DE102017208580A1 - Assembly for wavelength filtering of electromagnetic radiation in an optical system - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Baugruppe zur Wellenlängenfilterung elektromagnetischer Strahlung in einem optischen System, mit einer ersten optischen Anordnung (110), welche auftreffende elektromagnetische Strahlung, deren Wellenlänge kleiner ist als ein erster Grenzwert, aus dem optischen Nutzstrahlengang herauslenkt, und einer zweiten optischen Anordnung (120), welche auftreffende elektromagnetische Strahlung, deren Wellenlänge größer ist als ein zweiter Grenzwert, aus dem optischen Nutzstrahlengang herauslenkt, wobei der zweite Grenzwert größer ist als der erste Grenzwert, wobei die erste optische Anordnung (110) und die zweite optische Anordnung (120) im optischen Strahlengang hintereinander angeordnet sind, und wobei das Herauslenken der elektromagnetischen Strahlung sowohl an der ersten optischen Anordnung (110) als auch an der zweiten optischen Anordnung (120) jeweils auf Basis von Totalreflexion erfolgt. The invention relates to an assembly for wavelength filtering of electromagnetic radiation in an optical system, comprising a first optical arrangement (110) which deflects incident electromagnetic radiation whose wavelength is smaller than a first limit value out of the optical useful beam path, and a second optical arrangement (120 ), which deflects incident electromagnetic radiation whose wavelength is greater than a second limit value from the optical Nutzstrahlengang, wherein the second limit value is greater than the first limit value, wherein the first optical arrangement (110) and the second optical arrangement (120) in optical beam path are arranged one behind the other, and wherein the deflection of the electromagnetic radiation takes place both on the first optical arrangement (110) and on the second optical arrangement (120) in each case on the basis of total reflection.
Description
HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION
Gebiet der ErfindungField of the invention
Die Erfindung betrifft eine Baugruppe zur Wellenlängenfilterung elektromagnetischer Strahlung in einem optischen System.The invention relates to an assembly for wavelength filtering of electromagnetic radiation in an optical system.
Stand der TechnikState of the art
In diversen optischen Anwendungen besteht der Bedarf, elektromagnetische Strahlung abhängig von der jeweiligen Wellenlänge aufzuspalten bzw. je nach Wellenlänge aus dem optischen Nutzstrahlengang herauszufiltern. Hierzu zählen insbesondere Anwendungen der wellenlängenaufgelösten Analyse von Objekten, welche das Spektrum auftreffender elektromagnetischer Strahlung entsprechend den jeweiligen Objekteigenschaften modifizieren, wobei auf Basis dieser Modifikation z.B. auf die chemische Zusammensetzung und/oder die Struktur der untersuchten Objekte rückgeschlossen wird.In various optical applications there is the need to split electromagnetic radiation depending on the respective wavelength or filter out depending on the wavelength of the optical beam path. These include, in particular, applications of wavelength-resolved analysis of objects which modify the spectrum of incident electromagnetic radiation in accordance with the respective object characteristics, based on this modification e.g. conclusions about the chemical composition and / or the structure of the examined objects.
Bekannte Ansätze zur Realisierung der o.g. wellenlängenabhängigen Separation bzw. Farbfilterung basieren insbesondere auf dem Effekt der Dispersion und nutzen z.B. eine wellenlängenabhängige Beugung oder wellenlängenabhängige Brechung der elektromagnetischen Strahlung zur räumlichen Trennung der Strahlungsanteile unterschiedlicher Wellenlängen, wobei der jeweils unerwünschte Anteil des Spektrums beispielsweise mit Hilfe einer variablen Blende geblockt bzw. aus dem Nutzstrahlengang herausgefiltert werden kann.Known approaches to the realization of the o.g. Wavelength-dependent separation or color filtering are based in particular on the effect of the dispersion and use e.g. a wavelength-dependent diffraction or wavelength-dependent refraction of the electromagnetic radiation for the spatial separation of the radiation components of different wavelengths, wherein the respectively unwanted portion of the spectrum can be blocked, for example by means of a variable aperture or filtered out of the Nutzstrahlengang.
Diese räumliche Trennung geht jedoch, wie in der lediglich schematischen und stark vereinfachten Darstellung von
Um die vorstehend beschriebene und je nach konkreter Anwendung unerwünschte Strahlaufweitung zu vermeiden, kann gemäß der schematischen Darstellung von
Zum Stand der Technik wird lediglich beispielhaft auf
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Baugruppe zur Wellenlängenfilterung elektromagnetischer Strahlung in einem optischen System bereitzustellen, welche die wellenlängenabhängige Separierung elektromagnetischer Strahlung unter „Herausfilterung“ von Strahlung unerwünschter Wellenlängen mit vergleichsweise kompakterem Aufbau und geringerem Fertigungsaufwand ermöglicht.It is an object of the present invention to provide an assembly for wavelength filtering electromagnetic radiation in an optical system which enables the wavelength-dependent separation of electromagnetic radiation while "filtering out" unwanted wavelength radiation with a comparatively more compact design and lower manufacturing cost.
Diese Aufgabe wird durch die Baugruppe gemäß den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst.This object is achieved by the assembly according to the features of
Eine erfindungsgemäße Baugruppe zur Wellenlängenfilterung elektromagnetischer Strahlung in einem optischen System weist auf:
- - eine erste optische Anordnung, welche auftreffende elektromagnetische Strahlung, deren Wellenlänge kleiner ist als ein erster Grenzwert, aus dem optischen Nutzstrahlengang herauslenkt; und
- - eine zweite optische Anordnung, welche auftreffende elektromagnetische Strahlung, deren Wellenlänge größer ist als ein zweiter Grenzwert, aus dem optischen Nutzstrahlengang herauslenkt, wobei der zweite Grenzwert größer ist als der erste Grenzwert;
- - wobei die erste optische Anordnung und die zweite optische Anordnung im optischen Strahlengang hintereinander angeordnet sind; und
- - wobei das Herauslenken der elektromagnetischen Strahlung sowohl an der ersten optischen Anordnung als auch an der zweiten optischen Anordnung jeweils auf Basis von Totalreflexion erfolgt.
- a first optical arrangement which deflects impinging electromagnetic radiation whose wavelength is smaller than a first limit value out of the optical useful beam path; and
- a second optical arrangement which deflects impinging electromagnetic radiation whose wavelength is greater than a second limit value out of the optical useful beam path, the second limit value being greater than the first limit value;
- - Wherein the first optical arrangement and the second optical arrangement are arranged one behind the other in the optical beam path; and
- - Wherein the deflection of the electromagnetic radiation takes place both on the first optical arrangement and on the second optical arrangement in each case based on total reflection.
Die „Hintereinander-Anordnung“ der zweiten und der ersten optischen Anordnung im optischen Strahlengang ist so zu verstehen, dass die erste optische Anordnung bezogen auf den optischen Strahlengang wahlweise vor oder auch nach der zweiten optischen Anordnung platziert sein kann.The "sequential arrangement" of the second and the first optical arrangement in the optical beam path is to be understood so that the first optical arrangement with respect to the optical beam path can be placed either before or after the second optical arrangement.
Der Erfindung liegt insbesondere das Konzept zugrunde, eine wellenlängenabhängige Separierung elektromagnetischer Strahlung (unter „Herausfilterung“ von Strahlung unerwünschter Wellenlängen) dadurch zu realisieren, dass unter Nutzung des Effekts der Totalreflexion im Ergebnis Wellenlängenbereiche des Spektrums, die ober- und unterhalb eines letztlich gewünschten Wellenlängenintervalls liegen, aus dem Nutzstrahlengang eliminiert werden. Diese „Spektrometerfunktion“ im Sinne der Selektierung eines gewünschten Wellenlängenbandes wird dabei ohne Einführung von Brechkraft im optischen Strahlengang erreicht, was wiederum wie im Weiteren erläutert vorteilhaft zur Vereinfachung des optischen Aufbaus sowie auch zur Minimierung eines im optischen System stattfindenden Transmissionsverlustes genutzt werden kann.The invention is based in particular on the concept of a wavelength-dependent Separation of electromagnetic radiation (under "filtering out" of unwanted wavelength radiation) thereby realize that using the effect of total reflection as a result wavelength ranges of the spectrum, which are above and below an ultimately desired wavelength interval, are eliminated from the Nutzstrahlengang. This "spectrometer function" in the sense of selecting a desired wavelength band is achieved without introduction of refractive power in the optical beam path, which in turn can be advantageously used as described below to simplify the optical design as well as to minimize a loss occurring in the optical system transmission loss.
Hierbei geht die Erfindung von der Überlegung aus, dass die in einem für die elektromagnetische Strahlung jeweils hinreichend transparenten Material bestehende Dispersion, also die vorhandene Wellenlängenabhängigkeit der Brechzahl, dazu führt, dass der Grenzwinkel der Totalreflexion, welche beim Übergang aus dem betreffenden Material (als optisch dichterem Medium) in ein das betreffende Material umgebendes Medium stattfindet, ebenfalls von der Wellenlänge der elektromagnetischen Strahlung abhängig ist.In this case, the invention is based on the consideration that the dispersion which exists in a sufficiently transparent material for the electromagnetic radiation, ie the available wavelength dependence of the refractive index, leads to the limit angle of the total reflection, which at the transition from the relevant material (as optical denser medium) takes place in a medium surrounding the material in question, also depending on the wavelength of the electromagnetic radiation.
Konkret wird z.B. für unter einem bestimmten Winkel auf das betreffende Material auftreffende elektromagnetische Strahlung für höhere Brechzahlen (entsprechend einer geringeren Wellenlänge, z.B. blaues Licht) totalreflektiert, wohingegen für niedrigere Brechzahlen (entsprechend einer höheren Wellenlänge, z.B. gelbes oder rotes Licht) die elektromagnetische Strahlung transmittiert wird. Dieser Effekt wird erfindungsgemäß wiederum dahingehend genutzt, dass in zwei aufeinanderfolgenden optischen Anordnungen an einer dieser Anordnungen der totalreflektierte (eine Wellenlänge unterhalb eines ersten Grenzwertes aufweisende) Anteil aus dem Nutzstrahlengang eliminiert wird, und an der anderen dieser Anordnungen der transmittierte (eine Wellenlänge oberhalb eines zweiten Grenzwertes aufweisende) Anteil aus dem Nutzstrahlengang eliminiert wird.Specifically, e.g. for electromagnetic radiation incident on the material in question at a certain angle for higher refractive indices (corresponding to a lower wavelength, e.g., blue light), whereas for lower refractive indices (corresponding to a higher wavelength, e.g., yellow or red light) the electromagnetic radiation is transmitted. This effect is again used according to the invention in that in two successive optical arrangements on one of these arrangements the totally reflected portion (having a wavelength below a first limit) is eliminated from the useful beam path, and at the other of these arrangements the transmitted one (one wavelength above a second Limit) having been eliminated from the Nutzstrahlengang.
Mit anderen Worten erfolgt erfindungsgemäß bezogen auf das gesamte Wellenlängenspektrum eine zweimalige Unterteilung in jeweils zwei Halbräume, wobei das in diesen Halbräumen überlappende Wellenlängenband die gewünschten, im optischen Nutzstrahlengang verbleibenden Wellenlängen umfasst.In other words, based on the entire wavelength spectrum, according to the invention, there is a two-time subdivision into two half-spaces, the wavelength band overlapping in these half-spaces comprising the desired wavelengths remaining in the optical useful beam path.
Im Ergebnis verbleibt so lediglich elektromagnetische Strahlung im gewünschten, hinsichtlich der Wellenlänge zwischen dem ersten und dem zweiten Grenzwert liegenden Spektralband, ohne dass hierzu der Einsatz zusätzlicher brechender Elemente bzw. eine Strahlaufweitung erforderlich sind, wodurch (etwa im Vergleich zu dem eingangs anhand von
Somit erfolgt erfindungsgemäß zwar eine Ausnutzung der Dispersion, jedoch nicht etwa unter Erzeugung einer unerwünschten Winkelaufspaltung, sondern stattdessen unter Nutzung des Effektes der Totalreflexion.Thus, although according to the invention takes advantage of the dispersion, but not about generating an undesirable angular separation, but instead using the effect of total reflection.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Aufbaus ist eine (etwa im Vergleich zu dem eingangs anhand von
Die erfindungsgemäße Baugruppe kann prinzipiell in beliebigen Anwendungen, in denen die Selektierung eines gewünschten Wellenlängenbandes gewünscht ist, vorteilhaft eingesetzt werden, beispielsweise zur wellenlängenaufgelösten Analyse von Objekten. Hierzu zählt lediglich beispielhaft auch die Maskeninspektion von Lithographiemasken.In principle, the assembly according to the invention can advantageously be used in any applications in which the selection of a desired wavelength band is desired, for example for the wavelength-resolved analysis of objects. This includes, by way of example only, the mask inspection of lithographic masks.
Gemäß einer Ausführungsform sind wenigstens eine Eintrittsfläche und wenigstens eine Austrittsfläche der ersten optischen Anordnung und/oder wenigstens eine Eintrittsfläche und wenigstens eine Austrittsfläche der zweiten optischen Anordnung parallel zueinander angeordnet.According to one embodiment, at least one entrance surface and at least one exit surface of the first optical arrangement and / or at least one entry surface and at least one exit surface of the second optical arrangement are arranged parallel to one another.
Gemäß einer Ausführungsform sind wenigstens eine Eintrittsfläche und wenigstens eine Austrittsfläche der ersten optischen Anordnung und/oder wenigstens eine Eintrittsfläche und wenigstens eine Austrittsfläche der zweiten optischen Anordnung senkrecht zur Ausbreitungsrichtung der auftreffenden elektromagnetischen Strahlung angeordnet.According to one embodiment, at least one entrance surface and at least one exit surface of the first optical arrangement and / or at least one entry surface and at least one exit surface of the second optical arrangement are arranged perpendicular to the propagation direction of the incident electromagnetic radiation.
Dadurch, dass die elektromagnetische Strahlung keinen oder nur einen geringen Winkel mit der jeweiligen Oberflächennormalen der Ein- bzw. Austrittsfläche einschließt, kann eine erfindungsgemäß unerwünschte Winkelaufspaltung der elektromagnetischen Strahlung vermieden bzw. minimiert werden.Due to the fact that the electromagnetic radiation does not include any angle or only a small angle with the respective surface normal of the entry or exit surface, an undesirable angle splitting of the electromagnetic radiation according to the invention can be avoided or minimized.
Gemäß einer Ausführungsform weisen die erste optische Anordnung und die zweite optische Anordnung jeweils wenigstens ein Prisma auf.According to one embodiment, the first optical arrangement and the second optical arrangement each have at least one prism.
Gemäß einer Ausführungsform sind diese Prismen, vorzugsweise um eine zur Ausbreitungsrichtung der auftreffenden elektromagnetischen Strahlung senkrechte Achse, drehbar. Auf diese Weise kann eine Variation des Anstellwinkels der Primen hinsichtlich der elektromagnetischen Strahlung erfolgen, um hinsichtlich des Wellenlängenspektrums den Bereich, in welchem Totalreflexion erfolgt, je nach Wunsch einstellen zu können.According to one embodiment, these prisms are rotatable, preferably around an axis perpendicular to the propagation direction of the incident electromagnetic radiation. To this In this way, it is possible to vary the angle of attack of the primers with respect to the electromagnetic radiation in order to be able to set the region in which total reflection takes place as desired with regard to the wavelength spectrum.
Gemäß einer Ausführungsform weisen die erste optische Anordnung und die zweite optische Anordnung jeweils eine Mehrzahl von quer zur Ausbreitungsrichtung der auftreffenden elektromagnetischen Strahlung nebeneinander angeordneten Prismen auf. Die Ausgestaltung mit einer solchen Mehrzahl von Prismen hat im Vergleich zum (prinzipiell ebenfalls möglichen) Einsatz nur eines einzigen Prismas mit vergleichsweise größeren Abmessungen den Vorteil, dass der Lichtweg im Prismenmaterial und damit der stattfindende Transmissionsverlust verringert werden kann.According to one embodiment, the first optical arrangement and the second optical arrangement each have a plurality of prisms arranged juxtaposed transversely to the propagation direction of the impinging electromagnetic radiation. The design with such a plurality of prisms has in comparison to the (in principle also possible) use of only a single prism with comparatively larger dimensions the advantage that the light path in the prism material and thus the current transmission loss can be reduced.
Gemäß einer Ausführungsform weist die erste optische Anordnung wenigstens ein Doppelprisma auf, welches aus zwei durch einen Spalt voneinander separierten Prismen gebildet ist. In einer solchen Anordnung wird z.B. durch das jeweils bezogen auf den optischen Strahlengang zweite Prisma innerhalb des betreffenden Doppelprismas eine für voneinander verschiedene Wellenlängen unterschiedliche Ablenkung, die zuvor auf Seiten des ersten Prismas erfolgt ist, wieder rückgängig gemacht mit der Folge, dass relativ zum Strahldurchmesser lediglich ein vergleichsweise geringer Strahlversatz bei Austritt aus dem jeweiligen Doppelprisma verbleibt (wobei der Strahlversatz beispielsweise weniger als 1%, insbesondere weniger als 0.1%, des Strahldurchmessers betragen kann).According to one embodiment, the first optical arrangement has at least one double prism, which is formed from two prisms separated from one another by a gap. In such an arrangement, e.g. in each case based on the second prism in the respective double prism relative to the optical beam path, a different deflection for different wavelengths, which was previously carried out on the side of the first prism, reversed again with the result that relative to the beam diameter only a comparatively small beam offset at exit from the respective double prism remains (the beam offset may for example be less than 1%, in particular less than 0.1% of the beam diameter).
Gemäß einer Ausführungsform besitzt der Spalt eine Spaltdicke von maximal 120µm, insbesondere von maximal 60pm. Solche vergleichsweise geringe Abmessungen des Spaltes haben den Vorteil, dass eine mit der erfindungsgemäß genutzten Dispersion einhergehende „Ausschmierung“ des Strahls relativ zum Strahldurchmesser der elektromagnetischen Strahlung gering ist, wobei ein gegebenenfalls noch verbleibender „Farbsaum“ infolge des unterschiedlichen Strahlversatzes für unterschiedliche Wellenlängen erforderlichenfalls mit einer Blende eliminiert werden kann.According to one embodiment, the gap has a gap thickness of not more than 120 μm, in particular of not more than 60 μm. Such comparatively small dimensions of the gap have the advantage that a "Ausschmierung" of the beam relative to the beam diameter of the electromagnetic radiation is low with the dispersion used according to the invention, wherein any remaining "color fringe" due to the different beam offset for different wavelengths if necessary with a Aperture can be eliminated.
Gemäß einer Ausführungsform weist die erste optische Anordnung eine Mehrzahl solcher, jeweils quer zur Ausbreitungsrichtung der auftreffenden elektromagnetischen Strahlen nebeneinander angeordneter Doppelprismen auf. Auch hier hat die Ausgestaltung mit einer Mehrzahl von Doppelprismen im Vergleich zum (prinzipiell ebenfalls möglichen) Einsatz nur eines einzigen Doppelprismas mit vergleichsweise größeren Abmessungen den Vorteil, dass der Lichtweg im Prismenmaterial und damit der stattfindende Transmissionsverlust verringert werden kann.According to one embodiment, the first optical arrangement has a plurality of such double prisms arranged juxtaposed transversely to the propagation direction of the impinging electromagnetic beams. Again, the design with a plurality of double prisms in comparison to the (in principle, also possible) use of only a single double prism with comparatively larger dimensions has the advantage that the light path in the prism material and thus the current transmission loss can be reduced.
Gemäß einer Ausführungsform weist die zweite optische Anordnung wenigstens ein Parallelogramm-Prisma, insbesondere eine Mehrzahl von jeweils quer zur Ausbreitungsrichtung der auftreffenden elektromagnetischen Strahlung nebeneinander angeordneten Parallelogramm-Prismen, auf.According to one embodiment, the second optical arrangement has at least one parallelogram prism, in particular a plurality of parallelogram prisms arranged side by side transversely to the propagation direction of the incident electromagnetic radiation.
Die Erfindung betrifft weiter eine Baugruppe zur Wellenlängenfilterung elektromagnetischer Strahlung in einem optischen System, mit einem Prisma, welches auftreffende elektromagnetische Strahlung, deren Wellenlänge größer ist als ein Grenzwert, aus dem optischen Nutzstrahlengang herauslenkt, wobei das Herauslenken der elektromagnetischen Strahlung auf Basis von Totalreflexion erfolgt.The invention further relates to an assembly for wavelength filtering of electromagnetic radiation in an optical system, with a prism, which deflects incident electromagnetic radiation whose wavelength is greater than a limit value, from the optical Nutzstrahlengang, wherein the deflection of the electromagnetic radiation is based on total reflection.
Gemäß einer Ausführungsform ist dieses Prima ein gleichseitiges Prisma.In one embodiment, this prima is an equilateral prism.
Gemäß einer Ausführungsform weist die Baugruppe weiter ein zweites Prisma auf, welches derart angeordnet ist, dass dispersionsbedingt nach dem ersten Prima auseinanderlaufende Teilstrahlen in einem Lichtstrahl kombiniert werden.According to one embodiment, the assembly further comprises a second prism, which is arranged such that, due to the dispersion, diverging partial beams in a light beam are combined after the first priority.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der Beschreibung sowie den Unteransprüchen zu entnehmen.Further embodiments of the invention are described in the description and the dependent claims.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von in den beigefügten Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.The invention will be explained in more detail with reference to embodiments shown in the accompanying drawings.
Figurenlistelist of figures
Es zeigen:
-
1 eine schematische Darstellung zur Erläuterung des möglichen Aufbaus einer erfindungsgemäßen Baugruppe in einer Ausführungsform; -
2 ein Diagramm zur weiteren Erläuterung des Funktionsprinzips der erfindungsgemäßen Baugruppe von1 ; -
3 eine schematische Darstellung zur Erläuterung des möglichen Aufbaus einer erfindungsgemäßen Baugruppe in einer weiteren Ausführungsform; -
4a-b schematische Darstellungen zur Erläuterung weiterer möglicher Ausführungsformen; -
5 eine schematische Darstellung zur Erläuterung eines bei einer Wellenlängenfilterung gemäß dem Stand der Technik auftretenden Problems; und -
6 eine schematische Darstellung zur Erläuterung des Aufbaus einer Baugruppe zur Wellenlängenfilterung gemäß dem Stand der Technik.
-
1 a schematic representation for explaining the possible structure of an assembly according to the invention in one embodiment; -
2 a diagram for further explanation of the principle of operation of the assembly according to the invention of1 ; -
3 a schematic representation for explaining the possible structure of an assembly according to the invention in a further embodiment; -
4a-b schematic representations for explaining further possible embodiments; -
5 a schematic representation for explaining a problem occurring in a wavelength filtering according to the prior art; and -
6 a schematic representation for explaining the structure of a module for wavelength filtering according to the prior art.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMENDETAILED DESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS
Im Weiteren wird zunächst der Aufbau einer erfindungsgemäßen Baugruppe zur Wellenlängenfilterung elektromagnetischer Strahlung in einer Ausführungsform unter Bezugnahme auf die schematische Darstellung von
Gemäß
Die betreffenden Doppelprismen
Die zweite optische Anordnung
Im Betrieb der Baugruppe gemäß
Der eine Totalreflexion erfahrende Anteil der elektromagnetischen Strahlung (mit hinreichend kleiner Wellenlänge) ist mit „102“ bezeichnet und wird gemäß
Der Einfachheit halber kann z.B. angenommen werden, dass es sich bei dem wie vorstehend beschrieben in der ersten Anordnung totalreflektierten Anteil
Im Unterschied zur ersten optischen Anordnung
Im Ergebnis verbleibt somit nur elektromagnetische Strahlung im Nutzstrahlengang, deren Wellenlänge zum einen größer als ein durch die erste Baugruppe
Im Ergebnis gilt also für das Wellenlängenspektrum der infolge der Baugruppe im Nutzstrahlengang verbleibenden elektromagnetischen Strahlung λ1 < λ < λ2, wobei λ1 den ersten Grenzwert und λ2 den zweiten Grenzwert der Wellenlänge der elektromagnetischen Strahlung bezeichnen.As a result, therefore, the wavelength spectrum of the electromagnetic radiation remaining in the useful beam path as a result of the module is λ 1 <λ <λ 2 , where λ 1 denotes the first limit value and λ 2 the second limit value of the wavelength of the electromagnetic radiation.
Durch die bereits erwähnte mögliche Verdrehung der ersten optischen Anordnung
Der vorstehend beschriebene Aufbau sowohl der ersten optischen Anordnung
Der innerhalb der Doppelprismen
Im Ergebnis wird die erfindungsgemäße Wellenlängenfilterung (im Sinne des Verbleibs lediglich der elektromagnetischen Strahlung) innerhalb des Wellenlängenbandes λ1 < λ< λ2 ohne Brechkraft und lediglich unter Ausnutzung des Effekts der Totalreflexion erreicht. Hierdurch wird wiederum eine erhebliche Reduzierung des Fertigungs- und Kostenaufwandes sowie eine kompaktere Bauweise bei vergleichsweise geringem Gewicht ermöglicht. Des Weiteren kann aufgrund des geringeren Materialweges der elektromagnetischen Strahlung eine Steigerung der gesamten Systemtransmission erzielt werden.As a result, the wavelength filtering according to the invention (in the sense of the whereabouts of only the electromagnetic radiation) within the wavelength band λ 1 <λ <λ 2 is achieved without refractive power and only by utilizing the effect of total reflection. This in turn allows a significant reduction in manufacturing and cost and a more compact design with relatively low weight. Furthermore, due to the lower material path of the electromagnetic radiation, an increase in the overall system transmission can be achieved.
Ein weiterer, je nach konkreter Anwendung resultierender Vorteil besteht in dem Wegfall des Erfordernisses einer geknickten Strahlführung bzw. optischen Achse, da die Lichtaustrittsrichtung gemäß
Gemäß
Die „kurzwellige“, d.h. eine Wellenlänge unterhalb des besagten Schwellenwertes aufweisende elektromagnetische Strahlung wird an der zweiten Seitenfläche
Der vorstehend genannte Schwellenwert kann lediglich beispielhaft 450nm betragen, um - z.B. für ein Maskeninspektionssystem für Lithographiemasken - UV-Licht im Wellenlängenbereich von 120nm bis 450nm zur Verfügung zu stellen und das vergleichsweise langwelligere Licht wie vorstehend beschrieben herauszufiltern.The aforesaid threshold may be illustratively 450nm, for example to provide - e.g. for a mask inspection system for lithography masks - to provide UV light in the wavelength range from 120nm to 450nm and to filter out the comparatively longer wavelength light as described above.
Die Baugruppe gemäß
Das zweite Prisma
Ein weiterer vorteilhafter Effekt des zweiten Prismas
Wenn die Erfindung auch anhand spezieller Ausführungsformen beschrieben wurde, erschließen sich für den Fachmann zahlreiche Variationen und alternative Ausführungsformen, z.B. durch Kombination und/oder Austausch von Merkmalen einzelner Ausführungsformen. Dementsprechend versteht es sich für den Fachmann, dass derartige Variationen und alternative Ausführungsformen von der vorliegenden Erfindung mit umfasst sind, und die Reichweite der Erfindung nur im Sinne der beigefügten Patentansprüche und deren Äquivalente beschränkt ist.While the invention has been described in terms of specific embodiments, numerous variations and alternative embodiments, e.g. by combination and / or exchange of features of individual embodiments. Accordingly, it will be understood by those skilled in the art that such variations and alternative embodiments are intended to be embraced by the present invention, and the scope of the invention is limited only in terms of the appended claims and their equivalents.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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DE102017208580.0A DE102017208580A1 (en) | 2017-05-22 | 2017-05-22 | Assembly for wavelength filtering of electromagnetic radiation in an optical system |
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