CN103592767B - 一种采用双自由曲面透镜的激光光束整形装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种采用双自由曲面透镜的激光光束整形装置，包括沿光路依次布置的激光光源、光束扩束器和光束整形器，所述的光束整形器为双自由曲面透镜，该双自由曲面透镜具有前表面S1和后表面S2两个自由曲面。本发明提出的采用双自由曲面透镜的激光光束整形装置具有较好的光束整形效果，能同时实现对激光光束强度分布和相位分布的调控，设计灵活，控制能力强，能量利用率高。

Description

一种采用双自由曲面透镜的激光光束整形装置

技术领域

本发明涉及非成像光学和激光光束整形技术领域，尤其涉及一种采用双自由曲面透镜的激光光束整形装置。

背景技术

激光由于其高单色性以及高亮度等优点，得到了广泛的应用。然而激光光束呈高斯分布和传播路径是双曲线的特性使得其进一步的广泛应用受到了限制。为了拓展激光的应用领域，提高激光技术的应用水平，须对激光光束进行整形，以适应不同场合的要求。

激光光束整形是指改变改变入射激光光束的强度分布为预定强度分布，同时调整光束相位分布来控制其传播路径。常用的激光光束整形方法有光阑整形、衍射光学元件整形、微透镜阵列整形等。其中，光阑整形是利用一个形状与尺寸与预定照明模式一致的光阑对扩束准直的激光束进行整形，这种方法简单，却存在很严重的能量损失；衍射光学元件整形大大提高了能量利用率，但由于存在高级衍射和零级峰值，其效率一般不超过93%，且因其对高分辨率的光刻技术和高精度的玻璃蚀刻能力，利用该方法很难进一步提高能量利用率；微透镜阵列整形是通过光束的分割和子束的叠加实现整形，微透镜单元的表面间隙及其边缘发生的菲涅尔衍射，不仅带来能量损失，还影响整形效果。为解决这些问题须采用双排甚至多排的微透镜阵列，并同时减小微透镜的尺寸，这无疑会增加系统的复杂程度和加工难度。

为获得较好的光束整形效果和较高的能量利用率，中国专利CN201010237979.6提出的一种采用自由曲面透镜实现离轴照明的光刻曝光装置中利用自由曲面透镜作为光束整形器。该自由曲面透镜光束整形器仅后表面为自由曲面，前表面为平面，因此只实现了对光束的强度控制，并不能同时实现对相位的调控，相对本发明提出的双自由曲面透镜整形器，其调控能力较弱。

发明内容

为克服现有技术中存在的问题，本发明提供了一种采用双自由曲面透镜的激光光束整形装置，该装置对光束具有较强的调控能力。

一种采用双自由曲面透镜的激光光束整形装置，包括沿光路依次布置的激光光源、光束扩束器和光束整形器，所述的光束整形器为双自由曲面透镜。

所述的双自由曲面透镜用于将平行入射的激光光束偏折后对目标面进行区域照明，所述的双自由曲面透镜包括前表面S1和后表面S2两个自由曲面，其特征在于，以所述双自由曲面透镜的轴线为z轴建立空间直角坐标系o-xyz，并以xoy为底平面、z轴为纵轴建立柱坐标系，所述前表面S1所满足的方程为：

$\left\{\begin{array}{c}\left|J\left(T\right)\right|E(t_x,t_y)-I(r,\mathrm{\θ})r=0\\ \left\{\begin{array}{c}{t}_x=t_x(r,\mathrm{\θ},z_r,z_{\mathrm{\θ}})\\ t_y=t_y(r,\mathrm{\θ},z_r,z_{\mathrm{\θ}})\end{array}\right.:{\∂\mathrm{\Ω}}_1\→{\∂\mathrm{\Ω}}_2\end{array}\right.$

$\left|J\left(T\right)\right|=\left|\begin{array}{cc}\frac{{\∂t}_x}{\∂r}& \frac{{\∂t}_x}{\∂\mathrm{\θ}}\\ \frac{\∂t_y}{\∂r}& \frac{{\∂t}_y}{\∂\mathrm{\θ}}\end{array}\right|$

其中，所述前表面S1上任一点P的柱坐标为(r,θ,z(r,θ))，所述目标面上与点P对应的目标点T的直角坐标为T(t_x,t_y,t_z)，E(t_x,t_y)为目标面上照明光斑的照度分布，I(r,θ)为入射激光光束的强度分布，Ω₁和Ω₂分别为入射激光光束的横截面和目标照明区域；和分别为Ω₁和Ω₂的边界，z_r和z_θ分别为z关于r和θ的一阶偏导数；

设所述后表面S2上与点P对应的为点Q，点Q的柱坐标表示为Q(r,θ,w(r,θ))，所述点Q的纵坐标满足

$w(r,\mathrm{\θ})=z(r,\mathrm{\θ})+\mathrm{\β}\frac{n_o\mathrm{rb}+n_i(z_{\mathrm{\θ}}^2+r^2{z}_r^2)}{(n_o^2-n_i)(z_{\mathrm{\θ}}^2+r^2{z}_r^2)+n_o^2{r}^2-n_o\mathrm{rb}}$

$b=\sqrt{a(z_{\mathrm{\θ}}^2+r^2{z}_r^2)+r^2}$

$a=1-n_i^2/n_o^2$

其中，n_o和n_i分别为双自由曲面透镜所用材料的折射率和双自由曲面透镜周围介质的折射率，β为面xoy和目标面之间光线的光程与面xoy与目标面间的距离之差。

所述双自由曲面透镜所用材料的折射率为n_o=1.4935。

所述双自由曲面透镜所用材料为PMMA。

光束经双自由曲面透镜整形后，产生的照明区域形状由双自由曲面透镜自身决定，优选为，所述双自由曲面透镜用于将平行入射的激光光束偏折后在所述目标面形成圆形照明区域或矩形照明区域。

入射所述双自由曲面透镜的光束与经双自由曲面透镜出射的光束具有方向一致性。

本发明与现有技术相比具有的优点是：

本发明提出的采用双自由曲面透镜的激光光束整形装置具有较好的光束整形效果，能同时实现对激光光束强度分布和相位分布的调控，设计灵活，控制能力强，能量利用率高。

附图说明

图1为激光光束整形装置的结构示意图；

图2为用于激光光束整形的双自由曲面透镜的结构示意图；

图3为用于激光光束整形的双自由曲面透镜的设计原理图；

图4为用于激光光束整形的双自由曲面透镜的折射示意图；

图5为第一象限的取值区域离散化示意图；

图6为光源的照度曲线图；

图7为预定目标照明面的照明光斑；

图8(a)为光线接收面位于60mm时的照度曲线图；

图8(b)为光线接收面位于80mm时的照度曲线图；

图8(c)为光线接收面位于100mm时的照度曲线图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚，下面将结合附图对本发明做进一步说明。

用于激光光束整形的双自由曲面透镜的设计方法，所述的透镜包含前表面S1和后表面S2两个自由曲面，具体步骤如下：

（1）根据入射激光光束的发光特性和目标照明要求，设置入射面S1和出射面S2的初始结构，参见附图2；

（2）以入射激光光束的一个横截面α作为坐标平面xoy建立直角坐标系，入射激光光束的方向与z轴平行，并以xoy为底平面、z轴为纵轴建立柱坐标系，目标面与横截面α平行，与平面xoy的距离为d。双自由曲面透镜的前表面S1上任一点P的柱坐标为(r,θ,z(r,θ))，目标面上与点P对应的目标点T的坐标用直角坐标表示为T(t_x,t_y,t_z)。显然，t_z=d。矢量P为点P的位置矢量，是一个由原点指向点P的矢量；矢量T为点T的位置矢量，是一个由原点指向点T的矢量。由于入射光线的单位方向向量I=(0,0,1)，根据折射定律n_oO=n_iI+pN，其中：

$p=\frac{n_{o}b-n_{i}r}{\sqrt{z_{\mathrm{\θ}}^2+r^2{z}_r^2+r^2}}$

可以得到入射光线经前表面S1偏折后的出射光线的单位方向向量为

$O=\frac{1}{n_o(z_{\mathrm{\θ}}^2+r^2{z}_r^2+r^2)}(O_x,O_y,O_z)$

其中， $\left\{\begin{array}{c}{O}_x=(z_{\mathrm{\θ}}\sin \mathrm{\θ}-{\mathrm{rz}}_r\cos \mathrm{\θ})(n_{o}b-n_{i}r)\\ O_y=-(z_{\mathrm{\θ}}\cos \mathrm{\θ}+r{z}_r\sin \mathrm{\θ})(n_{o}b-n_{i}r)\\ O_z=n_i(z_{\mathrm{\θ}}^2+r^2{z}_r^2)+n_o\mathrm{rb}\end{array}\right.,$

$b=\sqrt{a(z_{\mathrm{\θ}}^2+r^2{z}_r^2)+r^2}$

$a=1-n_i^2/n_o^2$

其中，z_r和z_θ分别为z关于r和θ的一阶偏导数，n_o和n_i分别为双自由曲面透镜所用材料的折射率和双自由曲面透镜周围介质的折射率；

（3）根据激光光束整形要求，由双自由曲面透镜后表面S2出射的光束具有一致的方向性，且垂直于目标面入射。由入射激光光束和出射光束波前之间的光程关系，可建立点P与目标点T之间的坐标关系

$\left\{\begin{array}{c}{t}_x=r\cos \mathrm{\θ}+\mathrm{\β}(n_{o}b-n_{i}r)\frac{z_{\mathrm{\θ}}\sin \mathrm{\θ}-r{z}_r\cos \mathrm{\θ}}{(n_o^2-n_i)(z_{\mathrm{\θ}}^2+r^2{z}_r^2)+n_o^2{r}^2-n_o\mathrm{rb}}\\ t_y=r\sin \mathrm{\θ}-\mathrm{\β}(n_{o}b-n_{i}r)\frac{z_{\mathrm{\θ}}\cos \mathrm{\θ}+r{z}_r\sin \mathrm{\θ}}{(n_o^2-n_i)(z_{\mathrm{\θ}}^2+r^2{z}_r^2)+n_o^2{r}^2-n_o\mathrm{rb}}\end{array}\right.$

其中，β为面α和目标面之间光线的光程与两平面距离d之差；

（4）由步骤（3）得到的点P与目标点T之间的坐标关系，经坐标变换可得到以下关系

dt_xdt_y=|J(T)|drdθ

其中，J(T)为位置矢量T的Jacobi矩阵，

$\left|J\left(T\right)\right|=\left|\begin{array}{cc}\frac{{\∂t}_x}{\∂r}& \frac{{\∂t}_x}{\∂\mathrm{\θ}}\\ \frac{\∂t_y}{\∂r}& \frac{{\∂t}_y}{\∂\mathrm{\θ}}\end{array}\right|.$

（5）在不考虑能量损耗的情况下，要求入射激光光束截面无限小的光束窄带经双自由曲面透镜前表面S1和后表面S2偏折到达目标面后，满足能量传输关系

|J(T)|E(t_x,t_y)=I(r,θ)r

其中，I(r,θ)为入射激光光束的强度分布，E(t_x,t_y)为目标面上照明光斑的照度分布；

（6）为使出射激光光束获得预定的边界，还应保证入射激光光束的边界经双自由曲面透镜的前表面S1和后面S2偏折后入射到目标面照明区域的边界，因此该双自由曲面透镜还须满足以下边界条件：

$\left\{\begin{array}{c}{t}_x=t_x(r,\mathrm{\θ},z_r,z_{\mathrm{\θ}})\\ t_y=t_y(r,\mathrm{\θ},z_r,z_{\mathrm{\θ}})\end{array}\right.:{\∂\mathrm{\Ω}}_1\→{\∂\mathrm{\Ω}}_2$

其中，Ω₁和Ω₂分别为入射激光光束的横截面和目标照明区域；和分别为Ω₁和Ω₂的边界；

（7）由步骤（5）中的能量传输关系和步骤（6）中的边界条件可得到双自由曲面透镜前表面S1所满足的方程

$\left\{\begin{array}{c}\left|J\left(T\right)\right|E(t_x,t_y)-I(r,\mathrm{\θ})r=0\\ \left\{\begin{array}{c}{t}_x=t_x(r,\mathrm{\θ},z_r,z_{\mathrm{\θ}})\\ t_y=t_y(r,\mathrm{\θ},z_r,z_{\mathrm{\θ}})\end{array}\right.:{\∂\mathrm{\Ω}}_1\→{\∂\mathrm{\Ω}}_2\end{array}\right.$

（8）点Q为双自由曲面透镜后表面S2上与点P对应的一点，在柱坐标系下其坐标表示为Q(r,θ,w(r,θ))，根据等光程条件可得到点Q的纵坐标w(r,θ)满足以下关系式

$w(r,\mathrm{\θ})=z(r,\mathrm{\θ})+\mathrm{\β}\frac{n_o\mathrm{rb}+n_i(z_{\mathrm{\θ}}^2+r^2{z}_r^2)}{(n_o^2-n_i)(z_{\mathrm{\θ}}^2+r^2{z}_r^2)+n_o^2{r}^2-n_o\mathrm{rb}}$

（9）对步骤（7）和步骤（8）中的关系式联立求解，分别得到双自由曲面透镜前表面S1和后表面S2对应的离散数据点，通过该两组数据点进行曲面拟合即可得到双自由曲面透镜模型。

所述的双自由曲面透镜的前后表面均为自由曲面，透镜前表面S1的边界在横截面α上的投影与入射光束的横截面光斑Ω₁的边界重合；透镜后表面S2的边界在目标面上的投影与目标面上照明区域光斑Ω₂的边界重合。本发明的双自由曲面透镜还可用于实现非相干的准直光束的整形。

实施例

如图1所示，采用双自由曲面透镜的激光光束整形装置中，元件LS为系统的光源，元件BE为光束扩束器，用于调整激光光束的截面尺寸，以避免光束能量过于集中，同时满足光束整形器对入射激光束的截面尺寸的要求。元件FL为光束整形器，用于偏折扩束后的激光束，以产生预定的强度分布和相位分布。

下面将结合具体的示例，来详细描述本发明的激光光束整形装置中的双自由曲面透镜光束整形器的实现过程。

假定利用双自由曲面透镜所需要实现的目标为：平行入射的激光光束为圆对称高斯分布，经双自由曲面透镜偏折后产生方向一致且与入射光平行的均匀圆形照明。

如附图2所示，以扩束后的激光光束的一个横截面α作为坐标平面xoy建立直角坐标系，激光光束的方向与z轴平行，目标面与横截面α平行，与平面xoy的距离为d=80mm。激光光源为高斯分布，扩束后的光束束腰为40mm，圆形横截面半径为10mm。圆形照明光斑半径为13mm，为均匀强度分布。双自由曲面透镜前表面S1顶点坐标为z=10mm，后表面S2顶点坐标为z=20mm。双自由曲面透镜的材料是折射率为n_o=1.4935的聚甲基丙烯酸甲脂PMMA，透镜周围介质为空气即n_i=1。

入射光线的单位方向向量I=(0,0,1)，根据折射定律n_oO=n_iI+pN，其中可以得到入射光线经前表面S1偏折后的出射光线的单位方向向量

$O=\frac{1}{n_o(z_{\mathrm{\θ}}^2+r^2{z}_r^2+r^2)}(O_x,O_y,O_z)$

其中， $\left\{\begin{array}{c}{O}_x=(z_{\mathrm{\θ}}\sin \mathrm{\θ}-{\mathrm{rz}}_r\cos \mathrm{\θ})(n_{o}b-n_{i}r)\\ O_y=-(z_{\mathrm{\θ}}\cos \mathrm{\θ}+r{z}_r\sin \mathrm{\θ})(n_{o}b-n_{i}r)\\ O_z=n_i(z_{\mathrm{\θ}}^2+r^2{z}_r^2)+n_o\mathrm{rb}\end{array}\right.,$

$b=\sqrt{a(z_{\mathrm{\θ}}^2+r^2{z}_r^2)+r^2}$

z_r和z_θ分别为z关于r和θ的一阶偏导数。

根据激光光束整形要求，由双自由曲面透镜后表面S2出射的光束具有一致的方向性，且垂直于目标面入射，参见附图3。由入射激光光束和出射光束波前之间的光程关系，可建立点P与目标点T之间的坐标关系

$\left\{\begin{array}{c}{t}_x=r\cos \mathrm{\θ}+\mathrm{\β}(n_{o}b-n_{i}r)\frac{z_{\mathrm{\θ}}\sin \mathrm{\θ}-r{z}_r\cos \mathrm{\θ}}{(n_o^2-n_i)(z_{\mathrm{\θ}}^2+r^2{z}_r^2)+n_o^2{r}^2-n_o\mathrm{rb}}\\ t_y=r\sin \mathrm{\θ}-\mathrm{\β}(n_{o}b-n_{i}r)\frac{z_{\mathrm{\θ}}\cos \mathrm{\θ}+r{z}_r\sin \mathrm{\θ}}{(n_o^2-n_i)(z_{\mathrm{\θ}}^2+r^2{z}_r^2)+n_o^2{r}^2-n_o\mathrm{rb}}\end{array}\right.$

其中，β为面α和目标面之间光线的光程与两平面距离d之差，d=80mm，则β=4.935mm。

根据点P与目标点T之间的坐标关系，经坐标变换可得到以下关系

dt_xdt_y=|J(T)|drdθ

其中，J(T)为位置矢量T的Jacobi矩阵，

上述能量传输方程经过整理和简化后得到一组椭圆型Monge-Ampére方程

$A_1(z_{\mathrm{rr}}{z}_{\mathrm{\θ\θ}}-z_{\mathrm{\θr}}^2)+A_2{z}_{\mathrm{rr}}+A_3{z}_{\mathrm{\θ\θ}}+A_4{z}_{\mathrm{\θr}}+A_5=0$

其中，z_rr、z_θθ和z_θr分别是z关于r和θ的二阶偏导数和混合偏导数，系数A_i=A_i(r,θ,z_r,z_θ)(i=1,...,5)。为保证目标照明区域的形状，该双自由曲面透镜还须满足以下边界条件

$\left\{\begin{array}{c}{t}_x=t_x(r,\mathrm{\θ},z_r,z_{\mathrm{\θ}})\\ t_y=t_y(r,\mathrm{\θ},z_r,z_{\mathrm{\θ}})\end{array}\right.:{\∂\mathrm{\Ω}}_1\→{\∂\mathrm{\Ω}}_2$

其中，和分别为Ω₁={(r,θ)|0≤r≤10,0≤θ≤2π}和Ω₂={(r,θ)|0≤r≤13,0≤θ≤2π}的边界。

将照明问题转化为如上所述的数学问题后，须对上述数学方程进行求解，且通常只能求得其数值解。首先对区域Ω₁进行离散化，即分别对变量r和θ的取值区域离散化，Ω₁={(θ_i,r_j)|θ_i=ih₁,r_j=jh₂,i=0,1,...,m,j=0,1,...,n}，其中h₁、h₂和m、n分别为θ和r方向的步长和离散点数目。以该区域第一象限为例，离散化后的区域如附图4所示。之后，采用差分格式替代能量传输方程和边界条件方程中的偏导项，其中，边界点、内点及其中的顶点的差分格式均根据其坐标位置特点和自由曲面设计的相应精度要求具体选择。由此将偏微分方程转化为一个非线性方程组，并采用牛顿法求解该方程组，即可得到前表面S1上的一系列离散数据点。

根据光程关系可由前表面S1确定后表面S2的面型。S2的出射光为与z轴平行的光束，因而可将S2面型离散点的x、y坐标与目标面离散目标点的t_x、t_y对应，其纵坐标w(r,θ)则可根据光程守恒原理由前表面S1的纵坐标获得

$w(r,\mathrm{\θ})=z(r,\mathrm{\θ})+\mathrm{\β}\frac{n_o\mathrm{rb}+n_i(z_{\mathrm{\θ}}^2+r^2{z}_r^2)}{(n_o^2-n_i)(z_{\mathrm{\θ}}^2+r^2{z}_r^2)+n_o^2{r}^2-n_o\mathrm{rb}}$

由此，得到后表面S2一系列离散数据点的坐标信息。

利用计算得到的两个自由曲面的离散数据点进行3D建模，构建出双自由曲面透镜模型，如附图5所示。将透镜模型导入光学软件进行模拟，对透镜追迹100万条光线，光源照度曲线如附图6所示。预定目标照明面垂直于z轴并与z轴交于点（0,0,80），在目标面上得到照明光斑，如附图7所示。由于透镜出射光为平行光，为便于对结果进行分析，将预定目标面位置沿z轴前后调整，并绘制各个位置目标面上直线x=0（或y=0）上的照度曲线并进行对比，附图8为目标面分别位于60mm、80mm和100mm处的照度曲线对比图，从对比图可以看出，位于三个位置的目标面上获得的照度曲线一致，因此可以从侧面证明本发明提出的双自由曲面透镜可以实现对激光光束相位的调控的结论。

根据上述双自由曲面透镜光束整形器形成的均匀照明光斑和照度曲线可知，本发明采用双自由曲面透镜的激光光束整形装置具有较强的控制能力和较好的光束整形效果。

Claims (6)

1.一种采用双自由曲面透镜的激光光束整形装置，其特征在于，包括沿光路依次布置的激光光源、光束扩束器和光束整形器，所述的光束整形器为双自由曲面透镜；

所述的双自由曲面透镜用于将平行入射的激光光束偏折后对目标面进行区域照明，所述的双自由曲面透镜包括前表面S1和后表面S2两个自由曲面，其特征在于，以所述双自由曲面透镜的轴线为z轴建立空间直角坐标系o-xyz，并以xoy为底平面、z轴为纵轴建立柱坐标系，所述前表面S1所满足的方程为：

$\left\{\begin{array}{c}\left|J\left(T\right)\right|E(t_x,t_y)-I(r,\mathrm{\θ})r=0\\ \left\{\begin{array}{c}{t}_x=t_x(r,\mathrm{\θ},z_r,z_{\mathrm{\θ}})\\ t_y=t_y(r,\mathrm{\θ},z_r,z_{\mathrm{\θ}})\end{array}:\∂{\mathrm{\Ω}}_1\→\∂{\mathrm{\Ω}}_2\right.\end{array}\right.$

$\left|J\left(T\right)\right|=\left|\begin{array}{cc}\frac{{\∂t}_x}{\∂r}& \frac{{\∂t}_x}{\∂\mathrm{\θ}}\\ \frac{{\∂t}_y}{\∂r}& \frac{{\∂t}_y}{\∂\mathrm{\θ}}\end{array}\right|$

其中，所述前表面S1上任一点P的柱坐标为(r,θ,z(r,θ))，所述目标面上与点P对应的目标点T的直角坐标为T(t_x,t_y,t_z)，E(t_x,t_y)为目标面上照明光斑的照度分布，I(r,θ)为入射激光光束的强度分布，Ω₁和Ω₂分别为入射激光光束的横截面和目标照明区域；和分别为Ω₁和Ω₂的边界，z_r和z_θ分别为z关于r和θ的一阶偏导数；

设所述后表面S2上与点P对应的为点Q，点Q的柱坐标表示为Q(r,θ,w(r,θ))，所述点Q的纵坐标满足

$w(r,\mathrm{\θ})=z(r,\mathrm{\θ})+\mathrm{\β}\frac{n_o\mathrm{rb}+n_i(z_{\mathrm{\θ}}^2+r^2{z}_r^2)}{(n_o^2-n_i)(z_{\mathrm{\θ}}^2+r^2{z}_r^2)+n_o^2{r}^2-n_o\mathrm{rb}}$

$b=\sqrt{a(z_{\mathrm{\θ}}^2+r^2{z}_r^2)+r^2}$

$a=1-n_i^2/n_o^2$

其中，n_o和n_i分别为双自由曲面透镜所用材料的折射率和双自由曲面透镜周围介质的折射率，β为面xoy和目标面之间光线的光程与面xoy与目标面间的距离之差。

2.如权利要求1所述的采用双自由曲面透镜的激光光束整形装置，其特征在于，所述双自由曲面透镜所用材料的折射率为n_o＝1.4935。

3.如权利要求2所述的采用双自由曲面透镜的激光光束整形装置，其特征在于，所述双自由曲面透镜所用材料为PMMA。

4.如权利要求1所述的采用双自由曲面透镜的激光光束整形装置，其特征在于，所述双自由曲面透镜用于将平行入射的激光光束偏折后在所述目标面形成圆形照明区域。

5.如权利要求1所述的采用双自由曲面透镜的激光光束整形装置，其特征在于，所述双自由曲面透镜用于将平行入射的激光光束偏折后在所述目标面形成矩形照明区域。

6.如权利要求1所述的采用双自由曲面透镜的激光光束整形装置，其特征在于，入射所述双自由曲面透镜的光束与经双自由曲面透镜出射的光束具有方向一致性。