)且第二激光束的光軸與第一環(huán)形光束的光軸重合。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚焦光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述合束裝置包括中間區(qū)域和處于中間區(qū)域周圍的通光區(qū)域，所述合束裝置具體用于通過中間區(qū)域?qū)⒌诙す馐瓷涞剿鼍劢寡b置，通過中間區(qū)域周圍的通光區(qū)域?qū)⒌谝画h(huán)形光束透射到所述聚焦裝置，使得第二激光束處于第一環(huán)形光束的中心孔內(nèi)且第二激光束的光軸與第一環(huán)形光束的光軸重合。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚焦光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述聚焦裝置包括第一聚焦元件和第二聚焦元件，所述第一聚焦元件設(shè)有通孔，所述第一聚焦元件用于將第一環(huán)形光束聚焦，所述第二聚焦元件用于將通過所述第一聚焦元件的通孔透射出的第二激光束聚焦。

9.根據(jù)權(quán)利要求1-8任一項所述的聚焦光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，還至少包括第三激光源和第二光束變換裝置，所述第三激光源用于產(chǎn)生第三激光束，所述第二光束變換裝置用于將第三激光束變換為第二環(huán)形光束，并將形成的第二環(huán)形光束入射到所述合束裝置；

所述合束裝置具體用于將第一環(huán)形光束引導(dǎo)傳播到所述聚焦裝置，將第二激光束引導(dǎo)傳播到所述聚焦裝置，將第二環(huán)形光束引導(dǎo)傳播到所述聚焦裝置，使得第一環(huán)形光束處于第二環(huán)形光束的中心孔內(nèi)，第二激光束處于第一環(huán)形光束的中心孔內(nèi)，且第二激光束的光軸、第一環(huán)形光束的光軸和第二環(huán)形光束的光軸重合；

所述聚焦裝置具體用于分別將第二激光束聚焦、將第一環(huán)形光束聚焦以及將第二環(huán)形光束聚焦。

10.一種極紫外光產(chǎn)生系統(tǒng)，其特征在于，包括預(yù)設(shè)靶和權(quán)利要求1-9任一項所述的聚焦光學(xué)系統(tǒng)，所述聚焦光學(xué)系統(tǒng)用于輸出光并將光聚焦到所述預(yù)設(shè)靶，以激發(fā)所述預(yù)設(shè)靶產(chǎn)生極紫外光。