DE102012202093A1

DE102012202093A1 - Optisches System für Laserlicht-Formung und Wellenfront-Steuerung

Info

Publication number: DE102012202093A1
Application number: DE102012202093A
Authority: DE
Inventors: Haruyasu Ito; Takashi Yasuda
Original assignee: Hamamatsu Photonics KK
Current assignee: Hamamatsu Photonics KK
Priority date: 2011-02-14
Filing date: 2012-02-13
Publication date: 2012-08-16
Anticipated expiration: 2032-02-14
Also published as: JP2012168333A; US20120206786A1; JP5848877B2; DE102012202093B4

Abstract

Ein optisches System 1 für Laserlicht-Formung und Wellenfront-Steuerung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst eine Intensitätsumwandlungs-Linse 11, mit der eine Intensitätsverteilung von Laserlicht, das darauf auftrifft, zusammengeführt und zu einer gewünschten Intensitätsverteilung geformt wird; einen Lichtmodulator 12, mit dem das von der Intensitätsumwandlungs-Linse 11 emittierte Laserlicht so moduliert wird, dass Wellenfront-Steuerung durchgeführt wird; und ein optisches Aufweitungs-/Verengungs-System 20, das zwischen der Intensitätsumwandlungs-Linse 11 und dem Lichtmodulator 12 angeordnet ist, um das von der Intensitätsumwandlungs-Linse 11 emittierte Laserlicht aufzuweiten oder zu verengen.

Description

Hintergrund der Erfindung
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein optisches System, das eine Intensitätsverteilung von Laserlicht zu einer vorgegebenen Intensitätsverteilung formt und die Wellenfront des Laserlichtes steuert.
Technischer Hintergrund
Laserlicht hat üblicherweise eine Intensitätsverteilung, die in seiner Mitte am stärksten ist und wie bei einer Gaußschen Verteilung zu den Rändern hin allmählich schwächer wird. Für Laserbearbeitung und dergleichen ist jedoch Laserlicht mit einer räumlich gleichmäßigen Verteilung erwünscht.
Diesbezüglich offenbart Patentdokument 1 als ein optisches System für Laserlicht-Formung, mit dem eine Intensitätsverteilung von Laserlicht zu einer räumlich einheitlichen Intensitätsverteilung (beispielsweise einer Intensitätsverteilung in Form eines Zylinderhuts) geformt wird, ein System, das einen Homogenisierer vom Typ ”asphärische Linse” umfasst, der durch eine Intensitätsumwandlungs-Linse und eine Phasenkorrektur-Linse gebildet wird. Das in Patentdokument 1 offenbarte optische System für Laserlicht-Formung umfasst des Weiteren ein optisches System für Bilderzeugung (Übertragungs-Linsensystem) an der stromab liegenden Seite des Homogenisierers, um die Ungleichmäßigkeit der Intensitätsverteilung einzuschränken, die durch Positionsabweichungen zwischen der Intensitätsumwandlungs-Linse und der Phasenkorrektur-Linse verursacht wird.
Patentdokument 2 offenbart als ein optisches System für Laserlicht-Formung, mit dem die Intensitätsverteilung von Laserlicht zu einer räumlich einheitlichen Intensitätsverteilung geformt wird, ein System, das den oben erwähnten Homogenisierer vom Typ ”asphärische Linse”, einen diffraktiven Homogenisierer, der durch eine diffraktive Optik (diffractive optical element – DOE) gebildet wird, oder dergleichen umfasst. Das in Patentdokument 2 offenbarte optische System für Laserlicht-Formung umfasst des Weiteren an der stromab liegenden Seite des Homogenisierers ein optisches Bilderzeugungssystem, das durch eine Objektiv-Linse und eine Bilderzeugungs-Linse gebildet wird, die hinter der Objektiv-Linse angeordnet ist. Um die Gesamtlänge des optischen Systems für Laserlicht-Formung zu verringern, wird die Objektiv-Linse vor einer Fokusebene des Homogenisierers angeordnet, so dass sie eine negative Brennweite hat.
Bei Laserbearbeitung und dergleichen ist es wünschenswert, Feinbearbeitung durchführen zu können. Wenn eine modifizierte Schicht, wie beispielsweise ein Lichtwellenleiter, ausgebildet wird, ist es wünschenswert, dass konvergierende Punkte so klein wie möglich sind. Wenn die Bearbeitungsposition jedoch tiefer liegt, bewirken Aberrationen (Wellenfront-Verzerrungen), dass sich konvergierende Bereiche ausdehnen, wodurch es schwieriger wird, einen vorteilhaften Bearbeitungszustand aufrechtzuerhalten.
Diesbezüglich offenbaren die Patentdokumente 3 und 4 als ein optisches System zum Korrigieren von Aberrationen von Laserlicht, d. h. als ein optisches System für Wellenfront-Steuerung, mit dem die Wellenfront von Laserlicht gesteuert wird, ein System, das einen räumlichen Modulator für Licht (spatial light modulator), einen sogenannten SLM, umfasst. Das optische System für Wellenfront-Steuerung, das in Patentdokument 3 offenbart wird, umfasst des Weiteren ein optisches Anpassungssystem (optisches Bilderzeugungssystem) zwischen dem SLM und einem optischen Kondensor-System, so dass der SLM und das optische Kondensor-System die gleiche Wellenfront-Form ergeben.
Dabei kann, um die Intensitätsverteilung von Laserlicht zu einer räumlich einheitlichen Intensitätsverteilung zu formen und gleichzeitig die Wellenfront des Laserlichtes zu steuern, der in Patentdokument 3 oder 4 erwähnte SLM in dem in Patentdokument 1 oder 2 offenbarten optischen System eingesetzt werden. Vorzugsweise wird, um in diesem Fall den Modulations-Wirkungsgrad des SLM zu verbessern, das Laserlicht so aufgeweitet oder verkleinert, dass die Größe des Laserlichtes im Wesentlichen identisch mit der der Modulationsfläche ist.
Diesbezüglich scheinen die in den Patentdokumenten 1 und 2 offenbarten optischen Systeme für Laserlicht-Formung in der Lage zu sein, das Laserlicht unter Verwendung des optischen Strahlformungs-Systems, das hinter dem Homogenisierer angeordnet ist, leicht aufzuweiten oder zu verkleinern. Das heißt, der SLM kann hinter dem Homogenisierer positioniert sein, wähSLM angrend das optische Bilderzeugungssystem zwischen dem Homogenisierer und dem eEintrittsseiten-Abbildungsebene und diordnet sein kann. Vorzugsweise sind in diesem Fall die e Austrittsseiten-Abbildungsebene des optischen Bilderzeugungssystems als die Austrittsfläche des Homogenisierers bzw. die Modulationsfläche des SLM festgelegt.
Patentdokument 1: japanische Patentanmeldungs-Offenlegungsschrift Nr. 2007-310368
Patentdokument 2: japanische Patentanmeldungs-Offenlegungsschrift Nr. 2007-114741
Patentdokument 3: japanische Patentanmeldungs-Offenlegungsschrift Nr. 2009-034723
Patentdokument 4: japanische Patentanmeldungs-Offenlegungsschrift Nr. 2010-075997
Zusammenfassung der Erfindung
Anordnen eines optischen Aufweitungs-/Verengungs-Systems zwischen dem Homogenisierer und dem SLM, wie es oben beschrieben ist, kann insofern problematisch sein, als die Anzahl von Teilen oder die Länge des optischen Weges zunimmt.
Diesbezüglich haben die Erfinder versucht, auf Phasenkorrekturlinsen in Homogenisierern zu verzichten, um Phasenkorrektur allein mit dem SLM durchzuführen. Die Erfinder haben ebenfalls versucht, lediglich unter Verwendung einer Intensitätsumwandlungs-Linse die Intensitätsverteilung von Laserlicht zu homogenisieren und gleichzeitig das Laserlicht aufzuweiten oder zu verengen.
Es sind jedoch die im Folgenden aufgeführten neuen Probleme aufgetreten. Wenn nur mit den Intensitätsumwandlungs-Linse die Intensitätsverteilung von Laserlicht homogenisiert wird und gleichzeitig das Laserlicht aufgeweitet oder verengt wird, werden dadurch die Form der asphärischen Fläche der Intensitätsumwandlungs-Linse kompliziert und die Flächenausdehnung der Intensitätsumwandlungs-Linse sowie die Höhendifferenz der asphärischen Fläche vergrößert. Dadurch wird die Bearbeitungszeit, die zum Herstellen der Intensitätsumwandlungs-Linse erforderlich ist, länger, wodurch die Herstellungskosten steigen und die Bearbeitungsgenauigkeit abnimmt. Des Weiteren kann dieser Typ von Intensitätsumwandlungs-Linse in existierenden optischen System mit eingeschränkten Installationsräumen nicht eingesetzt werden.
Daher besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, hinsichtlich eines optischen Systems zum Laserlicht-Formen und Wellenfront-Steuern, das eine Intensitätsverteilung von Laserlicht zu einer vorgegebenen Intensitätsverteilung formt und gleichzeitig die Wellenfront des Laserlichts steuert, ein System zu schaffen, mit dem verhindert wird, dass die Bearbeitungszeit für optische Linsen zunimmt, indem das Laserlicht aufgeweitet oder verengt wird.
Das optische System für Laserlicht-Formung und Wellenfront-Steuerung gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst eine Intensitätsumwandlungs-Linse, mit der eine Intensitätsverteilung von Laserlicht, das darauf auftrifft, zusammengeführt und zu einer erwünschten Intensitätsverteilung geformt wird; einen Lichtmodulator, mit dem das von der Intensitätsumwandlungs-Linse emittierte Laserlicht so moduliert wird, dass Wellenfront-Steuerung durchgeführt wird, und ein optisches Aufweitungs-/Verengungssystem, das zwischen der Intensitätsumwandlungs-Linse und dem Lichtmodulator angeordnet ist, um das von der Intensitätsumwandlungs-Linse emittierte Laserlicht aufzuweiten oder zu verengen.
Da dieses optische System für Laserlicht-Formung und Wellenfront-Steuerung Laserlicht unter Verwendung des optischen Aufweitungs-/Verengungs-Systems aufweitet oder verengt, das zwischen der Intensitätsumwandlungs-Linse und dem Lichtmodulator angeordnet ist, reicht es aus, dass die Intensitätsumwandlungs-Linse die Intensitätsverteilung des Laserlichts formt. Dadurch kann verhindert werden, dass der Höhenunterschied der asphärischen Fläche der Intensitätsumwandlungs-Linse zunimmt, so dass verhindert wird, dass sich die Bearbeitungszeit der Intensitätsumwandlungs-Linse verlängert.
Das optische Aufweitungs-/Verengungs-System kann durch ein Paar konvexer Linsen oder ein Paar aus konkaver und konvexer Linse gebildet werden. Mit dieser Struktur kann das Laserlicht entsprechend den Brennweiten der paarigen Linsen auf eine vorgegebene Größe aufgeweitet oder verringert werden.
Was den praktischen Einsatz angeht, führt das optische Aufweitungs-/Verengungs-System, das durch ein Paar konvexer Linsen gebildet wird, einen Strahl einmal zusammen (lässt ihn kreuzen) und weitet ihn dann auf oder verengt ihn, wodurch die Länge des optischen Weges zunimmt und es zu Luftdurchschlag an dem Zusammenführungspunkt (Kreuzungspunkt) kommen kann. Was die optische Konstruktion angeht, so kann hingegen, selbst wenn erforderlich, kein weiteres optisches Element (wie beispielsweise ein Reflektor zur Überwachung) innerhalb des optischen Aufweitungs-/Verengungs-Systems angeordnet werden, da die Lichtintensität in der Nähe des Zusammenführungspunktes so stark ist, dass das optische Element beschädigt werden könnte.
In Unterschied dazu weist das durch ein Paar aus konkaver und konvexer Linse gebildete optische Aufweitungs-/Verengungs-System keinen Zusammenführungspunkt (Kreuzungspunkt) auf und kann so die Länge des optischen Weges verringern und gleichzeitig das Auftreten von Luftdurchschlag an dem Zusammenführungspunkt verhindern. Des Weiteren werden, wenn vorhanden, innerhalb des optischen Aufweitungs-/Verengungs-Systems angeordnete optische Elemente nicht beschädigt, was insofern von Vorteil ist, als der Spielraum bei der optischen Konstruktion groß ist, so dass noch kleinere Abmessungen erzielt werden können.
Vorzugsweise befindet sich die Modulationsfläche des Lichtmodulators auf einer Ebene, an der das von der Intensitätsumwandlungs-Linse emittierte Laserlicht die erwünschte Intensitätsverteilung aufweist. Die durch die Intensitätsumwandlungs-Linse geformte Intensitätsverteilung ändert sich selbst dann nicht grundlegend, wenn sie von ihrem vorgesehenen Wert abweicht, so dass es nicht notwendig ist, dass die Modulationsfläche des Lichtmodulators genau mit der Ebene übereinstimmt, in der das von der Intensitätsumwandlungs-Linse emittierte Laserlicht die erwünschte Intensitätsverteilung hat. Aufgrund dieser Struktur stimmt jedoch die Modulationsfläche des Lichtmodulators genau mit der Ebene überein, in der das von der Intensitätsumwandlungs-Linse emittierte Laserlicht die erwünschte Intensitätsverteilung hat, so dass Formen der Intensitätsverteilung von Laserlicht zu einer gegebenen Intensitätsverteilung und Steuern der Wellenfront des Laserlichtes genau zur gleichen Zeit erreicht werden können.
Bei einem optischen System für Laserlicht-Formung und Wellenfront-Steuerung, mit dem eine Intensitätsverteilung von Laserlicht zu einer gegebenen Intensitätsverteilung geformt wird und gleichzeitig die Wellenfront des Laserlichts gesteuert wird, kann die vorliegende Erfindung verhindern, dass sich die Bearbeitungszeit für optische Linsen verlängert, indem das Laserlicht aufgeweitet oder verengt wird.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist ein Konstruktionsschema, das ein optisches System für Laserlicht-Formung und Wellenfront-Steuerung gemäß einem ersten Vergleichsbeispiel zeigt;
2 ist ein Diagramm, das entsprechende Beispiele für Intensitätsverteilungen von Eingangs-Laserlicht und Ausgangs-Laserlicht bei dem ersten Vergleichsbeispiel darstellt;
3 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für Formen einer Intensitätsumwandlungs-Linse darstellt;
4 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für Intensitätsverteilungen von Eingangs-Laserlicht in dem ersten Vergleichsbeispiel darstellt;
5 ist ein Diagramm, das ein Beispiel erwünschter Intensitätsverteilungen für Ausgangs-Laserlicht bei dem ersten Vergleichsbeispiel darstellt;
6 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für Formen der Intensitätsumwandlungs-Linse darstellt;
7 ist ein Diagramm, das ein Beispiel erwünschter Intensitätsverteilungen von Ausgangs-Laserlicht bei dem ersten Vergleichsbeispiel darstellt;
8 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für Formen der Intensitätsumwandlungs-Linse darstellt;
9 ist ein Konstruktionsschema, das das optische System für Laserlicht-Formung und Wellenfront-Steuerung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
10 ist ein Konstruktionsschema, das das optische System für Laserlicht-Formung und Wellenfront-Steuerung gemäß einem ersten Beispiel darstellt;
11 ist ein Diagramm, das ein Ergebnis von Messung der Intensitätsverteilung von Eingangs-Laserlicht darstellt;
12 ist ein Diagramm, das ein Ergebnis von Gestaltung der Intensitätsumwandlungs-Linse in dem ersten Beispiel darstellt;
13 ist ein Diagramm, das ein Ergebnis von Messung einer erwünschten Intensitätsverteilung des von der Intensitätsumwandlungs-Linse emittierten Laserlichts in dem ersten Beispiel an einer Position darstellt, an der ein SLM angeordnet ist;
14 ist ein Diagramm, das ein Ergebnis von Messung der Wellenfront des von der Intensitätsumwandlungs-Linse emittierten Laserlichtes in dem ersten Beispiel an der Position darstellt, an der der SLM angeordnet ist;
15 ist ein Konstruktionsschema, das das optische System für Laserlicht-Formung und Wellenfront-Steuerung gemäß einem zweiten Vergleichsbeispiel darstellt;
16 ist ein Diagramm, das ein Ergebnis von Messung einer erwünschten Intensitätsverteilung des von der Intensitätsumwandlungs-Linse emittierten Laserlichtes in dem zweiten Vergleichsbeispiel an der Position darstellt, an der der SLM angeordnet ist;
17 ist ein Diagramm, das ein Ergebnis von Messung der Wellenfront des von der Intensitätsumwandlungs-Linse emittierten Laserlichtes in dem zweiten Vergleichsbeispiel an der Position darstellt, an der der SLM angeordnet ist;
18 ist ein Konstruktionsschema, das das optische System für Laserlicht-Formung und Wellenfront-Steuerung gemäß einer zweiten Ausführungsform (zweites Beispiel) darstellt;
19 ist ein Diagramm, das ein Ergebnis von Messung einer erwünschten Intensitätsverteilung des von der Intensitätsumwandlungs-Linse emittierten Laserlichtes in dem zweiten Beispiel an der Position darstellt, an der der SLM angeordnet ist;
20 ist ein Diagramm, das ein Ergebnis von Messung der Wellenfront des von der Intensitätsumwandlungs-Linse emittierten Laserlichtes in dem zweiten Beispiel an der Position darstellt, an der der SLM angeordnet ist;
21 ist ein Konstruktionsschema, das das optische System für Laserlicht-Formung und Wellenfront-Steuerung gemäß einer dritten Ausführungsform (drittes Beispiel) darstellt;
22 ist ein Diagramm, das ein Ergebnis von Messung einer erwünschten Intensitätsverteilung des von der Intensitätsumwandlungs-Linse emittierten Laserlichtes in dem dritten Beispiel an der Position darstellt, an der der SLM angeordnet ist;
23 ist ein Diagramm, das ein Ergebnis von Messung der Wellenfront des von der Intensitätsumwandlungs-Linse emittierten Laserlichtes in dem dritten Beispiel an der Position darstellt, an der der SLM angeordnet ist;
24 ist ein Konstruktionsschema, das das optische System für Laserlicht-Formung und Wellenfront-Steuerung gemäß einer vierten Ausführungsform (viertes Beispiel) darstellt;
25 ist ein Diagramm, das ein Ergebnis von Messung einer erwünschten Intensitätsverteilung des von der Intensitätsumwandlungs-Linse emittierten Laserlichtes in dem vierten Beispiel an der Position darstellt, an der der SLM angeordnet ist;
26 ist ein Diagramm, das ein Ergebnis von Messung der Wellenfront des von der Intensitätsumwandlungs-Linse emittierten Laserlichtes in dem vierten Beispiel an der Position darstellt, an der der SLM angeordnet ist; und
27 ist ein Konstruktionsschema, das das optische System für Laserlicht-Formung und Wellenfront-Steuerung gemäß einem abgewandelten Beispiel darstellt;
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ausführlich unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. In den Zeichnungen werden gleiche oder äquivalente Teile mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
Bevor die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung erläutert werden, werden Vergleichsbeispiele der vorliegenden Erfindung erläutert. Zunächst wird in einem ersten Vergleichsbeispiel ein Modus konzipiert, der eine Intensitätsumwandlungs-Linse zum Formen der Intensitätsverteilung von Laserlicht sowie einen räumlichen Modulator für Licht (Lichtmodulator, im Folgenden als ”SLM” bezeichnet) umfasst, mit dem die Wellenform des Laserlichtes gesteuert wird. Das heißt, in einem optischen System für Laserlicht-Formung und Wellenfront-Steuerung, das durch einen Homogenisierer, ein optisches Bilderzeugungssystem und einen SLM gebildet wird, die nacheinander angeordnet sind, und bei dem das optische Bilderzeugungssystem das Laserlicht so aufweitet oder verengt, dass das Laserlicht eine Größe annimmt, die im Wesentlichen identisch mit der der Modulationsfläche ist, um den Modulations-Wirkungsgrad des SLM zu verbessern, wird ein System konzipiert, bei dem Phasenkorrektur-Linsen in dem Homogenisierer wegfallen, um die Phasenkorrektur unter Verwendung des SLM durchzuführen und die Intensitätsverteilung des Laserlichtes zu homogenisieren und gleichzeitig das Laserlicht unter Verwendung lediglich der Intensitätsumwandlungs-Linse aufzuweiten oder zu verengen.
1 ist ein Konstruktionsschema, das das optische System für Laserlicht-Formung und Wellenfront-Steuerung gemäß dem ersten Vergleichsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt. Das optische System 1X für Laserlicht-Formung und Wellenfront-Steuerung gemäß dem ersten Vergleichsbeispiel umfasst eine Intensitätsumwandlungs-Linse 11X sowie einen SLM 12X.
Die Intensitätsumwandlungs-Linse 11X dient dazu, die Intensitätsverteilung von Laserlicht in eine gegebene Form zu bringen, und kann Ausgangs-Laserlicht Oo mit einer erwünschten Intensitätsverteilung erzeugen, wobei die Intensitätsverteilung von Eingangs-Laserlicht Oi entsprechend der Formgestaltung einer asphärischen Fläche 11a geformt wird. Der SLM 12X, der beispielsweise ein LCOS-SLM (Liquid Crystal an Silicon-Spatial Light Modulator) ist, moduliert die Phase des von der Intensitätsumwandlungs-Linse 11X emittierten Laserlichtes, um so Wellenfront-Steuerung durchzuführen. Beispielsweise wird eine Korrektur-Wellenfront zum Korrigieren der sphärischen Aberration, die innerhalb eines transparenten Mediums auftritt, in dem Fall erzeugt, in dem das Innere des transparenten Mediums mit dem Laserlicht bearbeitet wird, das durch eine auf einer späteren Stufe angeordnete Sammellinse zusammengeführt wird.
Wie bei einer Phasenkorrektur-Linse in dem Homogenisierer bewirkt der SLM 12X, dass das von der Intensitätsumwandlungs-Linse 11X emittierte Laserlicht eine einheitliche Phase hat, so dass es zu einer ebenen Welle korrigiert wird. Beispielsweise wird die Korrektur-Wellenfront so festgelegt, dass die durch die Intensitätsumwandlungs-Linse geänderte Wellenfront an einer Position korrigiert wird, an der der SLM 12X angeordnet ist.
Im Folgenden wird ein Beispiel für die Gestaltung der Form der asphärischen Fläche bei der Intensitätsumwandlungs-Linse 11X dargestellt. Beispielsweise wird angenommen, dass die erwünschte Intensitätsverteilung auf eine räumlich einheitliche Intensitätsverteilung (Oo in 2) festgelegt wird, die für Laserbearbeitungsvorrichtungen, optische Pinzetten, hochauflösende Mikroskope und dergleichen erwünscht ist. Dabei ist es notwendig, dass die erwünschte Intensitätsverteilung so festgelegt wird, dass die Energie des Ausgangs-Laserlichtes Oo (Fläche der erwünschten Intensitätsverteilung) der Energie des Eingangs-Laserlichtes Oi (Fläche der Intensitätsverteilung) gleich ist. Dabei wird die einheitliche Intensitätsverteilung beispielsweise wie im Folgenden beschrieben festgelegt.
Die Intensitätsverteilung des Eingangs-Laserlichtes Oi ist, wie in 2 dargestellt, eine konzentrische, Gaußsche Verteilung (Wellenlänge: 1064 nm; Strahldurchmesser: 5,6 mm bei 1/e²; = 2,0 mm). Da die Gaußsche Verteilung durch den folgenden Ausdruck (1) repräsentiert wird, wird die Energie des Eingangs-Laserlichtes Oi innerhalb des Bereiches eines Radius von 6 mm mit dem folgenden Ausdruck (2) ermittelt: Mathematischer Ausdruck (1)
Mathematischer Ausdruck (2)
In diesem Fall ist die Gaußsche Verteilung rotationssymmetrisch um einen Radius von 0 mm herum, so dass die asphärische Flächenform mittels eindimensionaler Analyse gestaltet wird.
Hingegen wird die erwünschte Intensitätsverteilung des Ausgangs-Laserlichtes Oo, wie in 2 dargestellt, auf eine einheitliche Intensitätsverteilung festgelegt (Ordnung N = 8, ω = 2,65 mm). Da die einheitliche Intensitätsverteilung durch den untenstehenden Ausdruck (3) repräsentiert wird, wird der Wert des Teils einheitlicher Intensität des Ausgangs-Laserlichtes auf E₀ = 0,687 festgelegt, so dass die Energie innerhalb des Radius von 6 mm des Ausgangs-Laserlichtes Oo der Energie des Eingangs-Laserlichtes Oi wie in dem untenstehenden Ausdruck (4) gleich ist: Mathematischer Ausdruck (3)
Mathematischer Ausdruck (4)
Bei dieser Methode kann die erwünschte Intensitätsverteilung des geformten Ausgangs-Laserlichtes nicht nur einer vorgegebenen Funktion folgen, sondern kann auch zu einer vorgegebenen Intensitätsverteilung werden.
Anschließend werden, wie in 1 dargestellt, optische Wege P1 bis P8, die optische Wege von der asphärischen Fläche 11a der Intensitätsumwandlungs-Linse 11X zu der Modulationsfläche 12a des SLM 12X an vorgegebenen Koordinaten in der radialen Richtung der asphärischen Linse 11X sind, so bestimmt, dass die Intensitätsverteilung des Eingangs-Laserlichtes Oi an der Intensitätsumwandlungs-Linse 11X die erwünschte Intensitätsverteilung des Ausgangs-Laserlichtes Oo an dem SLM 12X wird, d. h. so, dass Licht mit einer stärkeren Intensität in der Nähe der Mitte des Eingangs-Laserlichtes Oi zu Randteilen gestreut wird, während Licht mit einer schwächeren Intensität in den Randteilen konvergiert.
Anschließend wird entsprechend den so bestimmten optischen Wegen P1 bis P8 die Form der asphärischen Fläche 11a der Intensitätsumwandlungs-Linse 11X bestimmt. Das heißt, unter Bezugnahme auf die Mitte der Intensitätsumwandlungs-Linse 11X wird die Höhendifferenz der asphärischen Fläche 11a an jeder Koordinate in der radialen Richtung r₁ so bestimmt, dass sich die optischen Wege P1 bis P8 ergeben. Dann wird die Form der asphärischen Fläche 11a der Intensitätsumwandlungs-Linse 11X wie in 3 dargestellt bestimmt.
3 ist ein Beispiel der Gestaltung, bei dem CaF₂ (n = 1,42) als das Material für die asphärische Linse 11X eingesetzt wird und dabei der Abstand zwischen der Mittelposition (an der Koordinate r₁ = 0) der asphärischen Fläche 11a und der Modulationsfläche 12a des SLM 12X auf L = 165 mm festgelegt wird.
Entsprechend der Idee der Erfinder kann, wenn die Aufweitung oder Verringerung des Strahldurchmessers des Laserlichtes bei der oben beschriebenen Gestaltung der Form der asphärischen Fläche ebenfalls berücksichtigt wird, die Intensitätsumwandlungs-Linse 11X selbst die Intensitätsverteilung des Eingangs-Laserlichtes Oi zu einer gewünschten Intensitätsverteilung formen und das Ausgangs-Laserlicht Oo erzeugen, dessen Strahldurchmesser auf eine erwünschte Größe aufgeweitet oder verengt ist.
Es wird beispielsweise angenommen, dass das Eingangs-Laserlicht Oi, das eine Intensitätsverteilung hat, die eine konzentrische Gaußsche Verteilung (mit einer Wellenlänge von 1064 nm und einem Strahldurchmesser von 1,44 mm bei 1/e²) ist, wie sie in 4 dargestellt ist, zu einer einheitlichen Intensitätsverteilung (mit einer Ordnung von 6 und einem Strahldurchmesser von 2,482 mm bei 1/e²), wie sie in 5 dargestellt ist, geformt wird und dabei Ausgangs-Laserlicht Oo mit einem aufgeweiteten Strahldurchmesser erzeugt wird. In diesem Fall wird die Form der asphärischen Fläche 11a der Intensitätsumwandlungs-Linse 11X, wie in 6 dargestellt, entsprechend der Formgestaltung der asphärischen Fläche bestimmt, wie sie oben erwähnt ist.
Es wird beispielsweise angenommen, dass das Eingangs-Laserlicht Oi, das eine Intensitätsverteilung hat, die die in 4 dargestellte konzentrische Gaußsche Verteilung ist, zu einer einheitlichen Intensitätsverteilung (mit einer Ordnung von 6 und einem Strahldurchmesser von 12,41 mm bei 1/e²), wie sie in 7 dargestellt ist, geformt wird und dabei Ausgangs-Laserlicht Oo mit einem weiter aufgeweiteten Strahldurchmesser erzeugt wird. In diesem Fall wird die Form der asphärischen Fläche 11a, wie in 8 dargestellt, entsprechend der Formgestaltung der asphärischen Fläche bestimmt, wie sie oben erwähnt ist.
6 und 8 sind Beispiele für Gestaltung, bei der MgF₂ (n = 1,377) als ein Material für die asphärische Linse 11X verwendet wird und der Abstand zwischen der Mittelposition (an der Koordinate r₁ = 0) der asphärischen Fläche und der Modulationsfläche 12a des SLM 12X als L = 100 mm festgelegt wird.
Um zu verdeutlichen, wie die Höhendifferenz zwischen den asphärischen Flächen variiert, unterscheidet sich der Ursprung (die Position, an der die Höhe 0 μm beträgt) der Ordinate von der Mitte (wo Koordinate r₁ = 0) der asphärischen Linse 11X in 6 und 8.
Gemäß 6 und 8 wird durch das Aufweiten des Strahldurchmessers um 12,41/2,482, d. h. um das Fünffache, das Maß der Bearbeitung der Intensitätsumwandlungs-Linse 11X bezüglich des Volumenverhältnisses um das 34-fache erhöht. So nehmen, wenn der Vergrößerungsgrad oder Verkleinerungsgrad der Intensitätsumwandlungs-Linse höher festgelegt wird, d. h. wenn versucht wird, die Intensitätsverteilung des Laserlichtes zu homogenisieren und das Laserlicht allein mit der Intensitätsumwandlungs-Linse aufzuweiten oder zu verengen, die Fläche der Intensitätsumwandlungs-Linse und die Höhendifferenz ihrer asphärischen Fläche zu, so dass das Maß an Bearbeitung der asphärischen Fläche der Intensitätsumwandlungs-Linse zunimmt. Dadurch wird die Bearbeitungszeit verlängert, die zum Herstellen der Intensitätsumwandlungs-Linse erforderlich ist, so dass die Herstellungskosten zunehmen.
Wenn versucht wird, allein mit der Intensitätsumwandlungs-Linse die Intensitätsverteilung des Laserlichtes zu homogenisieren und dabei gleichzeitig das Laserlicht aufzuweiten oder zu verengen, nimmt das Verhältnis der Komponente zum Homogenisieren der Intensitätsverteilung zu der Komponente zum Aufweiten oder Verengen des Strahldurchmessers zu, so dass der Vorgang des Aufweitens oder Verengens des Strahldurchmessers in Abhängigkeit von dem Vergrößerungsgrad oder Verengungsgrad dominant werden kann und der Vorgang des Homogenisierens der Intensitätsverteilung so möglicherweise nicht vollständig realisiert wird.
Daher sehen die Erfinder bei einem optischen System für Laserlicht und Wellenfront-Steuerung, mit dem eine Intensitätsverteilung von Laserlicht zu einer vorgegebenen Intensitätsverteilung geformt wird und gleichzeitig die Wellenfront des Laserlichtes gesteuert wird, ein System vor, bei dem verhindert wird, dass die Bearbeitungszeit für optische Linsen verlängert wird, indem das Laserlicht aufgeweitet oder verengt wird.
Erste Ausführungsform
9 ist ein Konstruktionsschema, das das optische System für Laserlicht-Formung und Wellenfront-Steuerung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. Dieses optische System 1 für Laserlicht-Formung und Wellenfront-Steuerung gemäß der ersten Ausführungsform umfasst eine Intensitätsumwandlungs-Linse 11, ein SLM 12 sowie ein optisches Aufweitungssystem 20, das zwischen der Intensitätsumwandlungs-Linse 11 und dem SLM 12 angeordnet ist.
Wie bei der oben beschriebenen Intensitätsumwandlungs-Linse 11X dient die Intensitätsumwandlungs-Linse 11 dazu, eine Intensitätsverteilung von Laserlicht zu einer vorgegebenen Form zu formen, und sie kann Ausgangs-Laserlicht Oo mit einer erwünschten Intensitätsverteilung erzeugen, zu der die Intensitätsverteilung von Eingangs-Laserlicht Oi entsprechend der Formgestaltung der asphärischen Fläche 11a geformt wird.
Wie bei dem oben beschriebenen SLM 12X ist der SLM 12 beispielsweise ein LCOS-SLM (Liquid Crystal an Silicon-Spatial Light Modulator) und moduliert die Phase des von der Intensitätsumwandlungs-Linse 11 emittierten Laserlichtes, um Wellenfront-Steuerung durchzuführen. Das heißt, der SLM 12 moduliert die Phase des Laserlichtes, dessen Strahldurchmesser von dem weiter unten erläuterten optischen Aufweitungssystem 20 aufgeweitet wird, nachdem seine Intensitätsverteilung durch die Intensitätsumwandlungs-Linse 11 geformt wurde. Beispielsweise wird eine Korrektur-Wellenfront zum Korrigieren der sphärischen Aberration, die innerhalb eines transparenten Mediums auftritt, in dem Fall erzeugt, in dem das Innere des transparenten Mediums mit dem Laserlicht bearbeitet wird, das durch eine auf einer späteren Stufe angeordnete Sammellinse zusammengeführt wird.
Wie bei dem oben erwähnten SLM 12X bewirkt der SLM 12, dass das von der Intensitätsumwandlungs-Linse 11 emittierte Laserlicht eine einheitliche Phase hat und so zu einer ebenen Welle korrigiert wird. Beispielsweise wird die Korrektur-Wellenfront so festgelegt, dass die durch die Intensitätsumwandlungs-Linse geänderte Wellenfront an einer Position korrigiert wird, an der der SLM 12 angeordnet ist. Das optische Aufweitungssystem 20 ist zwischen der Intensitätsumwandlungs-Linse 11 und dem SLM 12 positioniert.
Das optische Aufweitungssystem 20 dient dazu, den Strahldurchmesser des von der Intensitätsumwandlungs-Linse 11 emittierten Laserlichtes aufzuwerten, und es umfasst ein Paar konvexer Linsen 21, 22. Die konvexe Linse 21 ist an der Seite der Intensitätsumwandlungs-Linse 11 angeordnet und hat eine konvexe Eintrittsfläche sowie eine plane Austrittsfläche. Die konvexe Linse 22 hingegen ist an der Seite des SLM angeordnet und hat eine plane Eintrittsfläche sowie eine konvexe Austrittsfläche. Ein Zusammenführungspunkt befindet sich zwischen den paarigen konvexen Linsen 21, 22 in dem optischen Aufweitungssystem 20. Das optische Aufweitungssystem 20 kann den Strahldurchmesser des von der Intensitätsumwandlungs-Linse 11 emittierten Laserlichtes entsprechend den jeweiligen Brennweiten der paarigen konvexen Linsen 21, 22 auf eine vorgegebene Größe aufweiten.
Bei dem optischen System 1 für Laserlicht-Formung und Wellenfront-Steuerung gemäß der ersten Ausführungsform weitet das zwischen der Intensitätsumwandlungs-Linse 11 und dem SLM 12 angeordnete optische Aufweitungssystem 20 das Laserlicht auf, so dass es ausreicht, wenn die Intensitätsumwandlungs-Linse 11 die Intensitätsverteilung des Laserlichtes formt. Damit kann verhindert werden, dass die Höhendifferenz der asphärischen Fläche der Intensitätsumwandlungs-Linse 11 zunimmt und sich ihre Bearbeitungszeit verlängert.
Erstes Beispiel
Das optische System 1 für Laserlicht-Formung und Wellenfront-Steuerung gemäß der ersten Ausführungsform wurde als ein erstes Beispiel gestaltet. Bei dem ersten Beispiel sollte, wie in 10 dargestellt, das durch eine Laserlichtquelle 30 erzeugte Laserlicht durch eine Aufweiteinrichtung 40 aufgeweitet werden und dann auf das optische System 1 für Laserlicht-Formung und Wellenfront-Steuerung auftreffen.
Ein Glasfaserlaser mit einer Wellenlänge von 1064 nm wurde als die Laserlichtquelle 30 eingesetzt, und als die Aufweiteinrichtung 40 wurde eine Aufweiteinrichtung verwendet, die aus einem Paar aus konkaver und konvexer Linse 41, 42 bestand. Bei diesem Beispiel wurde Laserlicht Oi, nach Aufweitung des Laserlichtes von der Laserlichtquelle 30 auf einen Durchmesser von 7,12 mm, wie in 11 dargestellt, durch die Aufweiteinrichtung 40 erzeugt. Gemäß 11 war die Intensitätsverteilung des Laserlichtes Oi, das auf das optische System 1 für Laserlicht-Formung und Wellenfront-Steuerung auftraf, eine konzentrische Gaußsche Verteilung.
Dann wurde, was die oben erwähnte Gestaltung der Form der asphärischen Fläche angeht, die Form der asphärischen Fläche 11a der Intensitätsumwandlungs-Linse 11 wie in 12 dargestellt bestimmt. Dabei wurde bei der Gestaltung MgF₂ (n = 1,377) als ein Material für die asphärische Linse 11 verwendet, der Abstand zwischen der Mittelposition der asphärischen Fläche und der Modulationsfläche 12a in dem Zustand ohne das optische Aufweitungssystem wurde auf L = 215 mm eingestellt, und die Änderung des optischen Weges, die durch Einfügen des optischen Aufweitungssystems 20 verursacht wurde, wurde berücksichtigt. Um zu verdeutlichen, wie die Höhendifferenz der asphärischen Fläche variiert, unterscheidet sich der Ursprung (die Position, an der die Höhe 0 μm beträgt) der Ordinate in 12 von der Mitte (an der der Radius 0 mm beträgt) der asphärischen Linse 11.
In dem optischen Aufweitungssystem 20 wurden eine Sammellinse 21, die aus BK7 bestand und eine Dicke von 4,6 mm sowie eine Brennweite von 41 mm hatte, und eine Sammellinse 22 eingesetzt, die aus BK7 bestand und eine Dicke von 3,6 mm sowie eine Brennweite von 61,5 mm hatte.
Dann wurde, wie in 13 dargestellt, eine erwünschte Intensitätsverteilung in einem Abstand von 530 mm zu der Intensitätsumwandlungs-Linse 11 hergestellt. Eine von 14 hergestellte Wellenfront wurde ebenfalls in einem Abstand von 530 mm zu der Intensitätsumwandlungs-Linse 11 hergestellt. Es reichte aus, dass der SLM 12 eine Korrektur-Wellenfront so einrichtete, dass die oben erwähnte Wellenfront korrigiert wurde.
Zweites Vergleichsbeispiel
Ein in 15 dargestelltes optisches System 1Y für Laserlicht-Formung und Wellenfront-Steuerung wurde als ein zweites Vergleichsbeispiel konstruiert. Das optische System 1Y für Laserlicht-Formung und Wellenfront-Steuerung gemäß dem zweiten Vergleichsbeispiel unterschied sich von dem des ersten Beispiels dadurch, dass bei ihm das optische Aufweitungssystem 20 des optischen Systems 1 für Laserlicht-Formung und Wellenfront-Steuerung fehlte.
Das durch die Laserlichtquelle 30 erzeugte Laserlicht sollte auch bei dem zweiten Vergleichsbeispiel durch die Aufweiteinrichtung 40 aufgeweitet werden und dann auf das optische System 1Y für Laserlicht-Formung und Wellenfront-Steuerung auftreffen. Daher war die Form der asphärischen Fläche 11a der Intensitätsumwandlungs-Linse 11Y die gleiche wie die der asphärischen Fläche 11a der Intensitätsumwandlungs-Linse 11.
Dann wurde, wie in 16 dargestellt, eine erwünschte Intensitätsverteilung in einem Abstand von 215 mm zu der Intensitätsumwandlungs-Linse 11Y hergestellt. Eine in 17 gezeigte Wellenfront wurde ebenfalls in einem Abstand von 215 mm zu der Intensitätsumwandlungs-Linse 11Y hergestellt. Es reichte aus, dass der SLM 12 eine Korrektur-Wellenfront so einrichtete, dass die oben erwähnte Wellenfront korrigiert wurde.
Bestätigung durch Vergleich
Wenn die Intensitätsverteilungen (13 und 16) sowie die Wellenfronten (14 und 17) in den SLM 12, 12Y miteinander verglichen wurden, stellte sich heraus, dass, indem das optische Aufweitungssystem 20 zwischen der Intensitätsumwandlungs-Linse 11 und dem SLM 12 angeordnet wurde, das erste Beispiel in der Lage war, das Laserlicht um ungefähr 61,5/41, d. h. um das 1,5-fache, aufzuweiten, wobei dies dem Vergrößerungsfaktor des optischen Aufweitungssystems 20 entsprach.
Es wurde zum Aufweiten des Laserlichts nicht als notwendig erachtet, die Form der asphärischen Fläche 11a der Intensitätsumwandlungs-Linse 11 zu verändern und die Flächenausdehnung sowie den Höhenunterschied der asphärischen Fläche 11a (15) zu vergrößern. So kann mit dem ersten Beispiel verhindert werden, dass die Bearbeitungszeit für die Intensitätsumwandlungs-Linse 11 zunimmt.
Zweite Ausführungsform
18 ist ein Konstruktionsschema, das das optische System für Laserlicht-Formung und Wellenfront-Steuerung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. Dieses optische System 1A für Laserlicht-Formung und Wellenfront-Steuerung gemäß der zweiten Ausführungsform umfasst eine Intensitätsumwandlungs-Linse 11A, einen SLM 12A sowie ein optisches Aufweitungssystem 20A, das zwischen der Intensitätsumwandlungs-Linse 11A und dem SLM 12A angeordnet ist.
Wie bei der oben beschriebenen Intensitätsumwandlungs-Linse 11 dient die Intensitätsumwandlungs-Linse 11A dazu, eine Intensitätsverteilung von Laserlicht in eine vorgegebene Form zu bringen, und sie kann Ausgangs-Laserlicht Oo mit einer erwünschten Intensitätsverteilung erzeugen, zu der die Intensitätsverteilung von Eingangs-Laserlicht Oi entsprechend der Formgestaltung der asphärischen Fläche 11a geformt wird.
Wie bei dem oben beschrieben SLM 12 ist der SLM 12A beispielsweise ein LCOS-SLM (Liquid Crystal an Silicon-Spatial Light Modulator) und moduliert die Phase des von der Intensitätsumwandlungs-Linse 11A emittierten Laserlichtes, um Wellenfront-Steuerung durchzuführen. Das heißt, der SLM 12A moduliert die Phase des Laserlichtes, dessen Strahldurchmesser von dem weiter unten erläuterten optischen Aufweitungssystem 20A aufgeweitet wird, nachdem seine Intensitätsverteilung durch die Intensitätsumwandlungs-Linse 11A geformt wurde. Beispielsweise wird eine Korrektur-Wellenfront zum Korrigieren der sphärischen Aberration, die innerhalb eines transparenten Mediums auftritt, in dem Fall erzeugt, in dem das Innere des transparenten Mediums mit dem Laserlicht bearbeitet wird, das durch eine auf einer späteren Stufe angeordnete Sammellinse zusammengeführt wird.
Wie bei dem oben beschriebenem SLM 12 bewirkt der SLM 12A, dass das von der Intensitätsumwandlungs-Linse 11A emittierte Laserlicht eine einheitliche Phase hat und so zu einer ebenen Welle korrigiert wird. Beispielsweise wird die Korrektur-Wellenfront so festgelegt, dass die durch die Intensitätsumwandlungs-Linse geänderte Wellenfront an einer Position korrigiert wird, an der der SLM 12A angeordnet ist. Das optische Aufweitungssystem 20A ist zwischen der Intensitätsumwandlungs-Linse 11A und dem SLM 12A positioniert.
Das optische Aufweitungssystem 20A dient dazu, den Strahldurchmesser des von der Intensitätsumwandlungs-Linse 11A emittierten Laserlichtes auszuweiten, und es umfasst ein Paar aus konkaver und konvexer Linse 21A, 22A. Die konkave Linse 21A ist an der Seite der Intensitätsumwandlungs-Linse 11A angeordnet und hat eine konkave Eintrittsfläche sowie eine plane Austrittsfläche. Die konvexe Linse 22A hingegen ist an der Seite des SLM 12A angeordnet und hat eine plane Eintrittsfläche sowie eine konvexe Austrittsfläche. Kein Zusammenführungspunkt befindet sich zwischen dem Paar aus konkaver und konvexer Linse 21A, 22A in dem optischen Aufweitungssystem 20A. Das optische Aufweitungssystem 20A kann den Strahldurchmesser des von der Intensitätsumwandlungs-Linse 11A emittierten Laserlichtes entsprechend den jeweiligen Brennweiten des Paars aus konkaver und konvexer Linse 21A, 22A auf eine vorgegebene Größe aufweiten.
Mit dem optischen System 1A für Laserlicht-Formung und Wellenfront-Steuerung gemäß der zweiten Ausführungsform können ebenfalls Vorteile erzielt werden, die denen des optischen Systems 1 für Laserlicht-Formung und Wellenfront-Steuerung gemäß der ersten Ausführungsform gleichen.
Was den praktischen Einsatz angeht, führt das optische Aufweitungssystem 20 in der ersten Ausführungsform einen Strahl einmal zusammen (lässt ihn kreuzen) und weitet ihn dann auf, wodurch die Länge des optischen Weges zunimmt und es zu Luftdurchschlag an dem Zusammenführungspunkt (Kreuzungspunkt) kommen kann. Was die optische Konstruktion angeht, so kann, selbst wenn erforderlich, hingegen kein weiteres optisches Element (wie beispielsweise ein Reflektor zum Überwachen) innerhalb des optischen Aufweitungssystems angeordnet werden, da die Lichtintensität in der Nähe des Zusammenführungspunktes so stark ist, dass das optische Element beschädigt werden könnte.
Da das optische Aufweitungssystem 20A durch die konkave und die konvexe Linse 21A, 22A gebildet wird, ist hingegen bei dem optischen System 1A für Laserlicht-Formung und Wellenfront-Steuerung gemäß der zweiten Ausführungsform kein Zusammenführungspunkt (Kreuzungspunkt) vorhanden. Dadurch kann die Länge des optischen Weges verringert werden und gleichzeitig das Auftreten von Luftdurchschlag an dem Zusammenführungspunkt verhindert werden. Des Weiteren werden, wenn vorhanden, innerhalb des optischen Aufweitungssystems angeordnete optische Elemente nicht beschädigt, was insofern von Vorteil ist, als der Spielraum bei der optischen Gestaltung groß ist, so dass noch kleinere Abmessungen erzielt werden können.
Zweites Beispiel
Das optische System 1A für Laserlicht-Formung und Wellenfront-Steuerung gemäß der zweiten Ausführungsform wurde als ein zweites Beispiel gestaltet. Bei dem zweiten Beispiel sollte wie in 10 das durch die Laserlichtquelle 30 erzeugte Laserlicht durch die Aufweiteinrichtung 40 aufgeweitet werden und dann auf das optische System 1A für Laserlicht-Formung und Wellenfront-Steuerung auftreffen. Daher ist die Form der asphärischen Fläche 11a der Intensitätsumwandlungs-Linse 11A die gleiche wie die der asphärischen Fläche 11a der Intensitätsumwandlungs-Linse 11 (15).
In dem optischen Aufweitungssystem 20A wurden eine Streulinse 21A, die aus BK7 bestand und eine Dicke von 2 mm sowie eine Brennweite von 102,4 mm hatte, und eine Sammellinse 22A eingesetzt, die aus BK7 bestand und eine Dicke von 3 mm sowie eine Brennweite von 53,7 mm hatte.
Dann wurde, wie in 19 dargestellt, eine erwünschte Intensitätsverteilung in einem Abstand von 431,6 mm zu der Intensitätsumwandlungs-Linse 11A hergestellt. Eine von 20 dargestellte Wellenfront wurde ebenfalls in einem Abstand von 431,6 mm zu der Intensitätsumwandlungs-Linse 11A hergestellt. Es reichte aus, dass der SLM 12A eine Korrektur-Wellenfront 75 so einrichtete, dass die oben erwähnte Wellenfront korrigiert wurde.
Das zweite Beispiel war, indem das optische Aufweitungssystem 20A zwischen der Intensitätsumwandlungs-Linse 11A und dem SLM 12A angeordnet wurde, ebenfalls in der Lage, das Laserlicht um ungefähr 61,5/41, d. h. um das 1,5-fache, aufzuweiten, wobei dies dem Vergrößerungsfaktor des optischen Aufweitungssystems 20A entsprach.
Es wurde zum Aufweiten des Laserlichtes nicht als notwendig erachtet, die Form der asphärischen Fläche 11a der Intensitätsumwandlungs-Linse 11A zu verändern und die Flächenausdehnung sowie die Höhendifferenz der asphärischen Fläche 11a zu vergrößern. So kann damit verhindert werden, dass die Bearbeitungszeit für die Intensitätsumwandlungs-Linse 11A zunimmt.
Während bei dem ersten Beispiel eine einheitliche Intensitätsverteilung in einem Abstand von 530 mm zu der Intensitätsumwandlungs-Linse 11 erzielt wurde, konnte mit dem zweiten Beispiel eine einheitliche Intensitätsverteilung in einem Abstand von 431,6 mm zu der Intensitätsumwandlungs-Linse 11A erzielt werden. Das heißt, es zeigte sich, dass mit dem zweiten Beispiel die Länge des optischen Weges verkürzt werden konnte.
Dritte Ausführungsform
21 ist ein Konstruktionsschema, das das optische System für Laserlicht-Formung und Wellenfront-Steuerung gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. Dieses optische System 1B für Laserlicht-Formung und Wellenfront-Steuerung gemäß der dritten Ausführungsform umfasst eine Intensitätsumwandlungs-Linse 11B, einen SLM 12B sowie ein optisches Verengungssystem 20B, das zwischen der Intensitätsumwandlungs-Linse 11B und dem SLM 12B angeordnet ist.
Wie bei der oben beschriebenen Intensitätsumwandlungs-Linse 11 dient die Intensitätsumwandlungs-Linse 11B dazu, eine Intensitätsverteilung von Laserlicht in eine vorgegebene Form zu bringen, und sie kann Ausgangs-Laserlicht Oo mit einer erwünschten Intensitätsverteilung erzeugen, zu der die Intensitätsverteilung von Eingangs-Laserlicht Oi entsprechend der Formgestaltung der asphärischen Fläche 11a geformt wird.
Wie bei dem oben beschriebenen SLM 12 ist der SLM 12B beispielsweise ein LCOS-SLM (Liquid Crystal an Silicon-Spatial Light Modulator) und moduliert die Phase des von der Intensitätsumwandlungs-Linse 11B emittierten Laserlichtes, um Wellenfront-Steuerung durchzuführen. Das heißt, der SLM 12B moduliert die Phase des Laserlichtes, dessen Strahldurchmesser durch das weiter unten erläuterte optische Verengungssystem 20B verengt wird, nachdem seine Intensitätsverteilung durch die Intensitätsumwandlungs-Linse 11B geformt wurde. Beispielsweise wird eine Korrektur-Wellenfront zum Korrigieren der sphärischen Aberration, die innerhalb eines transparenten Mediums auftritt, in dem Fall erzeugt, in dem das Innere des transparenten Mediums mit dem Laserlicht bearbeitet wird, das durch eine in einer späteren Stufe angeordnete Sammellinse zusammengeführt wird.
Wie bei dem oben beschriebenen SLM 12 bewirkt der SLM 12B, dass das von der Intensitätsumwandlungs-Linse 11B emittierte Laserlicht eine einheitliche Phase hat und so zu einer ebenen Welle korrigiert wird. Beispielsweise wird die Korrektur-Wellenfront so eingerichtet, dass die durch die Intensitätsumwandlungs-Linse geänderte Wellenfront an einer Position korrigiert wird, an der der SLM 12B angeordnet ist. Das optische Verengungssystem 20B ist zwischen der Intensitätsumwandlungs-Linse 11B und dem SLM 12B positioniert.
Das optische Verengungssystem 20B dient dazu, den Strahldurchmesser des von der Intensitätsumwandlungs-Linse 11B emittierten Laserlichtes zu verengen, und es umfasst ein Paar konvexer Linsen 21B, 22B. Die konvexe Linse 21B ist an der Seite der Intensitätsumwandlungs-Linse 11B angeordnet und hat eine konvexe Eintrittsfläche sowie eine plane Austrittsfläche. Die konvexe Linse 22B hingegen ist an der Seite des SLM 12 angeordnet und hat eine plane Eintrittsfläche sowie eine konvexe Austrittsfläche. Ein Zusammenführungspunkt befindet sich zwischen den paarigen konvexen Linsen 21B, 22B in dem optischen Verengungssystem 20B. Das optische Verengungssystem 20B kann den Strahldurchmesser des von der Intensitätsumwandlungs-Linse 11B emittierten Laserlichtes entsprechend den jeweiligen Brennweiten der paarigen konvexen Linsen 21B, 22B auf eine vorgegebene Größe verengen.
Bei dem optischen System 1B für Laserlicht-Formung und Wellenfront-Steuerung gemäß der dritten Ausführungsform verengt das zwischen der Intensitätsumwandlungs-Linse 11B und dem SLM 12B angeordnete optische Verengungssystem 20B das Laserlicht, so dass es ausreicht, wenn die Intensitätsumwandlungs-Linse 11B die Intensitätsverteilung des Laserlichtes formt. Damit kann verhindert werden, dass die Höhendifferenz der asphärischen Fläche der Intensitätsumwandlungs-Linse 11B zunimmt und sich ihre Bearbeitungszeit verlängert.
Drittes Beispiel
Das optische System 1B für Laserlicht-Formung und Wellenfront-Steuerung gemäß der dritten Ausführungsform wurde als ein drittes Beispiel gestaltet. Bei dem dritten Beispiel sollte wie in 10 das durch die Laserlichtquelle 30 erzeugte Laserlicht durch die Aufweiteinrichtung 40 aufgeweitet werden und dann auf das optische System 1B für Laserlicht-Formung und Wellenfront-Steuerung auftreffen. Daher ist die Form der asphärischen Fläche 11a der Intensitätsumwandlungs-Linse 11B die gleiche wie die der asphärischen Fläche 11a der Intensitätsumwandlungs-Linse 11 (15).
In dem optischen Verengungssystem 20B wurden eine Sammellinse 21B, die aus BK7 bestand und eine Dicke von 3,6 mm sowie eine Brennweite von 61,5 mm hatte, und eine Sammellinse 22B eingesetzt, die aus BK7 bestand und eine Dicke von 4,6 mm sowie eine Brennweite von 41 mm hatte.
Dann wurde, wie in 22 dargestellt, eine erwünschte Intensitätsverteilung in einem Abstand von 530 mm zu der Intensitätsumwandlungs-Linse 11B hergestellt. Eine von 23 dargestellte Wellenfront wurde ebenfalls in einem Abstand von 530 mm zu der Intensitätsumwandlungs-Linse 11B hergestellt. Es reichte aus, dass der SLM 12B eine Korrektur-Wellenfront so einrichtet, dass die oben erwähnte Wellenfront korrigiert wurde.
Das dritte Beispiel war, indem das optische Verengungssystem 20B zwischen der Intensitätsumwandlungs-Linse 11B und dem SLM 12B angeordnet wurde, ebenfalls in der Lage das Laserlicht um ungefähr 41/61,5, d. h. um 2/3, zu verengen, wobei dies dem Verkleinerungsfaktor des optischen Verengungssystems 20B entsprach.
Es wurde zur Verengung des Laserlichtes nicht als notwendig erachtet, die Form der asphärischen Fläche 11a der Intensitätsumwandlungs-Linse 11B zu ändern und die Flächenausdehnung sowie die Höhendifferenz der asphärischen Fläche 11a zu vergrößern. So kann damit verhindert werden, dass die Bearbeitungszeit für die Intensitätsumwandlungs-Linse 11B zunimmt.
Vierte Ausführungsform
24 ist ein Konstruktionsschema, das das optische System für Laserlicht-Formung und Wellenfront-Steuerung gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. Dieses optische System 1C für Laserlicht-Formung und Wellenfront-Steuerung gemäß der vierten Ausführungsform umfasst eine Intensitätsumwandlungs-Linse 11C, einen SLM 12C sowie ein optisches Verengungssystem 20C, das zwischen der Intensitätsumwandlungs-Linse 11C und dem SLM 12C angeordnet ist.
Wie bei der oben beschriebenen Intensitätsumwandlungs-Linse 11 dient die Intensitätsumwandlungs-Linse 11C dazu, eine Intensitätsverteilung von Laserlicht in eine vorgegebene Form zu bringen, und sie kann Ausgangs-Laserlicht Oo mit einer erwünschten Intensitätsverteilung erzeugen, zu der die Intensitätsverteilung des Eingangs-Laserlichtes Oi entsprechend der Formgestaltung der asphärischen Fläche 11a geformt wird.
Wie bei dem oben beschriebenen SLM 12 ist der SLM 12C beispielsweise ein LCOS-SLM (Liquid Crystal an Silicon-Spatial Light Modulator) und moduliert die Phase des von der Intensitätsumwandlungs-Linse 11C emittierten Laserlichtes, um Wellenfront-Steuerung durchzuführen. Das heißt, der SLM 12C moduliert die Phase des Laserlichtes, dessen Strahldurchmesser durch das weiter unten erläuterte optische Verengungssystem 20C verengt wird, nachdem seine Intensitätsverteilung durch die Intensitätsumwandlungs-Linse 11C geformt wurde. Beispielsweise wird eine Korrektur-Wellenfront zum Korrigieren der sphärischen Aberration, die innerhalb eines transparenten Mediums auftritt, in dem Fall erzeugt, in dem das Innere des transparenten Mediums mit dem Laserlicht bearbeitet wird, das durch eine auf einer späteren Stufe angeordnete Sammellinse zusammengeführt wird.
Wie bei dem oben beschriebenen SLM 12 bewirkt der SLM 12C, dass das von der Intensitätsumwandlungs-Linse 11C emittierte Laserlicht eine einheitliche Phase hat und so zu einer ebenen Welle korrigiert wird. Beispielsweise wird die Korrektur-Wellenfront so eingerichtet, dass die durch die Intensitätsumwandlungs-Linse geänderte Wellenfront an einer Position korrigiert wird, an der der SLM 12C angeordnet ist. Das optische Verengungssystem 20C ist zwischen der Intensitätsumwandlungs-Linse 11C und dem SLM 12C positioniert.
Das optische Verengungssystem 20C dient dazu, den Strahldurchmesser des von der Intensitätsumwandlungs-Linse 11C emittierten Laserlichtes zu verengen, und es umfasst ein Paar aus konvexer und konkaver Linse 21C, 22C. Die konvexe Linse 21C ist an der Seite der Intensitätsumwandlungs-Linse 11C angeordnet und hat eine konvexe Eintrittsfläche sowie eine plane Austrittsfläche. Die konkave Linse 22C hingegen ist an der Seite des SLM 12C angeordnet und hat eine plane Eintrittsfläche sowie eine konkave Austrittsfläche. Kein Zusammenführungspunkt ist zwischen dem Paar aus konvexer und konkaver Linse 21C, 22C in dem optischen Verengungssystem 20C vorhanden. Das optische Verengungssystem 20C kann den Strahldurchmesser des von der Intensitätsumwandlungs-Linse 11C emittierten Laserlichtes entsprechend den jeweiligen Brennweiten des Paars aus konvexer und konkaver Linse 21C, 22C auf eine vorgegebene Größe verengen.
Mit dem optischen System 1C für Laserlicht-Formung und Wellenfront-Steuerung gemäß der vierten Ausführungsform können Vorteile erzielt werden, die denen des optischen Systems 1B für Laserlicht-Formung und Wellenfront-Steuerung gemäß der dritten Ausführungsform gleichen.
Da das optische Verengungssystem 20C durch die konvexe und die konkave Linse 21C, 22C gebildet wird, ist bei dem optischen System 1C für Laserlicht-Formung und Wellenfront-Steuerung gemäß der vierten Ausführungsform wie bei dem optischen System 1A für Laserlicht-Formung und Wellenfront-Steuerung gemäß der zweiten Ausführungsform kein Zusammenführungspunkt (Kreuzungspunkt) vorhanden. Dadurch kann die Länge des optischen Weges verringert werden und gleichzeitig das Auftreten von Luftdurchschlag an dem Zusammenführungspunkt verhindert werden. Des Weiteren werden, wenn vorhanden, innerhalb des optischen Aufweitungssystems angeordnete optische Elemente nicht beschädigt, was insofern von Vorteil ist, als der Spielraum bei der optischen Gestaltung hoch ist, so dass noch geringere Abmessungen erzielt werden können.
Viertes Beispiel
Das optische System 1C für Laserlicht-Formung und Wellenfront-Steuerung gemäß der vierten Ausführungsform wurde als ein viertes Beispiel gestaltet. Bei dem vierten Beispiel sollte wie in 10 das durch die Laserlichtquelle 30 erzeugte Laserlicht durch die Aufweiteinrichtung 40 aufgeweitet werden und dann auf das optische System 1C für Laserlicht-Formung und Wellenfront-Steuerung auftreffen. Daher ist die Form der asphärischen Fläche 11a der Intensitätsumwandlungs-Linse 11C die gleiche wie die der asphärischen Fläche 11a der Intensitätsumwandlungs-Linse 11 (15).
In dem optischen Verengungssystem 20C wurden eine Sammellinse 21C, die aus BK7 bestand und eine Dicke von 3 mm sowie eine Brennweite von 153,7 mm hatte, und eine Streulinse 22C eingesetzt, die aus BK7 bestand und eine Dicke von 2 mm sowie eine Brennweite von 102,4 mm hatte.
Dann wurde, wie in 25 dargestellt, eine erwünschte Intensitätsverteilung in einem Abstand von 431,6 mm zu der Intensitätsumwandlungs-Linse 11C hergestellt. Eine von 26 dargestellte Wellenfront wurde ebenfalls in einem Abstand von 431,6 mm zu der Intensitätsumwandlungs-Linse 11C hergestellt. Es reichte aus, dass der SLM 12C eine Korrektur-Wellenfront so einrichtete, dass die oben erwähnte Wellenfront korrigiert wurde.
Das vierte Beispiel war, indem das optische Verengungssystem 20C zwischen der Intensitätsumwandlungs-Linse 11C und dem SLM 12C angeordnet wurde, ebenfalls in der Lage, das Laserlicht um 41/61,5, d. h. um 2/3, zu verengen, wobei dies dem Verkleinerungsfaktor des optischen Verengungssystems 20C entsprach.
Es wurde zur Verengung des Laserlichtes nicht als notwendig erachtet, die Form der asphärischen Fläche 11a der Intensitätsumwandlungs-Linse 11C zu ändern und die Flächenausdehnung sowie die Höhendifferenz der asphärischen Fläche 11a zu vergrößern. So kann damit verhindert werden, dass die Bearbeitungszeit für die Intensitätsumwandlungs-Linse 11C zunimmt.
Während das dritte Beispiel eine einheitliche Intensitätsverteilung in einem Abstand von 530 mm zu der Intensitätsumwandlungs-Linse 11B erzielte, war das vierte Beispiel in der Lage, eine einheitliche Intensitätsverteilung in einem Abstand von 431,6 mm zu der Intensitätsumwandlungs-Linse 11C zu erzielen. Das heißt, es erwies sich, dass bei dem vierten Beispiel die Länge des optischen Weges verkürzt werden konnte.
Die vorliegende Erfindung kann auf verschiedene Weise modifiziert werden und ist dabei nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Beispielsweise ist es, obwohl die Modulationsfläche des SLM so angeordnet ist, dass sie sich in einer Ebene befindet, an der das von der Intensitätsumwandlungs-Linse emittierte Laserlicht eine erwünschte Intensitätsverteilung hat, nicht notwendig, dass die Modulationsfläche des Lichtmodulators genau deckungsgleich mit einer Ebene ist, in der das von der Intensitätsumwandlungs-Linse emittierte Laserlicht die erwünschte Intensitätsverteilung hat. Dies ist darauf zurückzuführen, dass sich die durch die Intensitätsumwandlungs-Linse geformte Intensitätsverteilung auch dann nicht grundlegend ändert, wenn von ihrem vorgesehenen Wert abgewichen wird.
Indem die Position des optischen Aufweitungssystems oder des optischen Verengungssystems angepasst wird, können die oben beschriebenen Ausführungsformen beispielsweise an einer bestimmten Position angeordnet werden, an der das von der Intensitätsumwandlungs-Linse emittierte Laserlicht eine erwünschte Intensitätsverteilung hat.
Wenn beispielsweise die Streulinse 21A (die aus BK7 besteht und eine Dicke von 2 mm sowie eine Brennweite von 102,4 mm hat) bei dem zweiten Beispiel in dem optischen Aufweitungssystem 20A in einem Abstand von 5 mm zu der Intensitätsumwandlungs-Linse 11A positioniert ist, befindet sich die Position, an der das von der Intensitätsumwandlungs-Linse 11A emittierte Laserlicht eine erwünschte Intensitätsverteilung hat, in einem Abstand von 441,3 mm zu der Intensitätsumwandlungs-Linse 11A. Wenn die Streulinse 21A in einem Abstand von 45 mm zu der Intensitätsumwandlungs-Linse 11A positioniert ist, befindet sich die Position, an der das von der Intensitätsumwandlungs-Linse 11A emittierte Laserlicht eine erwünschte Intensitätsverteilung hat, in einem Abstand von 421,9 mm zu der Intensitätsumwandlungs-Linse 11A. Wenn die Streulinse 21A in einem Abstand von 65 mm zu der Intensitätsumwandlungs-Linse 11A positioniert ist, befindet sich die Position, an der das von der Intensitätsumwandlungs-Linse 11A emittierte Laserlicht eine erwünschte Intensitätsverteilung hat, in einem Abstand von 412,3 mm zu der Intensitätsumwandlungs-Linse 11A. Wenn die Streulinse 21A in einem Abstand von 85 mm zu der Intensitätsumwandlungs-Linse 11A positioniert ist, befindet sich die Position, an der das von der Intensitätsumwandlungs-Linse 11A emittierte Laserlicht eine erwünschte Intensitätsverteilung hat, in einem Abstand von 402,6 mm zu der Intensitätsumwandlungs-Linse 11A. Wenn die Streulinse 21A in einem Abstand von 105 mm zu der Intensitätsumwandlungs-Linse 11A positioniert ist, befindet sich die Position, an der das von der Intensitätsumwandlungs-Linse 11A emittierte Laserlicht eine erwünschte Intensitätsverteilung hat, in einem Abstand von 393 mm zu der Intensitätsumwandlungs-Linse 11A. Wenn die Streulinse 21A in einem Abstand von 125 mm zu der Intensitätsumwandlungs-Linse 11A positioniert ist, befindet sich die Position, an der das von der Intensitätsumwandlungs-Linse 11A emittierte Laserlicht eine erwünschte Intensitätsverteilung hat, in einem Abstand von 383,3 mm zu der Intensitätsumwandlungs-Linse 11A. Wenn die Streulinse 21A in einem Abstand von 145 mm zu der Intensitätsumwandlungs-Linse 11A positioniert ist, befindet sich die Position, an der das von der Intensitätsumwandlungs-Linse 11A emittierte Laserlicht eine erwünschte Intensitätsverteilung hat, in einem Abstand von 373,3 mm zu der Intensitätsumwandlungs-Linse 11A.
Bei den oben beschriebenen Ausführungsformen kann die Korrektur-Wellenfront des SLM so eingestellt bzw. angepasst werden, dass eine erwünschte Wellenfront auf einer Pupillenebene einer Sammellinse entsteht, die auf einer späteren Stufe als das optische System für Laserlicht-Formung und Wellenfront-Steuerung angeordnet ist.
27 ist ein Konstruktionsschema, das das optische System für Laserlicht-Formung und Wellenfront-Steuerung gemäß einem abgewandelten Beispiel darstellt. Das optische System für Laserlicht-Formung und Wellenfront-Steuerung gemäß dem in 27 dargestellten abgewandelten Beispiel umfasst des Weiteren ein optisches Bilderzeugungssystem 50, eine Sammellinse 60, einen Strahlteiler 70 sowie einen Wellenfront-Sensor 80 an der dem optischen System 1A für Laserlicht-Formung und Wellenfront-Steuerung gemäß der zweiten Ausführungsform nachgelagerten Seite.
Das optische Bilderzeugungssystem 50 besteht aus einem Paar konvexer Linsen 51, 52 und bewirkt, dass das Laserlicht an der Bilderzeugungsebene der Eintrittsseite ein Bild an der Bilderzeugungsebene der Austrittsseite erzeugt. Die Bilderzeugungsebene der Eintrittsseite des optischen Bilderzeugungssystems 50 ist auf die Ebene, an der das von der Intensitätsumwandlungs-Linse 11A emittierte Laserlicht eine erwünschte Intensitätsverteilung hat, sowie die Modulationsfläche 12a des SLM 12A festgelegt, während die Bilderzeugungsebene der Austrittsseite auf eine Pupillenebene 60a der Sammellinse 60 festgelegt ist. Dadurch können die durch die Intensitätsumwandlungs-Linse 11A geformte erwünschte Intensitätsverteilung und die durch den SLM 12A gesteuerte Wellenfront genauer zu der Sammellinse 60 übertragen werden.
Wenn die Modulationsfläche 12a des SLM 12A nicht genau deckungsgleich mit der Ebene ist, an der das von der Intensitätsumwandlungs-Linse 11A emittierte Laserlicht die erwünschte Intensitätsverteilung hat, kann, wie oben erwähnt, die Bilderzeugungsebene der Eintrittsseite des optischen Bilderzeugungssystems 50 zwischen der Ebene, an der das von der Intensitätsumwandlungs-Linse 11A emittierte Laserlicht die erwünschte Intensitätsverteilung hat, und der Modulationsfläche 12a des SLM 12A festgelegt werden.
Die Sammellinse 60 führt das Laserlicht von dem optischen Bilderzeugungssystem 50 an einer erwünschten Position, d. h. an einer Bearbeitungsposition innerhalb eines transparenten Mediums, zusammen. Der Strahlteiler 70 ist zwischen der Sammellinse 60 und dem optischen Bilderzeugungssystem 50 angeordnet.
Der Strahlteiler 70, der so angeordnet ist, dass seine Eintrittsfläche 70a einen Winkel von ungefähr 45° zu dem Laserlicht von dem optischen Bilderzeugungssystem 50 bildet, reflektiert einen Teil des Laserlichtes von dem optischen Bilderzeugungssystem 50 und leitet es zu dem Wellenfront-Sensor 80. Andererseits lässt der Strahlteiler 70 den Rest des Laserlichtes von dem optischen Bilderzeugungssystem 50 durch und leitet es zu der Sammellinse 60. Ein beweglicher Spiegel oder dergleichen kann anstelle des Strahlteilers 70 eingesetzt werden.
Die Länge des optischen Weges von der Austrittsfläche des optischen Bilderzeugungssystems 50 zu dem Wellenfront-Sensor 80 wird so festgelegt, dass sie derjenigen von der Austrittsfläche des optischen Bilderzeugungssystems 50 bis zu der Pupillenebene 60a der Sammellinse 60 gleich ist. Dadurch kann der Wellenfront-Sensor 80 die Wellenfront an einer Position messen, die der Pupillenebene 60a der Sammellinse 60 entspricht.
Die Korrektur-Wellenfront des SLM 12A wird dann so eingestellt bzw. angepasst, dass sie eine erwünschte Wellenfront an der Pupillenebene 60a der Sammellinse 60 entsprechend der durch den Wellenfront-Sensor 80 gemessenen Wellenfront ergibt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2007-310368 [0008]
JP 2007-114741 [0008]
JP 2009-034723 [0008]
JP 2010-075997 [0008]

Claims

Optisches System für Laserlicht-Formung und Wellenfront-Steuerung, das umfasst: eine Intensitätsumwandlungs-Linse, mit der eine Intensitätsverteilung von Laserlicht, das darauf auftrifft, zusammengeführt und zu einer erwünschten Intensitätsverteilung geformt wird; einen Lichtmodulator, mit dem das von der Intensitätsumwandlungs-Linse emittierte Laserlicht so moduliert wird, dass Wellenfront-Steuerung durchgeführt wird; und ein optisches Aufweitungs-/Verengungs-System, das zwischen der Intensitätsumwandlungs-Linse und dem Lichtmodulator angeordnet ist, um das von der Intensitätsumwandlungs-Linse emittierte Laserlicht aufzuweiten oder zu verengen.
Optisches System für Laserlicht-Formung und Wellenfront-Steuerung nach Anspruch 1, wobei das optische Aufweitungs-/Verengungs-System durch ein Paar konvexer Linsen gebildet wird.
Optisches System für Laserlicht-Formung und Wellenfront-Steuerung nach Anspruch 1, wobei das optische Aufweitungs-/Verengungs-System durch ein Paar aus konkaver und konvexer Linse gebildet wird.
Optisches System für Laserlicht-Formung und Wellenfront-Steuerung nach Anspruch 1, wobei sich die Modulationsfläche des Lichtmodulators in einer Ebene befindet, in der das von der Intensitätsumwandlungs-Linse emittierte Laserlicht die erwünschte Intensitätsverteilung hat.