DE10312003B4 - Verfahren zur Herstellung eines transmissiven doppelbrechend wirkenden optischen Elements sowie transmissives doppelbrechend wirkendes optisches Element - Google Patents

Verfahren zur Herstellung eines transmissiven doppelbrechend wirkenden optischen Elements sowie transmissives doppelbrechend wirkendes optisches Element Download PDF

Info

Publication number
DE10312003B4
DE10312003B4 DE2003112003 DE10312003A DE10312003B4 DE 10312003 B4 DE10312003 B4 DE 10312003B4 DE 2003112003 DE2003112003 DE 2003112003 DE 10312003 A DE10312003 A DE 10312003A DE 10312003 B4 DE10312003 B4 DE 10312003B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
optical element
optical
birefringence
birefringent
transmissive
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE2003112003
Other languages
English (en)
Other versions
DE10312003A1 (de
Inventor
Damian Fiolka
Jess Köhler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Carl Zeiss SMT GmbH
Original Assignee
Carl Zeiss SMT GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Carl Zeiss SMT GmbH filed Critical Carl Zeiss SMT GmbH
Priority to DE2003112003 priority Critical patent/DE10312003B4/de
Publication of DE10312003A1 publication Critical patent/DE10312003A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE10312003B4 publication Critical patent/DE10312003B4/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/30Polarising elements
    • G02B5/3083Birefringent or phase retarding elements

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Polarising Elements (AREA)

Abstract

Verfahren zur Herstellung eines transmissiven doppelbrechend wirkenden optischen Elements (101; 201) mit vorgegebener Orientierung der mindestens einen die Doppelbrechung beschreibenden optischen Achse (103) mit folgenden Verfahrensschritten:
a) Herstellen eines transmissiven optischen Roh-Elements aus optischem Material, das spannungsdoppelbrechende Eigenschaften aufweist;
b) Einwirken auf mindestens zwei voneinander getrennte bahnförmige Einwirkbereiche (109, 110; 209, 210) des optischen Roh-Elements, zwischen denen eine Doppelbrechung erzeugt wird, während eines vorgegebenen Zeitraums derart, daß eine ohne fortgesetzte äußere Einwirkung andauernde Änderung der internen Spannungsverteilung des optischen Materials erzeugt wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines transmissiven doppelbrechend wirkenden optischen Elements gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Es ist bekannt, transmissive doppelbrechend wirkende optische Elemente herzustellen, indem aus einem doppelbrechenden Kristallmaterial ein derartiges optisches Element geschnitten wird. Die doppelbrechende Wirkung eines solchen, nach dem bekannten Verfahren hergestellten optischen Elements hängt von der Orientierung der Kristallachsen im optischen Element, von der Dicke des optischen Elements und schließlich von der Wellenlänge des verwendeten Nutzlichts ab. Mit einem solchen Herstellungsverfahren lassen sich, beschränkt durch die doppelbrechende Wirkung des verwendeten Kristallmaterials, transmissive optische Elemente nur ganz bestimmter doppelbrechender Wirkungen herstellen.
  • Aus der DE 196 37 563 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung eines transmissiven doppelbrechend wirkenden optischen Elements bekannt, bei dem ein optisches Element aus Quarzglas einer einstellbaren Zugspannung ausgesetzt wird. Die Stärke der doppelbrechenden Wirkung läßt sich über die Stärke der Zugspannung einstellen. Auf diese Weise läßt sich die Spannungsdoppelbrechung, die das amorphes Quarzglas zeigt, zur Erzeugung einer Doppelbrechung nutzen. Diese hält jedoch nur solange an, wie die Zugspannung wirkt. Zudem ist der mechanische Aufwand zur Erzeugung einer derartigen Zugspannung hoch.
  • Aus einem Aufsatz N. F. Borrelli et al. mit dem Titel "Polarized excimer laser-induced birefringence in silica", Applied Physics Letters, Vol. 80, No. 2, Seiten 219 bis 221, ist es bekannt, daß sich in Quarzglas bei Bestrahlung mit polarisiertem oder auch unpolarisiertem UV-Licht der Wellenlänge 193 nm sowohl eine dauerhafte Ausdehnung als auch eine Zusammenziehung beobachten läßt. In Folge der Bestrahlung stellt sich in dem Material eine permanente Doppelbrechung ein.
  • Aus der EP 1 067 409 A2 ist ein optischer (De-)Multiplexer für die optische Datenübermittlung in der Form eines Wellenleitergitters bekannt, bei dem zur Verringerung der Doppelbrechung einzelne Bereiche des Wellenleitergitters mit Hilfe eines CO2-Lasers gezielt erwärmt werden.
  • Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß eine doppelbrechende Wirkung des optischen Elements einfacher eingestellt werden kann.
  • Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren mit den Verfahrensschritten gemäß Anspruch 1.
  • Erfindungsgemäß wurde erkannt, daß durch Einwirken auf das optische Rohelement nicht nur eine reversible doppelbrechende Wirkung, wie dies beim optischen Element nach der DE 196 37 563 A1 der Fall ist, sondern auch eine irreversible doppelbrechende Wirkung erzielt werden kann. Dies führt zur Möglichkeit des Designs eines optischen Elements mit an die jeweilige optische Anwendung angepaßter doppelbrechender Wirkung, ohne daß z.B. mittels einer aufwendigen Halterung ständig auf das optische Element eine Kraft ausgeübt werden muß. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann z.B. ein doppelbrechendes Element hergestellt werden, welches mit einer Beleuchtungsoptik einer Projektionsbelichtungsanlage der Mikrolithographie derart zusammenwirkt, daß in der Objektebene eines Projektionsobjektivs der Projektionsbelichtungsanlage zirkular polarisiertes Licht vorliegt. Ein derartiger Polarisationszustand ist insbesondere für Designvarianten von Projektionsobjektiven von Vorteil, die einen Strahlteilerwürfel enthalten.
  • Die doppelbrechenden Eigenschaften des optischen Elements lassen sich über die Form der Einwirkbereiche sowie über die Art und Intensität des Einwirkens beeinflussen. Auf diese Weise lassen sich je nach Vorgabe optische Elemente praktisch beliebiger Verteilung der doppelbrechenden Eigenschaften herstellen.
  • Ein bahnförmiger Wirkbereich führt zu einer Spannungsverteilung um den Wirkbereich mit Kraftlinien, die senkrecht zum Rand der Wirkbahn verlaufen. In der Nachbarschaft der Längsseiten der Wirkbahn verlaufen diese Kraftlinien im wesentlichen parallel zueinander, während sie in der Nachbarschaft der Endbereiche der Wirkbahnen radial zu den Endbereichen verlaufen. Dies führt zu erweiterten Designmöglichkeiten bei der Vorgabe einer gewünschten Spannungsverteilung.
  • Getrennte Einwirkbereiche lassen sich derart gegenüberliegend anordnen, daß zwischen den Einwirkbereichen eine doppelbrechende Wirkung mit gleichem Hauptachsenverhältnis des Dielektrizitätstensors und gleicher Orientierung der Hauptachsen entsteht. Dies führt zu doppelbrechend wirkenden optischen Elementen, die in ihrer Wirkung denjenigen der DE 196 37 563 A1 entsprechen. Die Absolutgröße der doppelbrechenden Wirkung läßt sich über die Intensität des Einwirkens auf die Einwirkbereiche vorgeben. Auch andere Verteilungen der Doppelbrechung lassen sich durch entsprechende Vorgabe der Wirkbereiche erzielen, z. B. eine Quadropolverteilung der Doppelbrechung über die Fläche des optischen Elements.
  • Ein geradliniger Einwirkbereich gemäß Anspruch 2 führt zu einer entsprechenden Symmetrie der Spannungsverteilung.
  • Neben einer Beeinflussung der Doppelbrechung über die Spannungsverteilung des optischen Elements kann das Einwirken auf dieses im Einwirkbereich auch zur Änderung anderer optischer Eigenschaften, z. B. aufgrund einer Deformation optischer Flächen im Einwirkbereich, führen. Falls diese Effekte unerwünscht sind und nicht durch Nachbehandlung, z. B. Nachpolieren des optischen Elements ausgeglichen werden sollen, können sie durch eine Anordnung des Einwirkbereichs gemäß Anspruch 3 vermieden werden.
  • Einwirken durch Bestrahlung gemäß Anspruch 4 ermöglicht eine präzise Vorgabe der Intensität des Einwirkens und damit der internen Spannungsverteilung im optischen Element. Wenn das optische Element die Wirkstrahlung im wesentlichen durchläßt, kann auch auf dicke optische Elemente zur Änderung der internen Spannungsverteilung eingewirkt werden. Der Grad der internen Spannung läßt sich z. B. über die Wellenlänge und die Intensitätsverteilung der eingesetzten Wirkstrahlung beeinflussen. Zu beachten ist, daß insbesondere dann, wenn die Wellenlänge der Wirkstrahlung derjenigen der Nutzstrahlung vergleichbar ist, die Energie der Wirkstrahlung deutlich größer sein muß als diejenige der Nutzstrahlung, um eine Beeinflussung der Spannungsverteilung durch die Nutzstrahlung beim späteren Gebrauch des optischen Elements zu vermeiden.
  • Gewisse optische Materialien, z. B. Quarz, zeigen bei Bestrahlung mit UV-Licht oberhalb einer gewissen Bestrahlungsstärke Kompaktierungseigenschaften. Diese Materialien eignen sich besonders für eine Bestrahlung mit UV-Licht gemäß Anspruch 5.
  • Bei Glasmaterialien läßt sich eine lokale Umverteilung durch eine Wärmebehandlung gemäß Anspruch 6 erreichen, was zu einer entsprechenden Änderung der internen Spannungsverteilung führt.
  • Auch mit Hilfe einer externen Spannung gemäß Anspruch 7 läßt sich eine irreversible Spannungsverteilung im optischen Element erzielen. Hierbei können auch spannungsdoppelbrechende optische Materialien beeinflußt werden, die keine Kompaktierungseigenschaften aufweisen. Die Spannungsverteilung kann durch die Stärke und die Verteilung der externen Spannung so beeinflußt werden, daß eine vorgegebene Verteilung der Doppelbrechung erzielt wird.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert; es zeigen:
  • 1 ein transmissives optisches Element, das nicht Gegenstand der Erfindung ist, mit radialsymmetrischen doppelbrechenden Eigenschaften in einer schematischen Darstellung;
  • 2 und 3 Polarisationszustände eines das optische Element von 1 durchtretenden Lichtbündels vor (2) bzw. nach (3) dem Durchtritt, schematisch dargestellt über den Bündelquerschnitt;
  • 4 ein erfindungsgemäßes transmissives optisches Element, dessen doppelbrechende Eigenschaften über die Nutzapertur das gleiche Hauptachsenverhältnis des Dielektrizitätstensors und die gleiche Orientierung der Hauptachsen aufweisen, in einer schematischen Darstellung;
  • 5 ein weiteres transmissives optisches Element mit doppelbrechenden Eigenschaften, die denjenigen des optischen Elements von 4 ähnlich sind.
  • Das in 1 gezeigte transmissive doppelbrechende optische Element 1 besteht aus amorphem Quarz, also aus einem Spannungsdoppelbrechung aufweisenden Material. Es ist eine kreisförmige, planparallele Platte mit einem Durchmesser von 25 mm.
  • Im Zentrum des optischen Elements 1 ist in 1 eine quadratische Bestrahlungsfläche 2 mit Kantenlänge 1 mm als gefülltes Quadrat angedeutet, deren Zweck noch diskutiert wird.
  • Die doppelbrechenden Eigenschaften des optischen Elements 1 werden durch schematische Pfeildarstellungen des lokalen Dielektrizitätstensors des optischen Elements 1 über dessen Fläche wiedergegeben. Eine solche lokale Darstellung setzt sich zusammen aus zwei von einem gemeinsamen Ursprung ausgehenden rechtwinklig angeordneten Pfeilen 3, 4. Diese stellen die Hauptachsen der Projektion des Dielektrizitäts tensors auf die optischen Flächen des optischen Elements 1 dar. Die Verteilung der Doppelbrechung des optischen Elements 1 ist radialsymmetrisch. Dies bedeutet, daß an jedem Ort der optischen Fläche des optischen Elements 1 die Pfeildarstellung der Projektion des Dielektrizitätstensors eine radiale Hauptachse 3 und eine azimutale Hauptachse 4 aufweist. Zur Verdeutlichung dieser Radialsymmetrie sind die Pfeildarstellungen der Projektion des Dielektrizitätssensors im rechten unteren Quadranten des optischen Elements 1 dichter im Detail dargestellt.
  • Die schematische Darstellung der Hauptachsen 3, 4 gem. 1 soll nur die Orientierung der Hauptachsen 3, 4 des Dielektriziätstensors verdeutlichen und erlaubt in diesem Fall keine Rückschlüsse auf den Absolutbetrag der Doppelbrechung längs der Hauptachsen 3, 4 Im vorliegenden Ausführungsbeispiel der 1 ist der Unterschied im Absolutbetrag der Doppelbrechung längs der beiden Hauptachsen 3, 4 so groß gewählt, daß sich für Nutzlicht einer vorgegebenen Wellenlänge unter Berücksichtigung der Dicke des optischen Elements 1 ein Phasenunterschied von etwa lambda/2 für die Polarisationskomponenten des Nutzlichts längs der beiden Hauptachsen 3, 4 ergibt.
  • Die 2 und 3 zeigen Polarisationszustände eines Nutzlichtbündels 5 vor (2) und nach (3) dem Durchtritt durch das optische Element 1. Vor dem Durchtritt durch das optische Element 1 ist das Nutzlichtbündel 5 über seinen Querschnitt linear in in 2 horizontaler Richtung polarisiert, was durch die schematischen Pfeile 6 innerhalb des Querschnitts des Nutzlichtbündels 5 in 2 dargestellt ist.
  • Nach dem Durchtritt durch das optische Element 1 ergibt sich ein Polarisationszustand des Nutzlichtbündels 5 wie in 3 dargestellt. Dort ist der Polarisationszustand im rechten oberen Quadranten des Nutzlichtbündels 5 verglichen mit den anderen drei Quadranten dichter im Detail dargestellt.
  • Überall dort, wo die Pfeile 6 des Polarisationszustands des Nutzlichtbündels 5 vor dem Durchtritt durch das optische Element 1 parallel zu einer der Hauptachsen 3, 4 der Projektion des Dielektrizitätstensors des optischen Elements 1 verlaufen, bleibt die Polarisation des Nutzlichtbündels 5 unverändert, so daß sich in 3 ein das Nutzlichtbündel 5 in vier Quadranten unterteilendes Kreuz unveränderter Polarisation ergibt. Längs der Winkelhalbierenden dieser Quadranten ist die Polarisation des Nutzlichtbündels 5 um 90° zur ursprünglichen Polarisationsrichtung gedreht, verläuft dort also in in 3 vertikaler Richtung. Längs dieser Winkelhalbierenden schließt die Polarisationsrichtung des Nutzlichtbündels 5 vor dem Durchtritt durch das optische Element 1 einen 45°-Winkel mit den Hauptachsen der Projektion des Dielektrizitätstensors des optischen Elements 1 ein, so daß sich aufgrund der Lambda/2-Wirkung des optischen Elements 1 die genannte Polarisationsdrehung um 90° nach dem Durchtritt des Nutzlichtbündels 5 durch das optische Element 1 ergibt.
  • Zwischen den vorstehend diskutierten Bereichen linearer Polarisation nach dem Durchtritt des Nutzlichtbündels 5 durch das optische Element 1 liegen Bereiche zirkularer bzw. elliptischer Polarisation des Nutzlichtbündels 5 vor, die durch Polarisationskreise 7 bzw. Polarisationsellipsen 8 in 3 wiedergegeben sind. Das Verhältnis der Längen der Hauptachsen dieser zirkularen bzw. elliptischen Polarisationen ist eine Funktion des Winkels, den die ursprüngliche Polarisation des Nutzlichtbündels 5 vor dem Durchtritt durch das optische Element 1 mit den Hauptachsen 3, 4 der Projektion des Dielektrizitätstensors des optischen Elements 1 im an dieser Stelle vom Nutzlichtbündel 5 durchstrahlten Bereich einschließt.
  • Das optische Element 1 wird folgendermaßen hergestellt:
    Das optische Roh-Element, d. h. das optische Element 1 unmittelbar nach der Herstellung aus amorphem Quarz, weist zunächst noch keine Doppelbrechung auf.
  • Zur Erzeugung der in 1 dargestellten dauerhaften Verteilung der doppelbrechenden Wirkung des optischen Elements 1 wird dieses auf der Bestrahlungsfläche 2 mit einem Wirklichtbündel bestrahlt. Das Wirklicht ist Laserlicht mit einer Wellenlänge von 193 nm. Die Bestrahlung erfolgt mit ca. 109 Lichtpulsen einer Energie von ungefähr 10 mJ. Das das Quarzmaterial für Licht dieser Wellenlänge eine Transmission von ca. 80 % auf einer Länge von einem Millimeter aufweist, wird pro Millimeter eine Energie von ca. 200 kJ aufgebracht, die zum großen Teil in Form von Wärme abgeführt wird. Zusätzlich wird durch diesen Energieeintrag eine dauerhafte Deformation des Quarzmaterials verursacht, die auch als Kompaktierung bekannt ist. Die Kompaktierung kann durch interferometrische Vermessung der Oberfläche des optischen Elements 1 nach der Bestrahlung nachgewiesen werden.
  • Die Kompaktierung im durch die Bestrahlungsfläche 2 vorgegebenen zentralen Volumen des optischen Elements 1 führt zu einem im wesentlichen radialsymmetrischen dauerhaften Spannungsaufbau innerhalb des optischen Elements 1 Hieraus ergibt sich die in 1 dargestellte Verteilung der Hauptachsen 3, 4 der Projektion des Dielektrizitätstensors.
  • Die so eingestellte Spannungsdoppelbrechung kann in einer optischen Anordnung vermessen werden, bei der das optische Element 1 zwischen einem Polarisator und einem hierzu gekreuzt angeordneten Analysator eingebracht und mit unpolarisiertem Licht bestrahlt wird. Das den Analysator durchtretende Meßlicht wird mit Hilfe eines positionsempfindlichen Detektors, z. B. einer CCD-Kamera, vermessen.
  • Dort, wo die Polarisationsrichtung des das optische Element 1 durchtretenden Meßlichts mit der Richtung einer Hauptachse 3, 4 der Projektion des Dielektrizitätstensors des optischen Elements übereinstimmt, tritt keine Änderung des Polarisationszustands auf, so daß dieses Licht den Analysator nicht durchtreten und folglich den Detektor nicht erreichen kann. Bei einer Polarisationsrichtung des das optische Element 1 durchtretenden Meßlichts unter einen Winkel von 45° relativ zu den Hauptachsen 3, 4 ergibt sich ein Maximum der Intensität des den Analysator durchtretenden Lichts, da dann das optische Element 1 eine Polarisationsbeeinflussung des Meßlichts derart bewirkt, daß es vom Analysator maximal durchgelassen und somit vom Detektor erfaßt wird.
  • Durch Drehung des optischen Elements 1 um seine durch das Zentrum der Bestrahlungsfläche 2 gehende optische Achse in diesem Meßaufbau läßt sich die Radialsymmetrie der Verteilung der erzeugten Doppelbrechung verifizieren.
  • Bei einem alternativen Herstellungsverfahren zur Erzeugung einer Doppelbrechungsverteilung gemäß 1 wird das optische Element 1 auf einer zentralen quadratischen Bestrahlungsfläche mit Kantenlänge 5 mm mit Laserlicht der Wellenlänge 157 nm bestrahlt. Auch hier erfolgt die Bestrahlung mit ca. 109 Lichtimpulsen. Die Impulsenergie pro Fläche ist dort 2 mJ/cm2. Das hierbei bestrahlte optische Element 1 hat eine Dicke von einem Millimeter. Durch eine derartige Bestrahlung wird eine dauerhafte Lambda/4-Wirkung für sichtbare Wellenlängen erzielt.
  • Die genannten Herstellungsverfahren durch Bestrahlung sind weder auf das Material Quarz noch auf die diskutierten Lichtquellen bzw. Bestrahlungswellenlängen beschränkt. Dauerhafte interne Spannungen, die zu einer gewünschten Verteilung der Doppelbrechung über die Fläche des optischen Elements 1 führen, können auch durch Bestrahlung anderer Spannungsdoppelbrechung aufweisender Materialien sowie, je nach eingesetztem Material, durch Bestrahlung mit elektromagnetischen Wellen anderer Wellenlänge, z. B. mit Wärmestrahlen, erzielt werden.
  • Alternativ kann eine dauerhafte Doppelbrechungsverteilung gemäß 1 auch durch Ausüben einer externen Spannung auf das optische Element 1 erzielt werden. Hierzu wird das optische Element 1 in einem der Bestrahlungsfläche 2 entsprechenden zentralen Bereich einem Druck durch einen mit definierter Kraft auf das optische Element 1 wirkenden Druckkörper ausgesetzt. Dieser Druck führt zu einer plastischen Verformung des optischen Elements 1 in dessen Zentralbereich. Hierdurch resultiert eine Spannungsverteilung innerhalb des optischen Elements 1, die derjenigen entspricht, die durch zentrale Bestrahlungskompaktierung erzeugt wurde, wie oben beschrieben.
  • Generell gilt, daß unerwünschte Brechungseffekte aufgrund einer Deformation des optischen Elements 1 im Wirkbereich (z. B. innerhalb der Bestrahlungsfläche 2) durch Nachpolieren des optischen Elements 1 beseitigt werden können.
  • Weitere Ausführungsbeispiele transmissiver doppelbrechender optischer Elemente werden nachfolgend anhand der 4 und 5 beschrieben. Bestandteile dieser Figuren, die schon unter Bezugnahme auf die 1 bis 3 beschrieben wurden, erhalten jeweils um 100 erhöhte Bezugszeichen und werden nicht nochmals im einzelnen erläutert.
  • Das optische Element 101 ist eine quadratische planparallele optische Platte mit einer Kantenlänge von 25 mm. Über die Nutzapertur des optischen Elements 101 weist dieses eine Doppelbrechung gleichem Hauptachsenverhältnis des Dielektrizitätstensors und Orientierung der Hauptachsen auf. Die Pfeildarstellungen zur Wiedergabe der Projektion des Dielektrizitätstensors des optischen Elements 101, deren Längenverhältnis im Fall der 4 und 5 einen Rückschluß auf das Größenverhältnis der Doppelbrechung erlaubt, weisen daher sämtlich zueinander parallele gleich lange Hauptachsen 103, 104 auf. Die Absolutbeträge der doppelbrechenden Wirkung längs der Hauptachsen 103, 104 können in Kombination mit der Wellenlänge des Nutzlichts und der Dicke des optischen Elements 101 so gewählt sein, daß sich insgesamt eine Lambda/2-Wirkung des optischen Elements 101 über seine Nutzapertur ergibt.
  • Hergestellt wird das optische Element 101 durch Bestrahlung mit Wirklicht auf Bestrahlungsflächen 109, 110 längs einander in 4 gegenüberliegender vertikaler Kantenbereiche des optischen Elements 101. Die Bestrahlungsflächen 109, 110 sind rechteckig, wobei die Länge ihrer Längsseiten im wesentlichen der Kantenlänge des optischen Elements 101 entspricht. Die Bestrahlungsstärke mit Wirklicht ist über die Bestrahlungsflächen 109, 110 konstant. Aufgrund der Bestrahlung ergibt sich, wie oben im Zusammenhang mit dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben, eine Kompaktierung des optischen Elements 101 im Bereich der bestrahlten gegenüberliegenden Kantenbereiche. Diese Kompaktierung führt zu einer dauerhaften internen Spannungsverteilung im optischen Element 101 mit im wesentlichen horizontal verlaufenden Kraftlinien, was zur beschriebenen doppelbrechenden Wirkung mit den Hauptachsen 103, 104 führt.
  • Ein weiteres doppelbrechendes transmissives optisches Element 201 zeigt 5. Dieses ist ebenfalls als quadratische planparallele Platte aus amorphem Quarz ausgeführt. Im in 5 oberen und unteren Kantenbereich weist das optische Element 201 zur oberen bzw. unteren Kante parallele rechteckige Ausnehmungen 211, 212 auf. Die Bestrahlungsflächen 209, 210 sind wie beim optischen Element 101 der 4 vertikal orientiert und sind zwischen den gegenüberliegenden Endbereichen der Ausnehmungen 211, 212 angeordnet.
  • Die Bestrahlungsflächen 109, 110 und 209, 210 liegen außerhalb der Nutzapertur der optischen Elemente 101, 201.
  • Bei der Herstellung des optischen Elements 201 entsteht durch die Bestrahlung der Bestrahlungsflächen 209, 210 zwischen diesen eine dauerhafte Spannungsverteilung, die derjenigen des optischen Elements 101 (vgl. 4) entspricht. Im äußeren Kantenbereich des optischen Elements 201 oberhalb der Ausnehmung 211 bzw. unterhalb der Ausnehmung 212 liegen beim optischen Element 201 unbeeinflußte, d. h. spannungsfreie, Flächenbereiche vor, die sich zu einer Halterung des optischen Elements 201 gut eignen.
  • Ggf. kann ein mehrstufiges Einwirken auf ein optisches Roh-Element 1, 101, 201 zur Erzeugung einer gewünschten Verteilung der Spannungsdoppelbrechung erfolgen. Hierzu können auch verschiedene der oben beschriebenen Herstel lungsverfahren sequentiell oder parallel durchgeführt werden.
  • Auch andere Verteilungen der Bestrahlungsflächen sind natürlich möglich. Durch Bestrahlung der vier Randbereiche eines rechteckigen Plättchens läßt sich z. B. eine Quadrupolverteilung der lokalen Hauptachsen der Projektion des Dielektrizitätstensors erzielen.

Claims (7)

  1. Verfahren zur Herstellung eines transmissiven doppelbrechend wirkenden optischen Elements (101; 201) mit vorgegebener Orientierung der mindestens einen die Doppelbrechung beschreibenden optischen Achse (103) mit folgenden Verfahrensschritten: a) Herstellen eines transmissiven optischen Roh-Elements aus optischem Material, das spannungsdoppelbrechende Eigenschaften aufweist; b) Einwirken auf mindestens zwei voneinander getrennte bahnförmige Einwirkbereiche (109, 110; 209, 210) des optischen Roh-Elements, zwischen denen eine Doppelbrechung erzeugt wird, während eines vorgegebenen Zeitraums derart, daß eine ohne fortgesetzte äußere Einwirkung andauernde Änderung der internen Spannungsverteilung des optischen Materials erzeugt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die bahnförmigen Einwirkbereiche (109, 110; 209, 210) geradlinig verlaufen.
  3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die mindestens zwei Einwirkbereiche (109, 110; 209, 210) außerhalb der genutzten Apertur des optischen Elements (101; 201) liegen.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das optische Element (101; 201) bestrahlt wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem das optische Element (101; 201) mit UV-Licht bestrahlt wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, bei dem das optische Element (101; 201) mit Wärmestrahlung bestrahlt wird.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das optische Element (101; 201) einer externen Spannung ausgesetzt wird.
DE2003112003 2003-03-19 2003-03-19 Verfahren zur Herstellung eines transmissiven doppelbrechend wirkenden optischen Elements sowie transmissives doppelbrechend wirkendes optisches Element Expired - Fee Related DE10312003B4 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2003112003 DE10312003B4 (de) 2003-03-19 2003-03-19 Verfahren zur Herstellung eines transmissiven doppelbrechend wirkenden optischen Elements sowie transmissives doppelbrechend wirkendes optisches Element

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2003112003 DE10312003B4 (de) 2003-03-19 2003-03-19 Verfahren zur Herstellung eines transmissiven doppelbrechend wirkenden optischen Elements sowie transmissives doppelbrechend wirkendes optisches Element

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE10312003A1 DE10312003A1 (de) 2004-07-15
DE10312003B4 true DE10312003B4 (de) 2006-04-20

Family

ID=32520165

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2003112003 Expired - Fee Related DE10312003B4 (de) 2003-03-19 2003-03-19 Verfahren zur Herstellung eines transmissiven doppelbrechend wirkenden optischen Elements sowie transmissives doppelbrechend wirkendes optisches Element

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE10312003B4 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007033567A1 (de) * 2007-07-19 2009-04-09 Trumpf Laser- Und Systemtechnik Gmbh Phasenschiebe-Einrichtung und Laserresonator zur Erzeugung radial oder azimutal polarisierter Laserstrahlung

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8023104B2 (en) 2007-01-22 2011-09-20 Carl Zeiss Smt Gmbh Microlithographic projection exposure apparatus
DE102007059258A1 (de) 2007-01-22 2008-07-24 Carl Zeiss Smt Ag Mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4864537A (en) * 1982-04-14 1989-09-05 University Of Utah Polymers and dye combinations and methods for their use in optical recording
DE19637563A1 (de) * 1996-09-14 1998-03-19 Zeiss Carl Fa Doppelbrechende Planplattenanordnung und DUV-Viertelwellenplatte
EP1067409A2 (de) * 1999-07-09 2001-01-10 Lucent Technologies Inc. Optische Vorrichtung deren Übertragungseigenschaften durch örtliche Wärmebehandlung beeinflusst werden
DE10206478A1 (de) * 2001-04-10 2002-10-17 Zeiss Carl Semiconductor Mfg Vorrichtung und Verfahren zur Änderung der Spannungsdoppelbrechung und/oder der Dicke eines optischen Bauteils

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4864537A (en) * 1982-04-14 1989-09-05 University Of Utah Polymers and dye combinations and methods for their use in optical recording
DE19637563A1 (de) * 1996-09-14 1998-03-19 Zeiss Carl Fa Doppelbrechende Planplattenanordnung und DUV-Viertelwellenplatte
EP1067409A2 (de) * 1999-07-09 2001-01-10 Lucent Technologies Inc. Optische Vorrichtung deren Übertragungseigenschaften durch örtliche Wärmebehandlung beeinflusst werden
DE10206478A1 (de) * 2001-04-10 2002-10-17 Zeiss Carl Semiconductor Mfg Vorrichtung und Verfahren zur Änderung der Spannungsdoppelbrechung und/oder der Dicke eines optischen Bauteils

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
BORELLI,N.F. u.a.: Polarized excimer laser-induced birefringence in silica. In: Applied Physics Letters, 2002, Vol. 80, No. 2, S. 219-221
BORELLI,N.F. u.a.: Polarized excimer laser-inducedbirefringence in silica. In: Applied Physics Letters, 2002, Vol. 80, No. 2, S. 219-221 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007033567A1 (de) * 2007-07-19 2009-04-09 Trumpf Laser- Und Systemtechnik Gmbh Phasenschiebe-Einrichtung und Laserresonator zur Erzeugung radial oder azimutal polarisierter Laserstrahlung

Also Published As

Publication number Publication date
DE10312003A1 (de) 2004-07-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2005085955A2 (de) Transmissionsfiltervorrichtung
DE2112575A1 (de) Verfahren zum Erzeugen eines Musters unterschiedlichen Brechungsindexes in einem lichtdurchlaessigen Koerper
EP0514857A2 (de) Optischer Schalter
DE3013498A1 (de) Optischer modulator sowie laser-graviervorrichtung mit einem derartigen modulator
DE2947728C2 (de) Verfahren zur Herstellung einer Verbindungseinrichtung von mindestens zwei Lichtleitern und Verbindungseinrichtung nach diesem Verfahren
DE10113019A1 (de) Strahlformungsvorrichtung, Anordnung zur Einkopplung eines Lichtstrahls in eine Lichtleitfaser sowie Strahldreheinheit für eine derartige Strahlformungsvorrichtung oder eine derartige Anordnung
DE1497631A1 (de) Optische Vorrichtung zum gleichzeitigen Erzeugen einer Mehrzahl Bilder von einem einzigen Objekt
EP0978005A1 (de) Miniaturisiertes optisches bauelement sowie verfahren zu seiner herstellung
DE102009037112B4 (de) Optisches System zum Erzeugen eines Lichtstrahls zur Behandlung eines Substrats
DE10355725A1 (de) Optisches System sowie Verfahren zur mikrolithographischen Herstellung mikrostrukturierter Bauteile
DE10324468B4 (de) Mikrolithografische Projektionsbelichtungsanlage, Projektionsobjektiv hierfür sowie darin enthaltenes optisches Element
DE10312003B4 (de) Verfahren zur Herstellung eines transmissiven doppelbrechend wirkenden optischen Elements sowie transmissives doppelbrechend wirkendes optisches Element
EP1721217A2 (de) System zur reduzierung der kohärenz einer laserstrahlung
EP3671344A1 (de) Verfahren zur herstellung eines phantoms für biologische systeme
DE60030411T2 (de) Optisches System zur Homogenisierung von Lichtstrahlen mit variablem Ausgangs-Querschnitt
WO2006131517A2 (de) Beleuchtungseinrichtung einer mikrolithographischen projektionsbelichtungsanlage
DE102006022957A1 (de) Optische Vorrichtung mit einem optischen Bauelement und mit einer Verstelleinrichtung und Verfahren zur Beeinflussung eines Polarisationszustands des optischen Bauelements
DE3506271A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum fokussieren und defokussieren eines millimeterwellenlaengestrahlungsbuendels
DE69316098T2 (de) Optisches Abtastgerät
WO2005121900A1 (de) Beleuchtungssystem einer mikrolithographischen projektionsbelichtungsanlage
EP1523697B1 (de) Verfahren zur herstellung von photolackstrukturen
DE60031831T2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Gittern in optischen Fasern
DE1648748B2 (de) Verfahren zum pruefen eines stueckes aus gleichmaessig vorgespannten glas
DE1285638B (de) Anordnung zur Steuerung der Richtung der Emission eines optischen Senders oder Verstaerkers
DE102019112141A1 (de) Verfahren und optisches System zur Bearbeitung eines Halbleitermaterials

Legal Events

Date Code Title Description
OAV Applicant agreed to the publication of the unexamined application as to paragraph 31 lit. 2 z1
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8364 No opposition during term of opposition
8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: CARL ZEISS SMT GMBH, 73447 OBERKOCHEN, DE

R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee

Effective date: 20131001