DE10223577A1

DE10223577A1 - High resolution spectrometer with grid defect correction has at least one of optical mirror with variable surface so that grid defects causing curvature of wavefront are compensated

Info

Publication number: DE10223577A1
Application number: DE2002123577
Authority: DE
Inventors: Matthias Dr. Scholz; Christian Scholz; Tino Seger; David Mory; Günter WESEMANN
Original assignee: Angewandter Optik Optoelektronik Quantenelektronik und Spektroskopie Ev Gesell zur Forderung; GES ZUR FOERDERUNG ANGEWANDTER OPTIK OPTOELEKTRONIK QUANTENELEKTRONIK & SPEKTROSKOPIE EV; LTB LASERTECHNIK IN BERLIN GMB; LTB LASERTECHNIK IN BERLIN GmbH
Current assignee: Angewandter Optik Optoelektronik Quantenelektronik und Spektroskopie Ev Gesell zur Forderung; GES ZUR FOERDERUNG ANGEWANDTER OPTIK OPTOELEKTRONIK QUANTENELEKTRONIK & SPEKTROSKOPIE EV; LTB LASERTECHNIK IN BERLIN GMB; LTB LASERTECHNIK IN BERLIN GmbH
Priority date: 2002-05-27
Filing date: 2002-05-27
Publication date: 2004-01-08

Abstract

The high resolution spectrometer (10) has an Echelle grid (12) and optical mirrors (18,20) at which the radiation passing via the grid is reflected. The surface of at least one of the optical mirrors is variable so that grid defects causing curvature of the wavefront (40) are compensated. The optical mirror is a plane mirror. A selected wavelength incident on the grid is dispersed to the mirror, reflected back and dispersed again. An independent claim is also included for the following: (a) a mirror arrangement for an inventive spectrometer.

Description

Technisches Gebiettechnical area

Die Erfindung betrifft ein hochauflösendes Spektrometer enthaltend ein Echelle-Gitter und optische Spiegel, an welchen über das Gitter laufende Strahlung reflektierbar ist. Solche Spektrometer dienen der spektralen Zerlegung von Licht. Die Strahlung aus einer Strahlungsquelle, z. B. aus einem Laser, tritt durch einen Eintrittsspalt in das Spektrometer ein, wird mittels einer geeigneten Optik parallelisiert und auf das Gitter gelenkt. Am Gitter wird die Strahlung dispergiert. Die dispergierte Strahlung wird wiederum mittels einer geeigneten Optik fokussiert und an einem Detektor aufgenommen. Die am Detektor aufgenommenen Signale können dann entsprechend den Bedürfnissen des Anwenders ausgewertet werden.The invention relates to a high-resolution spectrometer containing an Echelle grating and optical mirrors, on which over the Grating radiation is reflectable. Such spectrometers serve the spectral decomposition of light. The radiation from one Radiation source, e.g. B. from a laser, enters the spectrometer through an entry slit; parallelized with suitable optics and directed onto the grid. The radiation is dispersed on the grating. The dispersed radiation is in turn focused using suitable optics and on one Detector added. The signals recorded at the detector can then according to the needs of the user can be evaluated.

Insbesondere bei der Untersuchung des spektralen Profils schmalbandiger Laser, welche zum Beispiel in der Photolithographie eingesetzt werden, ist es wichtig, daß das Spektrometer eine hinreichende spektrale Auflösung hat. Die Apparatebreite des Spektrometers muß deutlich geringer sein als die Halbwertsbreite der Laserlinie. Die Apparatefunktion des Spektrometers wird wesentlich von der Qualität der Abbildung bestimmt. Es werden daher besonders hohe Anforderungen an die Qualität der Abbildung gestellt. Die Qualität der Abbildung wird im wesentlichen durch die Qualität der optischen Komponenten, die Qualität der Justierung und den optischen Aufbau mit den zugehörigen Abbildungsfehlern bestimmt. Abbildungsfehler sind zum Beispiel Astigmatismus, Koma oder chromatische Fehler. Sie sind in der Praxis nicht vermeidbar.Especially when examining of the spectral profile of narrowband lasers, which for example used in photolithography, it is important that the spectrometer adequate spectral resolution Has. The apparatus width of the spectrometer must be significantly less than the half-width of the laser line. The apparatus function of the spectrometer will depend largely on the quality of the Figure determined. There are therefore particularly high requirements quality the figure. The quality of the image is essentially by the quality of the optical components, the quality of the adjustment and the optical Structure with the associated Imaging errors determined. Imaging errors are, for example, astigmatism, coma or chromatic errors. In practice, they are unavoidable.

Die spektrale Verteilung einer idealen, monochromatischen Strahlungsquelle in der Austrittsspaltebene des Spektrometers bietet ein gutes Maß für die Qualität der Abbildung. Ziel jeder Abbildung ist es die Strahlungsintensität der monochromatischen Strahlungsquelle in einer einzigen schmalen Linie zu konzentrieren. Die Breite dieser Linie kann zum Beispiel durch die Halbwertsbreite repräsentiert werden. Es sind aber auch Fälle bekannt, wo darüber hinaus die spektrale Breite, in der 95% der Strahlungsenergie konzentriert sind (95%-Breite), für die Charakterisierung der Abbildungsqualität herangezogen wird.The spectral distribution of an ideal, monochromatic radiation source in the exit slit plane of the Spectrometer offers a good measure of the quality of the image. The aim of each illustration is the radiation intensity of the monochromatic radiation source to focus in a single narrow line. The width of this Line can be represented, for example, by the full width at half maximum become. But there are also cases known where about it also the spectral latitude in which 95% of the radiation energy is concentrated are (95% width) for the characterization of the image quality is used.

Stand der TechnikState of the art

Aus der DE 199 61 908 ist ein hochauflösendes Echelle-Spektrometer zur Messung der spektralen Verteilung von Laserintensitäten bekannt. Das Spektrometer ist in Littrow-Anordnung aufgebaut. Die Strahlung wird von einem Parabolspiegel parallelisiert und auf ein Echelle-Gitter reflektiert. Die am Echelle-Gitter dispergierte Strahlung wird auf einen Planspiegel reflektiert und läuft von dort in sich selbst zurück auf das Echelle-Gitter. Dort wird die Strahlung ein weiteres Mal dispergiert. Dadurch wird eine besonders hohe spektrale Auflösung erreicht. Die zurücklaufende Strahlung wird dann mittels des Parabolspiegels in der Austrittsebene fokussiert und kann dort detektiert werden.From the DE 199 61 908 a high-resolution Echelle spectrometer for measuring the spectral distribution of laser intensities is known. The spectrometer is constructed in a Littrow arrangement. The radiation is parallelized by a parabolic mirror and reflected on an Echelle grating. The radiation dispersed on the Echelle grating is reflected on a plane mirror and from there it runs back onto the Echelle grating. The radiation is dispersed there again. A particularly high spectral resolution is thereby achieved. The returning radiation is then focused in the exit plane by means of the parabolic mirror and can be detected there.

Die bekannte Anordnung hat bei geeigneter Justierung ein Auflösungsvermögen von 2,5 Millionen. Das Auflösungsvermögen ist ausreichend, um das Profil selbst schmalbandiger Laser zu bestimmen. Die Anforderungen an die Gitterqualität sind jedoch hoch. Bei der Herstellung von Echelle-Gittern werden Diamant-Werkzeuge viele Male mit hoher Präzision am Gitterkörper entlanggeritzt um die Gitterfurchen (auch Gitterstriche genannt) zu erhalten. Die Gitter haben größenordnungsmäßig etwa 20–100 Gitterstriche/mm. Die Gitterfurchen müssen gerade, parallel und äquidistant erzeugt werden. Aufgrund des hohen Aufwands bei der Herstellung eines solchen Gitters wurden Techniken entwickelt um Kopien eines solchen "Mastergitters" herzustellen. Dabei wird quasi ein Epoxidharz-Abdruck dieses Mastergitters erstellt. Auch diese Kopien sind kopierfähig. Mit der Zahl der Kopien nimmt die Qualität der Gitter jedoch ab. Insbesondere beim Abnehmen eines Abdrucks kann sich der Furchenabstand beim Aushärten des Epoxidharzes verändern.The known arrangement has a suitable adjustment a resolution of 2.5 million. The resolving power is sufficient to determine the profile of even narrow-band lasers. However, the demands on the grid quality are high. In the Manufacturing Echelle grids are diamond tools many times with high precision on the grid body scratched along the grid furrows (also called grid lines) to obtain. The grids have an order of magnitude of approximately 20-100 grating / mm. The grid furrows must be straight, parallel and equidistant be generated. Because of the high cost of production Such a grid techniques have been developed to make copies of a to produce such "master grids". there an epoxy resin impression of this master grid is created. These copies can also be copied. With however, the number of copies decreases the quality of the grids. In particular when taking an impression, the furrow distance can harden when the Change epoxy resin.

Die bei der Gitter-Herstellung entstehenden Ungenauigkeiten und Unregelmäßigkeiten verschlechtern die Abbildung. Für eine hohe Abbildungsqualität sind daher nur besonders aufwendig hergestellte Gitter geeignet, die entsprechend teuer sind. Es liegen in der Praxis insbesondere immer Gitterfehler vor, die zu einer Krümmung der Wellenfront des gebeugten Bündels auch bei Beleuchtung des Gitters mit einer ideal ebenen Wellenfront führen. Die gebeugte Wellenfront des Gitters kann U-förmig gebogen sein. Dann verschiebt sich der Fokus der Abbildung. Das Gitter kann aber auch andere Verformungen der ebenen Wellenfront erzeugen. Eine typische Verformung ist eine in einer oder mehr Richtungen S-förmig gebogene Wellenfront, die nicht durch eine Nachfokussierung kompensierbar ist. Diese Verformung führt zu unerwünschten Nebenmaxima und einer unsymmetrischen Verteilung einer Spektraullinie in der Austrittsebene des Spektrometers. In diesem Fall ist das erreichbare Auflösungsvermögen des Spektrometers begrenzt.The inaccuracies that arise during grid production and irregularities deteriorate the figure. For high image quality are therefore only particularly elaborately manufactured grids suitable, which are correspondingly expensive. In practice, they lie in particular always grating errors that lead to a curvature of the wavefront of the diffracted bundle even when the grating is illuminated with an ideally flat wavefront to lead. The diffracted wavefront of the grating can be bent in a U-shape. Then shifts the focus of the figure. The grating can also have other deformations the flat wavefront. A typical deformation is one wavefront curved in one or more directions, that cannot be compensated for by refocusing. This deformation leads to undesirable Secondary maxima and an asymmetrical distribution of a spectra line in the exit plane of the spectrometer. In this case it is achievable resolving power of the Spectrometer limited.

Offenbarung der Erfindungepiphany the invention

Es ist Aufgabe der Erfindung, hochauflösende Spektrometer zu schaffen, die mit weniger aufwendig hergestellten Gittern arbeiten und trotzdem eine hohe Abbildungsqualität gewährleisten. Es ist weiterhin Aufgabe der Erfindung die erreichbare Auflösung und die Abbildungsqualität von hochauflösenden Spektrometern zu steigern.It is an object of the invention to use high-resolution spectrometers to create that work with less expensive grids and still guarantee a high image quality. It is still The object of the invention is the achievable resolution and the imaging quality of high-resolution spectrometers to increase.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Oberfläche von wenigstens einem der optischen Spiegel veränderlich ist derart, daß Gitterfehler, welche Krümmungen der Wellenfront hervorrufen, kompensiert werden.According to the invention the object is achieved in that the surface of at least one of the optical mirrors is variable such that gratings errors, which cause curvatures of the wavefront, are compensated for.

Durch ein leichtes Verbiegen der Spiegeloberfläche kann die reflektierte Wellenfront in einen Zustand gebracht werden, der zu einer Kompensation der am Gitter entstehenden Fehler führt. Dadurch können Gitter in einem Spektrometer eingesetzt werden, die weniger aufwendig in der Herstellung sind und entsprechend mehr Unregelmäßigkeiten aufweisen. Die Herstellungskosten von Spektrometern können auf diese Weise erheblich gesenkt werden. Weiterhin ist es möglich die Auflösung eines Spektrometers weiter zu steigern. Bei hochauflösenden Spektrometern ist die Gitterqualität häufig limitierender Faktor für die Abbildungsqualität. Wenn Gittermängel kompensiert werden, ist es möglich in den beugungsbegrenzten Auflösungsbereich vorzudringen.By slightly bending the mirror surface the reflected wavefront can be brought into a state which compensates for the errors that occur on the grid. This allows grids be used in a spectrometer that is less expensive in manufacturing and accordingly more irregularities exhibit. The manufacturing cost of spectrometers can be based on this way can be significantly reduced. It is also possible to use the resolution of a spectrometer. With high-resolution spectrometers is the grid quality frequently limiting factor for the image quality. When lattice defects are compensated it is possible in the diffraction limited resolution range penetrate.

Wenn der optische Spiegel ein Planspiegel ist, lassen sich die Spiegeländerungen besonders gut vornehmen. In einer Ausgestaltung der Erfindung wird die auf das Echelle-Gitter auftreffende Strahlung einer ausgewählten Wellenlänge in Richtung auf den Spiegel dispergiert und der Spiegel ist derart ausgerichtet, daß die Strahlung zurück auf das Gitter reflektiert und dort erneut dispergiert wird. Dann wird die Strahlung zweifach dispergiert und es kann ein besonders hohes Auflösungsvermögen erreicht werden.If the optical mirror is a plane mirror, the mirror changes undertake particularly well. In one embodiment of the invention on the Echelle grid incident radiation of a selected wavelength in the direction dispersed on the mirror and the mirror is oriented so that the Radiation back is reflected on the grating and redispersed there. Then the radiation is dispersed twice and it can be a special one high resolving power achieved become.

Bei einem solchen doppelten Durchgang müssen die Fehler der Wellenfront zunächst überkompensiert werden. Bei der zweiten Dispersion wird diese Überkompensation durch das Gitter aufgehoben und die vom Gitter zum Kameraspiegel laufenden Strahlung besitzt eine ebene Wellenfront.With such a double pass, the Wavefront errors initially overcompensated become. In the second dispersion, this overcompensation is caused by the grating canceled and the radiation from the grating to the camera mirror has a flat wavefront.

Vorzugsweise ist eine Strahlungsquelle in den Strahlengang einkoppelbar, die eine spektrale Linienbreite aufweist, die wesentlich kleiner ist, als die spektrale Linienbreite der Apparatefunktion des Spektrometers. Mit einer solchen Strahlungsquelle kann die Anordnung justiert werden. Die Oberfläche des Spiegels wird solange gekrümmt, bis sich keine Nebenmaxima oder andere Störungen mehr im Signal zeigen und die Linie ihre geringste Breite hat.Is preferably a radiation source can be coupled into the beam path, which has a spectral line width has that is significantly smaller than the spectral line width the apparatus function of the spectrometer. With such a radiation source can the arrangement can be adjusted. The surface of the mirror becomes long curved, until there are no secondary maxima or other disturbances in the signal and the line has its smallest width.

Es können auch Mittel vorgesehen sein, mit denen die Oberfläche des optischen Spiegels anhand eines Steuersignals in regelmäßigen Abständen nachjustierbar ist. Diese Nachjustierung kann von Hand erfolgen. Es können aber auch Schrittmotoren oder dergleichen vorgesehen sein, mit der die Nachregelung rechnergesteuert automatisch erfolgt. Dies ist zwar mit einem gewissen Aufwand verbunden. Es ermöglicht aber auch die Berücksichtigung von Umwelteinflüssen wie Temperatur- oder Druckschwankungen, die einen Einfluß auf die Gitterdispersion haben können. Es ist aber auch möglich für jedes Gitter einen individuell in der Krümmung angepassten Spiegel zu verwenden, der dann nicht mehr eingestellt wird. Dies ist insbesondere bei Aufbauten von Vorteil, die bei definierten Umgebungsbedingungen arbeiten.Means can also be provided be with which the surface the optical mirror can be readjusted at regular intervals using a control signal is. This readjustment can be done by hand. But it can Stepper motors or the like can also be provided with which the readjustment computer controlled automatically. While this is with a certain Associated effort. Allows but also the consideration of environmental influences such as temperature or pressure fluctuations that affect the May have lattice dispersion. But it is also possible for each Grid a mirror individually adjusted in the curvature use, which is then no longer set. This is particularly so advantageous for superstructures with defined environmental conditions work.

Entsprechend der Erfindung ist weiterhin eine Spiegelanordnung nach einem der Ansprüche 6 bis 9 zur Verwendung in einem solchen Spektrometer vorgesehen. Eine solche Spiegelanordnung weist eine hohe Stabilität auf. Weiterhin ist die Spiegelkrümmung auch um sehr kleine Längen im Nanometer-Bereich veränderbar.According to the invention is still one Mirror arrangement according to one of claims 6 to 9 for use provided in such a spectrometer. Such a mirror arrangement shows a high stability on. Furthermore, the mirror curvature even by very small lengths changeable in the nanometer range.

Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Ein Ausführungsbeispiel ist nachstehend unter Bezugnahme der beigefügten Zeichnungen näher erläutert.Embodiments of the invention are Subject of the subclaims. One embodiment is explained below with reference to the accompanying drawings.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenShort description of the drawings

1 ist ein schematischer Strahlengang eines Echelle-Spektrometers 1 is a schematic beam path of an Echelle spectrometer

2 ist die spektrale Verteilung der Strahlung einer idealen, monochromatischen Strahlungsquelle in der Austrittsebene eines Spektrometers 2 is the spectral distribution of the radiation from an ideal, monochromatic radiation source in the exit plane of a spectrometer

3 ist einer Spiegel-Anordnung mit schematisch dargestellter Oberflächenkrümmung 3 is a mirror arrangement with a schematically represented surface curvature

4 ist eine detailliert dargestellte Spiegel-Anordnung mit einstellbarer Oberflächenform 4 is a detailed mirror arrangement with adjustable surface shape

Beschreibung eines Ausführungsbeispielsdescription of an embodiment

In 1 ist mit 10 ein Echelle-Spektrometer bezeichnet. Das Spektrometer 10 umfasst ein Echelle-Gitter 12. Die aus einer Strahlungsquelle (nicht dargestellt) durch den Eintrittsspalt 14 in das Spektrometer 10 eintretende Strahlung 16 wird von einem Parabolspiegel 18 parallelisiert und auf das Gitter 12 gelenkt. Dort wird die Strahlung dispergiert und in Richtung auf einen Planspiegel 20 reflektiert.In 1 is with 10 called an Echelle spectrometer. The spectrometer 10 includes an Echelle grating 12 , That from a radiation source (not shown) through the entrance slit 14 into the spectrometer 10 incoming radiation 16 is from a parabolic mirror 18 parallelized and on the grid 12 directed. There the radiation is dispersed and in the direction of a plane mirror 20 reflected.

Der Planspiegel 20 reflektiert die Strahlung in sich selbst zurück auf das Gitter 12, wo sie erneut dispergiert und auf den Parabolspiegel gelenkt wird. Anschließend wird die Strahlung vom Parabolspiegel 18 fokussiert und in Richtung auf den Detektor (nicht dargestellt) reflektiert. Der Einfachheit halber sind Faltungen des Strahlengangs zur Verringerung der Gerätedimensionen, Detektor, Eintritts- und Austrittsspalt, sowie Halterungen und Steuerelemente nicht näher dargestellt.The plan mirror 20 reflects the radiation back onto the grating 12 , where it is redispersed and directed to the parabolic mirror. Then the radiation from the parabolic mirror 18 focused and reflected towards the detector (not shown). For the sake of simplicity, folds of the beam path to reduce the device dimensions, detector, entry and exit gap, as well as brackets and control elements are not shown in detail.

Mit einem solchen bekannten Spektrometer können am Detektor in der Austrittsebene Signale erhalten werden, wie sie beispielhaft in 2 dargestellt sind. Dort ist ein Detektorsignal S zum Beispiel die Intensität in Counts über der Wellenlänge aufgetragen. Statt der Wellenlänge kann auch die Pixelzahl oder die Frequenz aufgetragen sein. Das Signal einer idealen, monochromatischen Strahlungsquelle bei ausschließlich beugungsbegrenztem Apparateprofil des Spektrometers ist mit 22 bezeichnet. Man erkennt, daß das Profil eine beugungsbegrenzte minimale Halbwertsbreite 26 hat.With such a known spectrometer, signals can be obtained at the detector in the exit plane, as exemplarily shown in FIG 2 are shown. There, a detector signal S, for example the intensity, is plotted in counts over the wavelength. Instead of the wavelength, the number of pixels or the frequency can also be plotted. The signal of an ideal, monochromatic radiation source with only the diffraction-limited apparatus profile of the spectrometer is included 22 designated. It can be seen that the profile has a diffraction-limited minimum half-width 26 Has.

Durch fertigungsbedingte Fehler des Beugungsgitters, welche zu einer gekrümmten Wellenfront des gebeugten Bündels führen, kann dieser Verlauf gestört werden. Ein typischer Verlauf 24 mit solchen Störungen ist in 2 dargestellt. Das Signalmaximum ist geringer und die Halbwertsbreite 28 ist gegenüber der Halbwertsbreite 26 des ungestörten Signals 22 erhöht. Weiterhin können Nebenmaxima 30, 32 auftreten. Damit vergrößert sich insbesondere die 95%-Breite der Linie.This course can be disturbed by manufacturing-related defects of the diffraction grating, which lead to a curved wavefront of the diffracted beam. A typical course 24 with sol Chen disorders is in 2 shown. The signal maximum is lower and the half-value width 28 is opposite to the full width at half maximum 26 of the undisturbed signal 22 elevated. Furthermore, secondary maxima 30 . 32 occur. This increases the line's 95% width in particular.

Die Halbwertsbreite ist ein Maß für das Auflösungsvermögen des Spektrometers. Wenn Gitterfehler vorliegen, die zu einer Krümmung der gebeugten Wellenfront und damit zu der beschriebenen Peakverbreiterung und Nebenmaxima führen, so wird die spektrale Auflösung der Anordnung verringert. Dies und die Kompensation dieser Effekte ist in l und im Detail in 3 dargestellt.The full width at half maximum is a measure of the resolving power of the spectrometer. If grating errors are present which lead to a curvature of the diffracted wavefront and thus to the described broadening of the peaks and secondary maxima, the spectral resolution of the arrangement is reduced. This and the compensation of these effects is in l and in detail in 3 shown.

Die Wellenfront 34 der vom Spiegel 18 in Richtung des Pfeils 36 reflektierten, parallelen Strahlung ist im idealen Fall vollständig eben. Trifft diese Wellenfront nun auf ein fehlerhaftes Gitter, so wird die Wellenfront gestört. Im vorliegenden Fall ist das eine S-förmige Störung, dargestellt durch die Wellenfront 38. Die Wellenfront 38 bewegt sich in Richtung des Pfeils 40 auf den Spiegel 20. Der Spiegel 20 ist gekrümmt. Dies ist zur besseren Veranschaulichung des Effekts übertrieben dargestellt. In der Praxis liegt die Krümmung im nicht-sichtbaren Bereich von wenigen Nanometern.The wavefront 34 the one from the mirror 18 in the direction of the arrow 36 In the ideal case, reflected, parallel radiation is completely flat. If this wavefront meets a faulty grating, the wavefront is disturbed. In the present case, this is an S-shaped interference, represented by the wavefront 38 , The wavefront 38 moves in the direction of the arrow 40 on the mirror 20 , The mirror 20 is curved. This is exaggerated to better illustrate the effect. In practice, the curvature is in the invisible range of a few nanometers.

Die reflektierte Wellenfront 42 bewegt sich in Richtung des Pfeils 44 zurück zum Gitter 12. Auch diese Wellenfront 42 ist gestört. Die Spiegeloberfläche des Spiegels 20 ist so angepasst, daß eine Überkompensation der Störung vorliegt. Trifft nun die Wellenfront 42 auf das Gitter 12, so wird die Wellenfront durch die Gitterstörungen bei der Reflexion gerade wieder vollständig geebnet. Dies ist durch die ebene Wellenfront 46 in Richtung des Pfeils 48 dargestellt. Die Signale, die mit einer solchen Kompensationsanordnung erzeugt werden, weisen die in 2 am Verlauf 24 veranschaulichten Störungen nicht mehr auf.The reflected wavefront 42 moves in the direction of the arrow 44 back to the grid 12 , This wavefront too 42 is disturbed. The mirror surface of the mirror 20 is adjusted so that the fault is overcompensated. Now hits the wavefront 42 on the grid 12 , the wavefront is just completely leveled again by the lattice disturbances in the reflection. This is due to the flat wavefront 46 in the direction of the arrow 48 shown. The signals that are generated with such a compensation arrangement have the in 2 on course 24 no longer illustrated faults.

In 3 ist schematisch dargestellt, wie die Spiegeloberfläche 50 gekrümmt wird um eine S-förmige Störung der Wellenfront zu kompensieren. Der Spiegel 20 besteht aus einem Glaskörper 52, der fest mit einer Trägerplatte 54 verbunden ist. Diese Trägerplatte 54 wird an vier Punkten 56, 58, 60 und 62 mit Kräften beaufschlagt, durch welche eine S-förmige Krümmung hervorgerufen wird. Dabei werden die Kräfte mittels Stäben 64 erzeugt. Die Stäbe übertragen die Kräfte dabei auf die formstabile Spiegelhalterung 66. Die Stäbe an den Punkten 58 und 62 üben Zugkräfte auf die Trägerplatte aus. Die Stäbe an den Punkten 56 und 60 üben Druckkräfte auf die Trägerplatte aus. Die Kräfte auf die Trägerplatte 54 werden auf den Glaskörper 52 des Spiegels 20 übertragen. Dadurch wird eine entsprechende Verformung der reflektierenden Oberfläche 50 bewirkt. Zur Erzeugung einer anders geformten Krümmung können andere Kräfteverteilungen oder auch mehr Stäbe vorgesehen werden.In 3 is shown schematically like the mirror surface 50 is curved to compensate for an S-shaped perturbation of the wavefront. The mirror 20 consists of a vitreous body 52 that is fixed with a backing plate 54 connected is. This carrier plate 54 will at four points 56 . 58 . 60 and 62 subjected to forces by which an S-shaped curvature is caused. The forces are applied using rods 64 generated. The rods transmit the forces to the dimensionally stable mirror holder 66 , The bars at the points 58 and 62 exert tensile forces on the carrier plate. The bars at the points 56 and 60 exert compressive forces on the carrier plate. The forces on the carrier plate 54 are on the vitreous 52 of the mirror 20 transfer. This causes a corresponding deformation of the reflective surface 50 causes. To generate a differently shaped curvature, other force distributions or more rods can be provided.

In 4 ist dargestellt, wie die technische Verwirklichung eines manuell einstellbaren Spiegels aussieht. Der Spiegel 20 ist fest mit der Trägerplatte 54 verbunden. Ein Spiegelhalter 66 ist über einen Steg 68 mit der Trägerplatte 54 verbunden. Zwischen dem Spiegelhalter 66 und der Trägerplatte 54 befindet sich entsprechend ein Zwischenraum 72. In dem Spiegelhalter befinden sich vier Bohrungen 70. Durch die Bohrungen 70 ragen Stäbe 64, welche jeweils an einem Ende mit der Trägerplatte 54 fest verschraubt sind. Die Stäbe 64 ragen am anderen Ende über den Spiegelhalter 66 hinaus und weisen am anderen Ende ein Gewinde sowie eine darauf schraubbare Scheibe 74 auf. Zwischen der Scheibe 74 und dem Spiegelhalter 66 sind Spiralfedern 76 auf die Stäbe 64 aufgezogen.In 4 shows how the technical implementation of a manually adjustable mirror looks like. The mirror 20 is fixed to the carrier plate 54 connected. A mirror holder 66 is over a footbridge 68 with the carrier plate 54 connected. Between the mirror holder 66 and the carrier plate 54 there is a gap accordingly 72 , There are four holes in the mirror holder 70 , Through the holes 70 stick rods 64 , each at one end with the support plate 54 are screwed tight. The bars 64 protrude over the mirror holder at the other end 66 and have a thread at the other end as well as a screwable washer 74 on. Between the pane 74 and the mirror holder 66 are spiral springs 76 on the bars 64 reared.

Durch Drehung der Scheiben an Griffenden 78 können diese weiter auf die Stäbe 64 geschraubt werden. Dadurch wird der Abstand der Scheiben 74 von der Rückseite des Spiegelhalters 66 verringert und die Feder 76 zusammengedrückt. Die dadurch auf die Scheibe 74 wirkende Kraft wird über die Stäbe 64 in Form einer Zugkraft auf die Trägerplatte 54 übertragen. Umgekehrt kann der Abstand zwischen Spiegelhalter und Scheibe vergrößert werden. Dann wird die Feder entspannt und ein Druck auf den Spiegel ausgeübt. Durch Vorspannung der Feder bei der Montage können sowohl Zug- als auch Druckkräfte auf den Spiegel ausgeübt werden.By rotating the discs at the ends of the handles 78 can continue this on the rods 64 be screwed. This will set the distance between the disks 74 from the back of the mirror holder 66 decreased and the spring 76 pressed together. The thereby on the disc 74 acting force is over the bars 64 in the form of a tensile force on the carrier plate 54 transfer. Conversely, the distance between the mirror holder and the pane can be increased. Then the spring is released and pressure is exerted on the mirror. By prestressing the spring during assembly, both tensile and compressive forces can be exerted on the mirror.

Es versteht sich, daß statt optischer Spiegel auch Linsensysteme oder sonstige Oberflächen im Strahlengang einsetzbar sind, die die Strahlung entsprechend beeinflussen. Dann muß die Oberflächenkrümmung der Linsen an die Fehler der Wellenfront angepasst werden.It goes without saying that instead Optical mirrors also lens systems or other surfaces in the beam path can be used that influence the radiation accordingly. Then must the Surface curvature of the Lenses are adapted to the errors of the wavefront.

Claims

High resolution spectrometer ( 10 ) containing an Echelle grating ( 12 ) and optical mirrors ( 20 . 18 ) at which over the grid ( 12 ) current radiation is reflectable, characterized in that the surface ( 50 ) of at least one of the optical mirrors ( 20 ) is variable such that lattice defects, which curvatures of the wavefront ( 40 ) cause, be compensated.

Spectrometer ( 10 ) according to claim 1, characterized in that the optical mirror ( 20 ) is a plan mirror.

Spectrometer ( 10 ) according to claim 2, characterized in that the on the Echelle grating ( 12 ) incident radiation ( 34 ) of a selected wavelength towards the mirror ( 20 ) is dispersed, the mirror ( 20 ) is aligned in such a way that the radiation ( 42 ) back on the grid ( 12 ) is reflected and redispersed there.

Spectrometer ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that a Radiation source can be coupled into the beam path, which has a spectral line width that is significantly smaller than the spectral line width of the apparatus function of the spectrometer.

Spectrometer ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that means ( 64 . 66 . 56 ) are provided with which the surface ( 50 ) of the optical mirror ( 20 ) can be readjusted at regular intervals using a control signal.

Mirror arrangement ( 20 ) for use in a spectrometer ( 10 ) according to one of the preceding claims, comprising (a) a mirror in the form of a reflective metal surface applied to a glass body ( 50 ) and (b) a bracket ( 54 . 66 ) for fixing the mirror within an optical arrangement, characterized by (c) a plate ( 54 ) which with the mirror ( 20 ) on its metal surface ( 50 ) opposite back of the vitreous body ( 20 ) is firmly connected, whereby between the plate ( 54 ) and the vitreous ( 20 ) a space ( 72 ) is provided, (d) a metal body ( 66 ), which is firmly attached to the plate ( 54 ) and which holes ( 70 ), (e) actuating elements ( 64 ), which moves through the holes ( 70 ) extend through and firmly with the plate ( 54 ) are connected and (f) on the metal body ( 66 ) attacking spring elements ( 76 ), through which the actuating elements ( 64 ) a force on selected points ( 56 . 58 . 60 . 62 ) the plate ( 54 ) can be exercised, the curvature of the mirror surface ( 50 ) is adjustable via this force.

Mirror arrangement according to one of claims 6 to 8, characterized in that the actuating elements ( 64 ) are rod-shaped, one end each with the back of the plate ( 54 ) is screwed, the middle part through the holes ( 70 ) of the metal body ( 66 ) protrudes and at the other end a spring seat in the form of a disc ( 74 ) is provided, and the spring elements ( 76 ) than between the metal body ( 66 ) and the disc ( 74 ) arranged spiral springs are formed, the exertable spring force by changing the distance of the disc ( 74 ) from the metal body ( 66 ) is adjustable.