JP2019516126A - 広帯域光源のスペクトルチューニングシステム及び方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本願は「広帯域コヒーレント光源のスペクトルチューニング」(SPECTRAL TUNING OF BROADBAND COHERENT LIGHT SOURCES)と題しAndrew V. Hill、Amnon Manassen及びOhad Bacharを発明者とする2016年3月28日付米国仮特許出願第62/314364号に基づき米国特許法第119条(e)の規定による利益を主張する出願であるので、当該米国仮特許出願の全容をこの参照を以て本願に繰り入れるものとする。
Claims (45)
- その分散が可調な第1チューナブル分散素子であり、照明ビームにスペクトル分散を導入するよう構成されている第1チューナブル分散素子と、
第1チューナブル分散素子から照明ビームを受光しその照明ビームを焦平面に合焦させるよう構成された第1光学素子であり、その焦平面における照明ビームのスペクトラムの空間分布が、第1チューナブル分散素子の分散を調整することで制御され得る第1光学素子と、
上記焦平面に所在する空間フィルタリング素子であり、その焦平面における照明ビームのスペクトラムの空間分布に基づきその照明ビームのスペクトラムをフィルタリングする空間フィルタリング素子と、
そのスペクトラムがフィルタリングされた照明ビームを空間フィルタリング素子から集光するよう構成された第2光学素子と、
第2光学素子から照明ビームを受光するよう構成された第2チューナブル分散素子であり、第1チューナブル分散素子の分散に対応するようその分散が設計されている第2チューナブル分散素子であり、第1チューナブル分散素子により導入されたスペクトル分散をその照明ビームから除去するよう構成されている第2チューナブル分散素子と、
を備えるチューナブル分光フィルタ。 - 請求項1に記載のチューナブル分光フィルタであって、空間的にコヒーレントな照明ビームを受け入れるよう第1チューナブル分散素子が構成されているチューナブル分光フィルタ。
- 請求項2に記載のチューナブル分光フィルタであって、上記空間コヒーレント照明ビームが、
超連続体レーザ光源を以て構成されるチューナブル分光フィルタ。 - 請求項1に記載のチューナブル分光フィルタであって、第1チューナブル分散素子及び第2チューナブル分散素子のうち少なくとも一方が、
回折格子を備えるチューナブル分光フィルタ。 - 請求項4に記載のチューナブル分光フィルタであって、上記回折格子のピッチ及び回折効率のうち少なくとも一方が可調なチューナブル分光フィルタ。
- 請求項4に記載のチューナブル分光フィルタであって、上記回折格子が、
音響光学偏向器及び電気光学偏向器のうち少なくとも一方を備えるチューナブル分光フィルタ。 - 請求項1に記載のチューナブル分光フィルタであって、上記空間フィルタリング素子が、自フィルタリングセグメント上における照明ビームのスペクトラムの空間分布に基づきその照明ビームのスペクトラムのうち一部分を阻止するフィルタリングセグメントを有するチューナブル分光フィルタ。
- 請求項7に記載のチューナブル分光フィルタであって、第1チューナブル分散素子の分散を調整することで、照明ビームのスペクトラムのうち上記フィルタリングセグメントにより阻止される部分が制御されるチューナブル分光フィルタ。
- 請求項7に記載のチューナブル分光フィルタであって、上記フィルタリングセグメントが、
ローパスフィルタ及びハイパスフィルタのうち少なくとも一方を構成するチューナブル分光フィルタ。 - 請求項1に記載のチューナブル分光フィルタであって、上記フィルタリング素子が、
自アパーチャ上における照明ビームのスペクトラムの空間分布に基づきその照明ビームのスペクトラムのうち一部分を通過させるアパーチャを備えるチューナブル分光フィルタ。 - 請求項10に記載のチューナブル分光フィルタであって、上記アパーチャが、
バンドパスフィルタを構成するチューナブル分光フィルタ。 - 請求項10に記載のチューナブル分光フィルタであって、上記アパーチャが、自アパーチャの幅を以て隔てられた第1フィルタリングセグメント及び第2フィルタリングセグメントを有し、照明ビームのスペクトラムのうち第1部分を阻止するよう第1フィルタリングセグメントが構成されており、その照明ビームのスペクトラムのうち第2部分を阻止するよう第2フィルタリングセグメントが構成されており、その照明ビームのスペクトラムのうち第3部分がそのアパーチャ内を伝搬して第2光学素子により集光されるチューナブル分光フィルタ。
- 請求項12に記載のチューナブル分光フィルタであって、第1チューナブル分散素子の分散を調整することで、照明ビームのスペクトラムのうち第3部分の中心波長が制御されるチューナブル分光フィルタ。
- 請求項10に記載のチューナブル分光フィルタであって、上記アパーチャの幅が可調なチューナブル分光フィルタ。
- 請求項14に記載のチューナブル分光フィルタであって、上記アパーチャの幅を調整することで、照明ビームのスペクトラムのうち第3部分の帯域幅が制御されるチューナブル分光フィルタ。
- 請求項1に記載のチューナブル分光フィルタであって、上記フィルタリング素子が、
透過性フィルタリング素子及び反射性フィルタリング素子のうち少なくとも一方を備えるチューナブル分光フィルタ。 - 請求項1に記載のチューナブル分光フィルタであって、上記フィルタリング素子が、
画素化フィルタリング素子を備えるチューナブル分光フィルタ。 - 請求項17に記載のチューナブル分光フィルタであって、上記画素化フィルタリング素子が、
空間光変調器、マイクロミラーアレイ及び可変形鏡のうち少なくとも1個を備えるチューナブル分光フィルタ。 - 請求項1に記載のチューナブル分光フィルタであって、上記フィルタリング素子が、
1個又は複数個のアポダイズ素子を備えるチューナブル分光フィルタ。 - 請求項1に記載のチューナブル分光フィルタであって、第1光学素子及び第2光学素子が、
アフォーカル光リレイを構成するチューナブル分光フィルタ。 - その分散が可調な第1チューナブル分散素子であり、照明ビームにスペクトル分散を導入するよう構成されている第1チューナブル分散素子と、
第1チューナブル分散素子から照明ビームを受光しその照明ビームを第1焦平面に合焦させるよう構成された第1光学素子であり、その第1焦平面における照明ビームのスペクトラムの空間分布が、第1チューナブル分散素子の分散を調整することで制御されうる第1光学素子と、
第1焦平面に所在する第1フィルタリングセグメントであり、その第1焦平面における照明ビームのスペクトラムの空間分布に基づきその照明ビームのスペクトラムをフィルタリングする第1フィルタリングセグメントと、
第1フィルタリングセグメントから照明ビームを集光するよう構成された第2光学素子と、
第2光学素子から照明ビームを受光しその照明ビームの軌道を可調修正するよう構成されたビームステアリング素子と、
ビームステアリング素子から照明ビームを受光しその照明ビームを第2焦平面に合焦させるよう構成された第3光学素子であり、その第2焦平面における照明ビームのスペクトラムの空間分布が、そのビームステアリング素子を調整することで制御されうる第3光学素子と、
第1焦平面に所在する第2フィルタリングセグメントであり、第2焦平面における照明ビームのスペクトラムの空間分布に基づきその照明ビームのスペクトラムをフィルタリングする第2フィルタリングセグメントと、
第2フィルタリングセグメントから照明ビームを集光するよう構成された第4光学素子と、
第4光学素子から照明ビームを受光するよう構成された第2チューナブル分散素子であり、第1チューナブル分散素子の分散に対応するようその分散が設計されている第2チューナブル分散素子であり、第1チューナブル分散素子により導入されたスペクトル分散をその照明ビームから除去するよう構成されている第2チューナブル分散素子と、
を備えるチューナブル分光フィルタ。 - 請求項21に記載のチューナブル分光フィルタであって、ビームステアリング素子が、
回動可動アセンブリ、直線可動アセンブリ及び傾斜調整アセンブリのうち少なくとも1個にしっかり固定された鏡を備えるチューナブル分光フィルタ。 - 請求項21に記載のチューナブル分光フィルタであって、ビームステアリング素子が、
可変形鏡を備えるチューナブル分光フィルタ。 - 請求項21に記載のチューナブル分光フィルタであって、第1フィルタリングセグメント及び第2フィルタリングセグメントのうち少なくとも一方が固定位置にしっかり保持されているチューナブル分光フィルタ。
- 請求項21に記載のチューナブル分光フィルタであって、第1フィルタリングセグメント及び第2フィルタリングセグメントのうち少なくとも一方が、
ローパスフィルタ及びハイパスフィルタのうち少なくとも一方を備えるチューナブル分光フィルタ。 - 照明ビームを生成するよう構成された照明源と、
その照明ビームを受光するよう構成されたチューナブル分光フィルタと、
を備え、そのチューナブル分光フィルタが、
その分散が可調な第1チューナブル分散素子であり、照明ビームにスペクトル分散を導入するよう構成されている第1チューナブル分散素子と、
第1チューナブル分散素子から照明ビームを受光しその照明ビームを焦平面に合焦させるよう構成された第1光学素子であり、その焦平面における照明ビームのスペクトラムの空間分布が、第1チューナブル分散素子の分散を調整することで制御されうる第1光学素子と、
上記焦平面に所在する空間フィルタリング素子であり、その焦平面における照明ビームのスペクトラムの空間分布に基づきその照明ビームのスペクトラムをフィルタリングする空間フィルタリング素子と、
そのスペクトラムがフィルタリングされた照明ビームを空間フィルタリング素子から集光するよう構成された第2光学素子と、
第2光学素子から照明ビームを受光するよう構成された第2チューナブル分散素子であり、第1チューナブル分散素子の分散に対応するようその分散が設計されている第2チューナブル分散素子であり、第1チューナブル分散素子により導入されたスペクトル分散をその照明ビームから除去するよう構成されている第2チューナブル分散素子と、
を備えるチューナブル広帯域照明源。 - 請求項26に記載のチューナブル広帯域照明源であって、空間的にコヒーレントな照明ビームを受け入れるよう第1チューナブル分散素子が構成されているチューナブル広帯域照明源。
- 請求項27に記載のチューナブル広帯域照明源であって、上記空間コヒーレント照明ビームが、
超連続体レーザ光源を以て構成されるチューナブル広帯域照明源。 - 請求項26に記載のチューナブル広帯域照明源であって、第1チューナブル分散素子及び第2チューナブル分散素子のうち少なくとも一方が、
回折格子を備えるチューナブル広帯域照明源。 - 請求項29に記載のチューナブル広帯域照明源であって、上記回折格子のピッチ及び回折効率のうち少なくとも一方が可調なチューナブル広帯域照明源。
- 請求項29に記載のチューナブル広帯域照明源であって、上記回折格子が、
音響光学偏向器及び電気光学偏向器のうち少なくとも一方を備えるチューナブル広帯域照明源。 - 請求項26に記載のチューナブル広帯域照明源であって、上記空間フィルタリング素子が、自フィルタリングセグメント上における照明ビームのスペクトラムの空間分布に基づきその照明ビームのスペクトラムのうち一部分を阻止するフィルタリングセグメントを有するチューナブル広帯域照明源。
- 請求項32に記載のチューナブル広帯域照明源であって、第1チューナブル分散素子の分散を調整することで、照明ビームのスペクトラムのうち上記フィルタリングセグメントにより阻止される部分が制御されるチューナブル広帯域照明源。
- 請求項32に記載のチューナブル広帯域照明源であって、上記フィルタリングセグメントが、
ローパスフィルタ及びハイパスフィルタのうち少なくとも一方を構成するチューナブル広帯域照明源。 - 請求項26に記載のチューナブル広帯域照明源であって、上記フィルタリング素子が、
自アパーチャ上における照明ビームのスペクトラムの空間分布に基づきその照明ビームのスペクトラムのうち一部分を通過させるアパーチャを備えるチューナブル広帯域照明源。 - 請求項35に記載のチューナブル広帯域照明源であって、上記アパーチャが、
バンドパスフィルタを構成するチューナブル広帯域照明源。 - 請求項35に記載のチューナブル広帯域照明源であって、上記アパーチャが、自アパーチャの幅を以て隔てられた第1フィルタリングセグメント及び第2フィルタリングセグメントを有し、照明ビームのスペクトラムのうち第1部分を阻止するよう第1フィルタリングセグメントが構成されており、その照明ビームのスペクトラムのうち第2部分を阻止するよう第2フィルタリングセグメントが構成されており、その照明ビームのスペクトラムのうち第3部分がそのアパーチャ内を伝搬して第2光学素子により集光されるチューナブル広帯域照明源。
- 請求項37に記載のチューナブル広帯域照明源であって、第1チューナブル分散素子の分散を調整することで、照明ビームのスペクトラムのうち第3部分の中心波長が制御されるチューナブル広帯域照明源。
- 請求項35に記載のチューナブル広帯域照明源であって、上記アパーチャの幅が可調なチューナブル広帯域照明源。
- 請求項39に記載のチューナブル広帯域照明源であって、上記アパーチャの幅を調整することで、照明ビームのスペクトラムのうち第3部分の帯域幅が制御されるチューナブル広帯域照明源。
- 請求項26に記載のチューナブル広帯域照明源であって、上記フィルタリング素子が、
透過性フィルタリング素子及び反射性フィルタリング素子のうち少なくとも一方を備えるチューナブル広帯域照明源。 - 請求項26に記載のチューナブル広帯域照明源であって、上記フィルタリング素子が、
画素化フィルタリング素子を備えるチューナブル広帯域照明源。 - 請求項42に記載のチューナブル広帯域照明源であって、上記画素化フィルタリング素子が、
空間光変調器、マイクロミラーアレイ及び可変形鏡のうち少なくとも1個を備えるチューナブル広帯域照明源。 - 請求項26に記載のチューナブル広帯域照明源であって、上記フィルタリング素子が、
1個又は複数個のアポダイズ素子を備えるチューナブル広帯域照明源。 - その分散が可調な第1チューナブル分散素子で以て照明ビームにスペクトル分散を導入するステップと、
その照明ビームを焦平面に合焦させるステップであり、その焦平面における照明ビームのスペクトラムの分布が、第1チューナブル分散素子の分散を調整することで制御されうるステップと、
その焦平面にてその照明ビームのスペクトラムを空間フィルタリングするステップと、
第1チューナブル分散素子の分散に対応するようその分散が設計されている第2チューナブル分散素子で以てその照明ビームのスペクトル分散を除去するステップと、
を有する広帯域照明源チューニング方法。
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