JP2023540186A - 中空コアフォトニック結晶ファイバベースの広帯域放射ジェネレータ - Google Patents
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Abstract
複数の光ファイバを含むファイバアセンブリであって、各光ファイバがガス状媒体で満たされる、ファイバアセンブリを含む広帯域放射源デバイスであって、光ファイバのサブセットが、何れの時点においても上記複数の光ファイバの１つのサブセットからのみ広帯域出力を発生させるために、入力放射のビームの受信の対象として個別に選択可能であるように動作可能である、広帯域放射源デバイス。【選択図】 図１４
Description
関連出願の相互参照
[0001] 本出願は、参照によって全体として本明細書に援用される、２０２０年９月３日に出願された欧州特許出願第２０１９４３５３．７号、２０２０年１０月２０日に出願された欧州特許出願第２０２０２７２０．７号及び２０２１年４月１９日に出願された欧州特許出願第２１１６９１０５．０号の優先権を主張するものである。
[0001] 本出願は、参照によって全体として本明細書に援用される、２０２０年９月３日に出願された欧州特許出願第２０１９４３５３．７号、２０２０年１０月２０日に出願された欧州特許出願第２０２０２７２０．７号及び２０２１年４月１９日に出願された欧州特許出願第２１１６９１０５．０号の優先権を主張するものである。
[0001] 本発明は、中空コアフォトニック結晶ファイバベースの広帯域放射ジェネレータ、特に、集積回路の製造におけるメトロロジ用途に関連した、そのような広帯域放射ジェネレータに関する。
[0002] リソグラフィ装置は、所望のパターンを基板に施すように構築された機械である。リソグラフィ装置は、例えば、集積回路（ＩＣ）の製造に使用可能である。リソグラフィ装置は、例えば、パターニングデバイス（例えば、マスク）にあるパターン（「デザインレイアウト」又は「デザイン」と呼ばれることも多い）を、基板（例えば、ウェーハ）上に設けられた放射感応性材料（レジスト）層に投影し得る。
[0003] リソグラフィ装置は、基板にパターンを投影するために電磁放射を使用し得る。この放射の波長により、基板上に形成できるフィーチャの最小サイズが決まる。現在使用されている典型的な波長は、３６５ｎｍ（ｉ線）、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ及び１３．５ｎｍである。波長が４～１００ｎｍの範囲、例えば６．７ｎｍ又は１３．５ｎｍである極端紫外線（ＥＵＶ）の放射を使用するリソグラフィ装置であれば、例えば、波長が１９３ｎｍである放射を使用するリソグラフィ装置よりも小さいフィーチャを基板上に形成することが可能である。
[0004] リソグラフィ装置の古典的な解像限界より小さい寸法を有するフィーチャをプロセスするために、低ｋ１リソグラフィが用いられ得る。そのようなプロセスでは、解像度の式は、ＣＤ＝ｋ１×λ／ＮＡで表され得、ここで、λは、使用される放射線の波長であり、ＮＡは、リソグラフィ装置の投影光学系の開口数であり、ＣＤは、「クリティカルディメンジョン」であり（一般には印刷される最小フィーチャサイズであるが、この場合にはハーフピッチ）、ｋ１は、経験的な解像度ファクタである。一般に、ｋ１が小さいほど、特定の電気的な機能性及び性能を達成するために回路設計者が計画した形状及び寸法に似せたパターンを基板上に複写することが困難になる。このような困難を克服するために、高度な微調整ステップがリソグラフィ投影装置及び／又はデザインレイアウトに適用され得る。そのようなステップとして、例えば、ＮＡの最適化、照明方式のカスタマイズ、位相シフトパターニング装置の使用、デザインレイアウトの様々な最適化、例えば、デザインレイアウトにおける光近接効果補正（ＯＰＣ（「光学及びプロセス補正」と呼ばれることもある））又は他の一般的に「解像度向上技術」（ＲＥＴ）と定義される方法があるが、これらに限定されない。代わりに、低ｋ１でのパターン複写を改善するために、リソグラフィ装置の安定性を管理する厳格管理ループが用いられ得る。
[0005] ＩＣ製造プロセスの多くの態様において、例えば、露光前の基板の適切な位置決めのためのアライメントツール、並びにフォーカス制御のために基板の表面トポロジーを測定するためのレベリングツール、並びにプロセス制御において露光及び／又はエッチングされた製品の検査／測定を行うためのスキャトロメトリベースツールとして、メトロロジツールが使用される。それぞれのケースにおいて、放射源が必要とされる。測定ロバスト性及び精度を含む様々な理由から、そのようなメトロロジ用途のために、広帯域又は白色光放射源が使用されることが多くなっている。広帯域放射発生のために現在のデバイスを改良することが望ましい。
[0006] 本発明の第１の態様では、複数の光ファイバを含むファイバアセンブリであって、各光ファイバが、ガス状媒体で満たされる、ファイバアセンブリを含む広帯域放射源デバイスであって、光ファイバのサブセットが、どの時点においても上記複数の光ファイバの１つのサブセットからのみ広帯域出力を発生させるために、入力放射のビームの受信の対象として個別に選択可能であるように動作可能である、広帯域放射源デバイスが提供される。例えば、光ファイバの適切なサブセットは、複数の光ファイバの１つのサブセットからのみ広帯域出力を発生させるために個別に選択可能である。
[0007] 本発明の第２の態様では、広帯域放射を発生させるための方法であって、ポンプ源から入力放射を放出することと、複数の光ファイバの選択されたサブセットによって入力放射を受け取ることと、複数の光ファイバの選択されたサブセットから広帯域出力を発生させることとを含む、方法が提供される。
[0008] 本発明の他の態様は、第１の態様の広帯域光源デバイスを含むメトロロジデバイスを含む。
[0009] 以下では、添付の概略図面を参照して、本発明の実施形態をあくまで例として説明する。
[00010] 本文書では、「放射」及び「ビーム」という用語は、あらゆるタイプの電磁放射を包含するように使用され、そのような電磁放射には、紫外線（例えば、３６５、２４８、１９３、１５７又は１２６ｎｍの波長を有する）及びＥＵＶ（例えば、約５～１００ｎｍの範囲の波長を有する極端紫外線）が含まれる。
＜レチクル＞
[00011] 本明細書で使用される「レチクル」、「マスク」又は「パターニングデバイス」という用語は、基板のターゲット部分に作成されるべきパターンに対応するパターン化された断面を、入射する放射ビームに提供するために使用可能な一般的なパターニングデバイスを意味するものとして広義に解釈され得る。これに関連して「ライトバルブ」という用語も使用される場合がある。古典的なマスク（透過型又は反射型のマスク、バイナリマスク、位相シフトマスク、ハイブリッドマスク等）に加えて、他のそのようなパターニングデバイスの例として、プログラマブルミラーアレイ及びプログラマブルＬＣＤアレイがある。
[00011] 本明細書で使用される「レチクル」、「マスク」又は「パターニングデバイス」という用語は、基板のターゲット部分に作成されるべきパターンに対応するパターン化された断面を、入射する放射ビームに提供するために使用可能な一般的なパターニングデバイスを意味するものとして広義に解釈され得る。これに関連して「ライトバルブ」という用語も使用される場合がある。古典的なマスク（透過型又は反射型のマスク、バイナリマスク、位相シフトマスク、ハイブリッドマスク等）に加えて、他のそのようなパターニングデバイスの例として、プログラマブルミラーアレイ及びプログラマブルＬＣＤアレイがある。
[00012] 図１は、リソグラフィ装置ＬＡを概略的に示す。リソグラフィ装置ＬＡは、放射ビームＢ（例えば、ＵＶ放射、ＤＵＶ放射又はＥＵＶ放射）を調節するように構成された（イルミネータとも呼ばれる）照明システムＩＬと、パターニングデバイス（例えば、マスク）ＭＡを支持するように構築されて、特定のパラメータに従ってパターニングデバイスＭＡを正確に位置決めするように構成された第１のポジショナＰＭに接続されたマスク支持部（例えば、マスクテーブル）ＭＴと、基板（例えば、レジストコートウェーハ）Ｗを保持するように構築されて、特定のパラメータに従って基板支持部を正確に位置決めするように構成された第２のポジショナＰＷに接続された基板支持部（例えば、ウェーハテーブル）ＷＴと、パターニングデバイスＭＡによって放射ビームＢに付与されたパターンを基板Ｗの（例えば、１つ以上のダイを含む）ターゲット部分Ｃに投影するように構成された投影システム（例えば、屈折投影レンズシステム）ＰＳとを含む。
[00013] 稼働中、照明システムＩＬは、放射源ＳＯから（例えば、ビーム送達システムＢＤを介して）放射ビームを受ける。照明システムＩＬは、放射の誘導、整形及び／又は制御のために様々なタイプの光学コンポーネントを含み得、例えば屈折型、反射型、磁気型、電磁型、静電型及び／又は他のタイプの光学コンポーネント又はこれらの任意の組み合わせを含み得る。イルミネータＩＬは、放射ビームＢがパターニングデバイスＭＡの面において所望の空間強度分布及び角度強度分布をその断面に有するように、放射ビームＢを調節するために使用され得る。
[00014] 本明細書で使用される「投影システム」ＰＳという用語は、様々なタイプの投影システムを包含するものとして広義に解釈されたい。そのようなシステムには、使用されている露光放射の必要に応じて及び／又は他の要因（例えば、液浸液の使用又は真空の使用）の必要に応じて、屈折型、反射型、反射屈折型、アナモルフィック型、磁気型、電磁型及び／又は静電光学型のシステム又はこれらの任意の組み合わせが含まれ得る。本明細書で「投影レンズ」という用語が使用されている場合、それらは、すべてより一般的な用語である「投影システム」ＰＳと同義であると見なされ得る。
[00015] リソグラフィ装置ＬＡは、投影システムＰＳと基板Ｗとの間の空間を埋めるように、基板の少なくとも一部分が、屈折率が比較的高い液体（例えば、水）で覆われ得るタイプであり得、これは、液浸リソグラフィとも呼ばれる。液浸技術の詳細については、参照によって本明細書に組み込まれる米国特許第６９５２２５３号に示されている。
[00016] リソグラフィ装置ＬＡは、基板支持部ＷＴが２つ以上あるタイプ（「デュアルステージ」とも呼ばれる）であってもよい。そのような「複数ステージ」マシンでは、それらの基板支持部ＷＴは並行して使用されてよく、及び／又は、それらの基板支持部ＷＴの一方に載っている基板Ｗが、その基板Ｗにパターンを露光することに使用されている間に、他方の基板支持部ＷＴに載っている別の基板Ｗに対して、その別の基板Ｗのその後の露光の準備の手順が実施されてよい。
[00017] 基板支持部ＷＴに加えて、リソグラフィ装置ＬＡは測定ステージを含んでよい。測定ステージは、センサ及び／又はクリーニング装置を保持するように構成されている。センサは、投影システムＰＳの特性、又は放射ビームＢの特性を測定するように構成されてよい。測定ステージは複数のセンサを保持してよい。クリーニング装置は、リソグラフィ装置の一部、例えば、投影システムＰＳの一部、又は液浸液を供給するシステムの一部をクリーニングするように構成されてよい。測定ステージは、基板支持部ＷＴが投影システムＰＳから離れているときに、投影システムＰＳの下を動いてよい。
[00018] 稼働中は、放射ビームＢが、パターニングデバイス（例えば、マスク支持物ＭＴ上に保持されたマスクＭＡ）に入射し、パターニングデバイスＭＡ上にあるパターン（設計レイアウト）によってパターニングされる。放射ビームＢは、マスクＭＡを横断した後、投影システムＰＳを通り抜け、投影システムＰＳは、ビームを基板Ｗのターゲット部分Ｃ上にフォーカスさせる。第２のポジショナＰＷ及び位置測定システムＩＦの支援により、基板支持部ＷＴは正確に動くことが可能であり、例えば、様々なターゲット部分Ｃが、放射ビームＢの経路中のフォーカス及びアライメントされる位置に位置決めされるように正確に動くことが可能である。同様に、パターニングデバイスＭＡを放射ビームＢの経路に対して正確に位置決めするために、第１のポジショナＰＭと、場合によっては別の位置センサ（これは図１に明示されていない）とが使用されてよい。パターニングデバイスＭＡ及び基板Ｗは、マスクアライメントマークＭ１、Ｍ２、及び基板アライメントマークＰ１、Ｐ２を使用してアライメントされてよい。基板アライメントマークＰ１、Ｐ２は、図示されたように専用ターゲット部分を占有するが、ターゲット部分間の空間に配置されてよい。基板アライメントマークＰ１、Ｐ２は、ターゲット部分Ｃ間に配置される場合には、スクライブラインアライメントマークと呼ばれる。
[00019] 図２に示されるように、リソグラフィ装置ＬＡは、リソグラフィセルＬＣ（リソセル又は（リソ）クラスタと呼ばれることもある）の一部をなし得、リソグラフィセルＬＣは、基板Ｗに対して露光前プロセス及び露光後プロセスを実施するための装置も含むことが多い。従来、そのような装置として、レジスト層を堆積させるスピンコータＳＣ、露光したレジストを現像するデベロッパＤＥ、冷却プレートＣＨ及びベークプレートＢＫ（これらは、例えば、基板Ｗの温度を調節するものであり、それは、例えば、レジスト層中の溶剤を調節するために行われる）がある。基板ハンドラ（即ちロボット）ＲＯが基板Ｗを入出力ポートＩ／Ｏ１、Ｉ／Ｏ２からピックアップし、それらの基板Ｗを様々なプロセス装置間で動かし、それらの基板Ｗをリソグラフィ装置ＬＡのローディングベイＬＢまで送達する。リソセル内のデバイスは、まとめてトラックと呼ばれることも多く、典型的にはトラック制御ユニットＴＣＵの管理下にあり、トラック制御ユニットＴＣＵ自体は、監視制御システムＳＣＳによって制御され得、監視制御システムＳＣＳは、リソグラフィ装置ＬＡも（例えば、リソグラフィ制御ユニットＬＡＣＵを介して）制御し得る。
[00020] リソグラフィ装置ＬＡによって露光される基板Ｗが正確且つ確実に露光されるために、基板を検査して、パターン形成された構造の特性、例えば連続する層間のオーバーレイエラー、線の太さ、クリティカルディメンジョン（ＣＤ）等を測定することが望ましい。そのため、検査ツール（図示せず）がリソセルＬＣに含まれ得る。エラーが検出された場合、例えば、連続する基板の露光又は基板Ｗに対して実施されるべき他のプロセスステップに対する調節が行われ得、これは、特に同じバッチ又はロットの他の基板Ｗが引き続き露光又はプロセスされる前に検査が行われる場合に行われ得る。
[00021] メトロロジ装置と呼ばれることもある検査装置は、基板Ｗの特性を測定するために使用され、特に異なる基板Ｗの特性がどのようにばらつくか、又は同じ基板Ｗの異なる層に関連付けられた特性が層ごとにどのようにばらつくかを測定するために使用される。検査装置は、代わりに、基板Ｗ上の欠陥を識別するように構築され得、例えばリソセルＬＣの一部分であり得るか、又はリソグラフィ装置ＬＡに組み込まれ得るか、又はスタンドアロン装置であり得る。検査装置は、潜像（露光後のレジスト層内の像）に関する特性、又は半潜像（露光後ベーク工程ＰＥＢ後のレジスト層内の像）に関する特性、又は現像されたレジスト像（レジストの露光部分又は非露光部分が除去されている）に関する特性、又はさらに（エッチング等のパターン転写工程後の）エッチングされた像に関する特性を測定し得る。
[00022] 典型的には、リソグラフィ装置ＬＡにおけるパターニングプロセスは、基板Ｗ上の構造の寸法決定及び配置に高い精度を必要とする、処理のなかで最もクリティカルなステップの１つである。この高い精度を確保するために、図３に概略的に示されるように、３つのシステムをいわゆる「ホリスティック」管理環境として組み合わせ得る。これらのシステムの１つは、リソグラフィ装置ＬＡであり、これは、メトロロジツールＭＴ（第２のシステム）及びコンピュータシステムＣＬ（第３のシステム）と（仮想的に）接続される。そのような「ホリスティック」環境の鍵は、これらの３つのシステム間の協調を最適化して、プロセスウィンドウ全体を強化し、厳格管理ループを実現することにより、リソグラフィ装置ＬＡによって実施されるパターニングがプロセスウィンドウ内にとどまるようにすることである。プロセスウィンドウは、プロセスパラメータ（例えば、ドーズ、フォーカス、オーバーレイ）の範囲を規定し、この範囲内で特定の製造プロセスが規定の結果（例えば、機能する半導体デバイス）を産出し、典型的には、この範囲内でリソグラフィプロセス又はパターニングプロセスのプロセスパラメータが変動し得る。
[00023] コンピュータシステムＣＬは、パターニングされるデザインレイアウト（の一部）を使用することにより、何れの解像度向上技術を使用すべきかを予測することが可能であり、且つ計算機リソグラフィのシミュレーション及び計算を実施して、パターニングプロセスのプロセスウィンドウ全体の最大化を達成するマスクレイアウト及びリソグラフィ装置設定を決定することが可能である（図３において第１のスケールＳＣ１の両方向矢印で示されている）。典型的には、解像度向上技術は、リソグラフィ装置ＬＡのパターニング可能性に適合するように用意される。コンピュータシステムＣＬは、プロセスウィンドウ内の何れの箇所でリソグラフィ装置ＬＡが現在動作しているかを（例えば、メトロロジツールＭＴからの入力を使用して）検出することにより、（例えば、準最適な処理のために）欠陥が存在する可能性があるかどうかを予測することがさらに可能である（図３において第２のスケールＳＣ２の「０」を指す矢印で示されている）。
[00024] メトロロジツールＭＴは、正確なシミュレーション及び予測を可能にする入力をコンピュータシステムＣＬに与えることが可能であり、（例えば、リソグラフィ装置ＬＡの較正ステータスにおいて）起こり得るドリフトを識別するフィードバックをリソグラフィ装置ＬＡに与えることが可能である（図３において第３のスケールＳＣ３の複数の矢印で示されている）。
[00025] リソグラフィプロセスでは、作成された構造を（例えば、プロセスの管理及び検証のために）頻繁に測定することが望ましい。そのような測定を行うツールは、一般にメトロロジツールＭＴと呼ばれる。そのような測定を行うメトロロジツールＭＴとして様々なタイプが知られており、例えば走査電子顕微鏡又は様々な形式のスキャトロメータメトロロジツールＭＴがある。スキャトロメータは、リソグラフィプロセスのパラメータの測定を可能にする多目的計器であり、測定は、スキャトロメータの対物レンズの瞳若しくは瞳に対する共役面にセンサを有すること（通常、瞳ベースの測定と呼ばれる測定）により、又は像面若しくは像面に対する共役面にセンサを有すること（この場合、通常、像ベース若しくはフィールドベースの測定と呼ばれる測定）により行われる。そのようなスキャトロメータ及び関連する測定技術については、参照によって全体として本明細書に組み込まれる米国特許出願公開第２０１００３２８６５５号、同第２０１１１０２７５３Ａ１号、同第２０１２００４４４７０Ａ号、同第２０１１０２４９２４４号、同第２０１１００２６０３２号又は欧州特許出願公開第１，６２８，１６４Ａ号に詳述されている。上述のスキャトロメータは、軟Ｘ線及び可視波長～近赤外波長の範囲の光を使用して格子を測定することが可能である。
[00026] 第１の実施形態では、スキャトロメータＭＴは、角度分解スキャトロメータである。そのようなスキャトロメータでは、格子の特性を再構築又は計算する再構築方法が測定信号に適用され得る。そのような再構築は、例えば、散乱する放射線とターゲット構造の数学モデルとの相互作用をシミュレーションし、シミュレーション結果を測定結果と比較することの結果であり得る。数学モデルのパラメータは、相互作用のシミュレーションにより、実際のターゲットから観察された回折パターンと同様の回折パターンが生成されるまで調節される。
[00027] 第２の実施形態では、スキャトロメータＭＴは、分光スキャトロメータＭＴである。そのような分光スキャトロメータＭＴでは、放射線源から放射された放射線がターゲットに向かい、ターゲットから反射又は散乱した放射線がスペクトロメータ検出器に向かい、スペクトロメータ検出器が、鏡面反射した放射線のスペクトルを測定する（即ち強度を波長の関数として測定する）。このデータから、検出されたスペクトルを引き起こしているターゲットの構造又はプロファイルを再構築することが可能であり、この再構築は、例えば、厳密結合波理論及び非線形回帰により、又はシミュレーションされたスペクトルのライブラリとの比較により可能である。
[00028] 第３の実施形態では、スキャトロメータＭＴは、エリプソスキャトロメータである。エリプソスキャトロメータは、偏光状態のそれぞれについて、散乱した放射線を測定することによってリソグラフィプロセスのパラメータを決定することを可能にする。そのようなメトロロジ装置は、偏光光（例えば、直線偏光光、円形偏光光又は楕円偏光光）を、例えばメトロロジ装置の照明セクションにおいて適切な偏光フィルタを使用して放射する。メトロロジ装置に好適な源は、偏光放射線も同様に提供可能である。既存のエリプソスキャトロメータの様々な実施形態は、参照によって全体として本明細書に組み込まれる米国特許出願公開第１１／４５１，５９９号、同第１１／７０８，６７８号、同第１２／２５６，７８０号、同第１２／４８６，４４９号、同第１２／９２０，９６８号、同第１２／９２２，５８７号、同第１３／０００，２２９号、同第１３／０３３，１３５号、同第１３／５３３，１１０号及び同第１３／８９１，４１０号に記載されている。
[00029] スキャトロメータＭＴの一実施形態では、スキャトロメータＭＴは、反射スペクトル及び／又は検出構成の非対称性を測定することによって、２つのミスアライメントのある格子又は周期構造のオーバーレイを測定するように適応させており、非対称性は、オーバーレイの程度に関連する。２つの（典型的にはオーバーラップしている）格子構造は、２つの異なる層（必ずしも連続層というわけではない）において適用することができ、ウェーハ上の実質的に同じ位置に形成することができる。スキャトロメータは、いかなる非対称性も明確に区別できるように、例えば、共同所有する欧州特許出願公開第１６２８１６４Ａ号において説明されるような、対称的な検出構成を有し得る。これにより、格子のミスアライメントを測定するための単刀直入な方法が提供される。ターゲットが周期構造の非対称性を通じて測定される際の、周期構造を含む２つの層の間のオーバーレイエラーを測定するためのさらなる例は、全体として参照により本明細書に援用される、ＰＣＴ特許出願公開の国際公開第２０１１／０１２６２４号又は米国特許出願第２０１６０１６１８６３号から入手することができる。
[00030] 他の対象のパラメータは、フォーカス及びドーズであり得る。フォーカス及びドーズは、全体として参照により本明細書に援用される、米国特許出願第２０１１－０２４９２４４号において説明されるような、スキャトロメトリによって（又は代わりに走査電子顕微鏡によって）、同時に決定することができる。フォーカスエネルギーマトリックス（ＦＥＭ、フォーカス露光マトリックスとも呼ばれる）の各ポイントに対するクリティカルディメンジョン及び側壁角度測定値の独特の組合せを有する単一の構造を使用することができる。クリティカルディメンジョン及び側壁角度のこれらの独特の組合せが利用可能である場合は、フォーカス及びドーズ値は、これらの測定値から独特に決定することができる。
[00031] メトロロジターゲットは、複合格子の集合体であり得、大部分がレジストにおけるリソグラフィプロセスによって形成されるが、例えば、エッチングプロセスの後にも形成される。典型的には、格子の構造のピッチ及び線幅は、メトロロジターゲットから得られる回折次数を捕捉できるように、測定光学系（具体的には、光学系のＮＡ）に強く依存する。以前に示した通り、回折信号は、２つの層の間のシフト（「オーバーレイ」とも呼ばれる）を決定するために使用することも、リソグラフィプロセスによって生成されるようなオリジナルの格子の少なくとも一部を再構築するために使用することもできる。この再構築は、リソグラフィプロセスの質のガイダンスを提供するために使用することができ、リソグラフィプロセスの少なくとも一部を制御するために使用することができる。ターゲットは、ターゲットにおけるデザインレイアウトの機能部分の寸法を模倣するように構成された、より小さなサブセグメンテーションを有し得る。このサブセグメンテーションにより、ターゲットは、全プロセスパラメータ測定値がデザインレイアウトの機能部分に酷似するように、デザインレイアウトの機能部分に一層類似するように挙動する。ターゲットは、アンダーフィルモード又はオーバーフィルモードで測定することができる。アンダーフィルモードでは、測定ビームは、ターゲット全体より小さいスポットを発生させる。オーバーフィルモードでは、測定ビームは、ターゲット全体より大きいスポットを発生させる。そのようなオーバーフィルモードでは、異なるターゲットを同時に測定することも可能であり得、したがって、それと同時に異なる処理パラメータを決定することも可能であり得る。
[00032] 特定のターゲットを使用したリソグラフィパラメータの全体的な測定の質は、少なくとも部分的には、このリソグラフィパラメータの測定に使用される測定レシピによって決まる。「基板測定レシピ」という用語は、測定自体の１つ若しくは複数のパラメータ、測定された１つ若しくは複数のパターンの１つ若しくは複数のパラメータ又はその両方を含み得る。例えば、基板測定レシピで使用される測定が回折ベースの光学的測定である場合は、この測定のパラメータの１つ又は複数は、放射線の波長、放射線の偏光、基板に対する放射線の入射角、基板上のパターンに対する放射線の方位などを含み得る。測定レシピを選択する際の基準の１つは、例えば、プロセス変動に対する測定パラメータのうちの１つの感受性であり得る。さらなる例は、参照によって全体として本明細書に援用される、米国特許出願第２０１６－０１６１８６３号及び公開済みの米国特許出願第２０１６／０３７０７１７Ａ１号に記載されている。
[00033] スキャトロメータなどのメトロロジ装置が図４に示される。それは、放射を基板６上に投影する広帯域（白色光）放射プロジェクタ２を含む。反射又は散乱放射がスペクトロメータ検出器４に送られ、スペクトロメータ検出器４は、鏡面反射放射のスペクトル１０を測定する（すなわち、波長の関数としての強度の測定）。このデータから、検出スペクトルを生じさせる構造又はプロファイルが、処理ユニット（ＰＵ）によって、例えば厳密結合波分析及び非線形回帰によって、又は図３の下部に示されるようなシミュレーションスペクトルのライブラリとの比較によって再構築され得る。一般に、再構築のために、構造の一般形態は分かっており、幾つかのパラメータは、構造が作られたプロセスの知識から想定され、それによって、スキャトロメトリデータから決定されるべき、構造の数個のパラメータのみが残される。そのようなスキャトロメータは、法線入射スキャトロメータ又は斜め入射スキャトロメータとして構成されてもよい。
[00034] メトロロジターゲットの測定を介するリソグラフィパラメータの全体的な測定品質は、少なくとも部分的には、このリソグラフィパラメータの測定に使用される測定レシピによって決まる。「基板測定レシピ」という用語は、測定自体の１つ以上のパラメータ、測定された１つ以上のパターンの１つ以上のパラメータ又はその両方を包含し得る。例えば、基板測定レシピで行われる測定が回折ベースの光学的測定であれば、この測定のパラメータの１つ以上は、放射線の波長、放射線の偏光、基板に対する放射線の入射角、基板上のパターンに対する放射線の方位等を含み得る。測定レシピを選択する際の基準の１つは、例えば、何れかの測定パラメータの、プロセス変動に対する感受性であり得る。さらなる例は、参照によって全体として本明細書に組み込まれる米国特許出願第２０１６－０１６１８６３号及び公開済みの米国特許出願第２０１６／０３７０７１７Ａ１号に記載されている。
[00035] ＩＣ製造に使用される別のタイプのメトロロジツールは、トポグラフィ測定システム、レベルセンサ、又は高さセンサである。そのようなツールは、基板（又はウェーハ）の上面のトポグラフィを測定するためにリソグラフィ装置に組み込まれてもよい。基板のトポグラフィのマップ（高さマップとも呼ばれる）は、基板上の位置の関数として基板の高さを示すこれらの測定から生成され得る。この高さマップは、基板上の適切なフォーカス位置にパターニングデバイスの空間像を提供するために、基板上のパターンの転写中に基板の位置を補正するために後に使用され得る。この文脈における「高さ」とは、基板に対して広く面外の寸法を指す（Ｚ軸とも呼ばれる）ことが理解されるだろう。一般的に、レベル又は高さセンサは、（それ自体の光学系に対して）定位置で測定を行い、基板と、レベル又は高さセンサの光学系の相対移動は、基板にわたる場所における高さ測定をもたらす。
[00036] 当該技術分野で公知のレベル又は高さセンサＬＳの一例は、図５に概略的に示され、図５は、動作原理のみを示す。この例では、レベルセンサは、光学系を含み、光学系は、投影ユニットＬＳＰ及び検出ユニットＬＳＤを含む。投影ユニットＬＳＰは、投影ユニットＬＳＰの投影格子ＰＧＲによって付与される放射ビームＬＳＢを提供する放射源ＬＳＯを含む。放射源ＬＳＯは、例えば、偏光又は非偏光、パルス又は連続の（偏光又は非偏光レーザビームなど）スーパーコンティニウム光源などの狭帯域又は広帯域光源でもよい。放射源ＬＳＯは、異なる色、又は波長範囲を有する複数の放射源（複数のＬＥＤなど）を含み得る。レベルセンサＬＳの放射源ＬＳＯは、可視放射に限定されず、追加的又は代替的に、ＵＶ及び／又はＩＲ放射、並びに基板の表面からの反射に適した任意の波長範囲を包含し得る。
[00037] 投影格子ＰＧＲは、周期的に変化する強度を持つ放射ビームＢＥ１をもたらす周期構造を含む周期格子である。周期的に変化する強度を持つ放射ビームＢＥ１は、０度～９０度、一般的には７０度～８０度の入射基板表面に垂直な軸（Ｚ軸）に対する入射角ＡＮＧを有する基板Ｗ上の測定場所ＭＬＯに向けて誘導される。測定場所ＭＬＯでは、パターン形成された放射ビームＢＥ１は、基板Ｗによって反射され（矢印ＢＥ２によって示される）、検出ユニットＬＳＤに向けて誘導される。
[00038] 測定場所ＭＬＯにおいて高さレベルを決定するために、レベルセンサは、検出格子ＤＧＲ、検出器ＤＥＴ、及び検出器ＤＥＴの出力信号を処理するための処理ユニット（図示せず）を含む検出システムをさらに含む。検出格子ＤＧＲは、投影格子ＰＧＲと同じであってもよい。検出器ＤＥＴは、受け取った光を示す、例えば受け取った光の強度を示す（光検出器など）、又は受け取った強度の空間分布を表す（カメラなど）検出器出力信号を生成する。検出器ＤＥＴは、１つ又は複数の検出器のタイプの任意の組み合わせを含んでもよい。
[00039] 三角測量技術により、測定場所ＭＬＯにおける高さレベルを決定することができる。検出された高さレベルは、一般的に、検出器ＤＥＴによって測定されるような信号強度に関連し、信号強度は、数ある中でも、投影格子ＰＧＲの設計及び（斜め）入射角ＡＮＧに依存する周期性を有する。
[00040] 投影ユニットＬＳＰ及び／又は検出ユニットＬＳＤは、投影格子ＰＧＲと検出格子ＤＧＲとの間のパターン形成された放射ビームの経路に沿って、レンズ及び／又はミラーなどのさらなる光学素子を含み得る（図示せず）。
[00041] ある実施形態では、検出格子ＤＧＲは、省かれてもよく、検出器ＤＥＴは、検出格子ＤＧＲがある位置に配置されてもよい。そのような構成は、投影格子ＰＧＲの像のより直接的な検出を提供する。
[00042] 基板Ｗの表面を効果的にカバーするために、レベルセンサＬＳは、基板Ｗの表面上に測定ビームＢＥ１のアレイを投影し、それによって、より大きな測定範囲をカバーする、測定エリアＭＬＯ又はスポットのアレイを生成するように構成されてもよい。
[00043] 一般タイプの様々な高さセンサが、例えば米国特許第７２６５３６４号及び米国特許第７６４６４７１号に開示され、これらは共に援用される。可視又は赤外線放射の代わりにＵＶ放射を使用する高さセンサが、援用される米国特許出願公開第２０１０２３３６００Ａ１号に開示される。援用される国際公開第２０１６１０２１２７Ａ１号では、検出格子を必要とすることなく、格子像の位置の検出及び認識を行うために多素子検出器を使用する小型高さセンサが記載される。
[00044] ＩＣ製造で使用される別のタイプのメトロロジツールは、アライメントセンサである。したがって、リソグラフィ装置の性能の重要な側面は、（同じ装置又は異なるリソグラフィ装置によって）前の層に築かれたフィーチャに関連して正しく及び正確に施されたパターンを配置する能力である。このために、基板は、マーク又はターゲットの１つ又は複数のセットを備える。各マークは、後に位置センサ（一般的に光位置センサ）を使用して、それ自体の位置が測定され得る構造である。位置センサは、「アライメントセンサ」と呼ばれることがあり、マークは、「アライメントマーク」と呼ばれることがある。
[00045] リソグラフィ装置は、１つ以上の（例えば複数の）アライメントセンサを含んでもよく、アライメントセンサによって、基板上に設けられたアライメントマークの位置を正確に測定することができる。アライメント（又は位置）センサは、回折及び干渉などの光学現象を使用して、基板上に形成されたアライメントマークから位置情報を取得し得る。現在のリソグラフィ装置で使用されるアライメントセンサの一例は、米国特許第６９６１１１６号に記載されるような自己参照干渉計に基づくものである。例えば米国特許出願公開第２０１５２６１０９７Ａ１号に開示されるように、位置センサの様々な改善及び修正が開発されている。これらの公報のすべての内容が本明細書に援用される。
[00046] 図６は、例えば、援用される米国特許第６９６１１１６号に記載されるような公知のアライメントセンサＡＳの一実施形態の概略ブロック図である。放射源ＲＳＯは、１つ又は複数の波長の放射ビームＲＢを提供し、放射ビームＲＢは、方向転換光学部品によって、照明スポットＳＰとして、マーク（基板Ｗ上に位置するマークＡＭなど）上へと方向転換される。この例では、方向転換光学部品は、スポットミラーＳＭ及び対物レンズＯＬを含む。照明スポットＳＰ（照明スポットＳＰによって、マークＡＭが照明される）は、マーク自体の幅よりも直径が僅かに小さくてもよい。
[00047] アライメントマークＡＭによって回折された放射は、（この例では、対物レンズＯＬによって）情報伝達ビームＩＢへとコリメートされる。「回折される」という用語は、マークからの０次回折（これは、反射と呼ばれることがある）を含むことが意図される。例えば上述の米国特許第６９６１１１６号に開示されるタイプの自己参照干渉計ＳＲＩは、ビームＩＢをそれ自体と干渉させ、その後に、ビームは、光検出器ＰＤによって受け取られる。放射源ＲＳＯによって２つ以上の波長が作られる場合には別個のビームを提供するために、さらなる光学部品（図示せず）が含まれてもよい。光検出器は、単一素子でもよく、又はそれは、必要に応じて幾つかのピクセルを含んでもよい。光検出器は、センサアレイを含んでもよい。
[00048] 方向転換光学部品（この例では、方向転換光学部品は、スポットミラーＳＭを含む）は、情報伝達ビームＩＢがマークＡＭからの高次回折放射のみを含むように（これは、測定にとって必須ではないが、信号対雑音比を向上させる）、マークから反射された０次放射をブロックするようにも機能し得る。
[00049] 強度信号ＳＩは、処理ユニットＰＵに供給される。ブロックＳＲＩの光学的処理及びユニットＰＵの計算処理の組み合わせによって、基準フレームに対する基板上のＸ及びＹ位置の値が出力される。
[00050] 図示されるタイプの単一測定は、マークの位置をマークの１ピッチに対応した特定の範囲内にのみ固定する。これと併せて、より粗い測定技術を使用して、正弦波のどの周期がマーク位置を含むものであるかを識別する。精度の向上のため、及び／又はマークを作る材料、並びに上及び／又は下にマークが設けられる材料を問わないマークのロバストな検出のために、より粗いレベル及び／又はより細かいレベルで同じプロセスが、異なる波長で繰り返され得る。波長は、同時に処理されるように、光学的に多重化及び逆多重化されてもよく、及び／又は波長は、時分割若しくは周波数分割によって多重化されてもよい。
[00051] この例では、アライメントセンサ及びスポットＳＰは、静止したままであり、移動するのは基板Ｗである。したがって、アライメントセンサは、基板Ｗの移動方向とは反対方向にマークＡＭを効果的にスキャンしながら、基準フレームにしっかりと正確に取り付けることができる。基板Ｗは、この移動において、基板サポート上へのそれの取り付け、及び基板サポートの移動を制御する基板位置決めシステムによって制御される。基板サポート位置センサ（例えば干渉計）は、基板サポート（図示せず）の位置を測定する。ある実施形態では、１つ又は複数の（アライメント）マークが基板サポート上に設けられる。基板サポート上に設けられたマークの位置の測定は、位置センサによって決定されるような基板サポートの位置が（例えば、アライメントシステムが接続されるフレームに対して）較正されることを可能にする。基板上に設けられたアライメントマークの位置の測定は、基板サポートに対する基板の位置が決定されることを可能にする。
[00052] 上記のスキャトロメータ、トポグラフィ測定システム又は位置測定システムなどのメトロロジツールＭＴは、測定を実行するために、放射源を発生源とする放射を使用し得る。メトロロジツールによって使用される放射の特性は、実行され得る測定の種類と質に影響を及ぼし得る。幾つかの用途の場合、基板を測定するために複数の放射周波数を使用することが有利であり得、例えば、広帯域放射を使用することができる。複数の異なる周波数は、他の周波数との干渉が全くないか又は最小限に抑えた状態で、メトロロジターゲットからの伝播、照射及び散乱が可能であり得る。したがって、例えば、より多くのメトロロジデータを同時に得るために異なる周波数を使用することができる。また、異なる放射周波数は、メトロロジターゲットの異なる特性を問い合わせたり、発見したりすることも可能であり得る。広帯域放射は、例えば、レベルセンサ、アライメントマーク測定システム、スキャトロメトリツール又は検査ツールなど、メトロロジシステムＭＴにおいて役立ち得る。広帯域放射源は、スーパーコンティニウム光源であり得る。
[00053] 高質の広帯域放射（例えば、スーパーコンティニウム放射）は、発生が困難であり得る。広帯域放射を発生させるための方法の１つは、例えば、非線形及び高次効果を利用して、高出力狭帯域若しくは単一周波数入力放射又はポンプ放射を広げることであり得る。入力放射（レーザを使用して生成され得る）は、ポンプ放射と呼ぶことができる。代わりに、入力放射は、シード放射と呼ぶことができる。広がり効果のための高出力放射を得るため、放射は、強い局所的な高強度放射が達成されるように、小さなエリア内に閉じ込めることができる。それらのエリアでは、放射は、非線形媒体を形成する広がり構造及び／又は材料と相互作用し、広帯域出力放射が生み出され得る。高強度放射エリアでは、適切な非線形媒体を提供することによって放射広がりを可能にするため及び／又は改善するために、異なる材料及び／又は構造を使用することができる。
[00054] 幾つかの実装形態では、広帯域出力放射は、フォトニック結晶ファイバ（ＰＣＦ）において生み出される。幾つかの実施形態では、そのようなフォトニック結晶ファイバは、ファイバを通じてファイバコア内を移動する放射を閉じ込める支援を行うために、そのファイバコアの円周方向に沿ってマイクロ構造を有する。ファイバコアは、非線形特性を有する、及び高強度ポンプ放射がファイバコアを通じて伝送される際に広帯域放射の発生が可能な、固体材料で作られ得る。固体コアフォトニック結晶ファイバにおいて広帯域放射を発生させることは可能であるが、固体材料の使用には、不利点が幾つか存在し得る。例えば、固体コアにおいてＵＶ放射を発生させた場合は、放射の大部分が固体材料に吸収されるため、この放射は、ファイバの出力スペクトルには見られない可能性がある。
[00055] 幾つかの実装形態では、図８を参照して以下でさらに論じられるように、入力放射を広げるための方法及び装置は、入力放射を閉じ込め、及び、入力放射を出力広帯域放射に広げるためのファイバを使用することができる。ファイバは、中空コアファイバであり得、ファイバ内における放射の効果的なガイド及び閉じ込めを達成するための内部構造を含み得る。ファイバは、中空コアフォトニック結晶ファイバ（ＨＣ－ＰＣＦ）であり得、それは特に、主にファイバの中空コアの内部への強力な放射閉じ込めに適しており、高い放射強度を達成することができる。ファイバの中空コアは、入力放射を広げるための広がり媒体の働きをするガスで満たすことができる。そのようなファイバ及びガス配置は、スーパーコンティニウム放射源を生み出すために使用することができる。ファイバに入力される放射は、電磁放射であり得、例えば、赤外線、可視光線、ＵＶ及び極端ＵＶスペクトルのうちの１つ又は複数の放射であり得る。出力放射は、本明細書では白色光と呼ぶことができる広帯域放射から成り得るか又は同広帯域放射を含み得る。
[00056] 幾つかの実施形態は、光ファイバを含むそのような広帯域放射源の新しい設計に関連する。光ファイバは、中空コアフォトニック結晶ファイバ（ＨＣ－ＰＣＦ）である。具体的には、光ファイバは、放射の閉じ込めのための反共振構造を含む種類の中空コアフォトニック結晶ファイバであり得る。反共振構造を含むそのようなファイバは、当技術分野では、反共振ファイバ、管状ファイバ、単一リングファイバ、負曲率ファイバ又は抑制結合ファイバとして知られている。当技術分野では、そのようなファイバの様々な異なる設計が知られている。代わりに、光ファイバは、フォトニックバンドギャップファイバ（ＨＣ－ＰＢＦ、例えば、カゴメファイバ）であり得る。
[00057] それぞれが異なる物理的ガイダンス機構に基づくＨＣ－ＰＣＦの幾つかの種類がエンジニアリングされ得る。２つのそのようなＨＣ－ＰＣＦは、中空コアフォトニックバンドギャップファイバ（ＨＣ－ＰＢＦ（hollow-core photonic bandgap fiber））及び中空コア反共振反射ファイバ（ＨＣ－ＡＲＦ（hollow-core anti-resonant reflecting fiber））を含む。ＨＣ－ＰＣＦの設計及び製造に関する詳細は、参照によって本明細書に援用される、米国特許第２００４／０１５０８５Ａ１号（ＨＣ－ＰＢＦの場合）及び国際ＰＣＴ特許出願の国際公開第２０１７／０３２４５４Ａ１号（中空コア反共振反射ファイバの場合）から入手することができる。図９（ａ）は、カゴメ格子構造を含むカゴメファイバを示す。
[00058] ここでは、図７を参照して、放射源に使用される光ファイバの例について説明する。図７は、横断面における光ファイバＯＦの概略断面図である。図７のファイバの実用例と同様のさらなる実施形態は、国際公開第２０１７／０３２４５４Ａ１号で開示されている。
[00059] 光ファイバＯＦは、細長いボディを含み、ファイバＯＦのある寸法は、他の２つの寸法と比べて長い。この長い寸法は、軸方向と呼ぶことができ、光ファイバＯＦの軸を定義し得る。他の２つの寸法は、横断面と呼ぶことができる平面を定義する。図７は、この横断面（すなわち、軸に垂直な面）における光ファイバＯＦの断面を示し、この横断面は、ｘ－ｙ平面とラベル付けされる。光ファイバＯＦの横断面は、ファイバ軸に沿って実質的に一定であり得る。
[00060] 光ファイバＯＦは、ある程度の柔軟性を有し、したがって、軸の方向は、一般に、光ファイバＯＦの長さに沿って均一にはならないことが理解されよう。光軸、横断面及び同様のものなどの用語は、局所的な光軸、局所的な横断面などを意味することが理解されよう。さらに、コンポーネントが円筒状又は管状であるものとして説明されている場合は、これらの用語は、光ファイバＯＦを曲げると歪んでしまうような形状を包含することが理解されよう。
[00061] 光ファイバＯＦは、いかなる長さも有し得、光ファイバＯＦの長さは、用途に依存し得ることが理解されよう。光ファイバＯＦは、１ｃｍ～１０ｍの長さを有し得、例えば、光ファイバＯＦは、１０ｃｍ～１００ｃｍの長さを有し得る。
[00062] 光ファイバＯＦは、中空コアＨＣと、中空コアＨＣを取り囲むクラッド部分と、クラッド部分を取り囲んで支持する支持部分ＳＰとを含む。光ファイバＯＦは、中空コアＨＣを有するボディ（クラッド部分及び支持部分ＳＰを含む）を含むと考えることができる。クラッド部分は、中空コアＨＣを通じて放射を導くための複数の反共振要素を含む。具体的には、複数の反共振要素は、光ファイバＯＦを通じて伝播する放射を主に中空コアＨＣ内に閉じ込め、光ファイバＯＦに沿って放射を導くように配置される。光ファイバＯＦの中空コアＨＣは、実質的には、光ファイバＯＦの中心領域に配置することができ、その結果、光ファイバＯＦの軸は、光ファイバＯＦの中空コアＨＣの軸も定義し得る。
[00063] クラッド部分は、光ファイバＯＦを通じて伝播する放射を導くための複数の反共振要素を含む。具体的には、この実施形態では、クラッド部分は、６つのキャピラリ管ＣＡＰの単一リングを含む。キャピラリ管ＣＡＰの各々は、反共振要素の働きをする。
[00064] また、キャピラリＣＡＰは、チューブと呼ぶこともできる。キャピラリＣＡＰは、断面が円形であっても、別の形状を有してもよい。各キャピラリＣＡＰは、一般的に円筒形の壁部分ＷＰを含み、壁部分ＷＰは、光ファイバＯＦの中空コアＨＣを少なくとも部分的に定義し、中空コアＨＣとキャピラリキャビティＣＣを分離する。壁部分ＷＰは、中空コアＨＣを通じて伝播する（斜入射角で壁部分ＷＰに入射し得る）放射に対する反射防止ファブリペロー共振器の働きをし得ることが理解されよう。壁部分ＷＰの厚さは、キャピラリキャビティＣＣへの透過が一般に抑制される一方で、反射して中空コアＨＣに戻るようにすることが一般に強化されることを保証するのに適したものであり得る。幾つかの実施形態では、キャピラリ壁部分ＷＰは、０．０１～１０．０μｍの厚さを有し得る。
[00065] 本明細書で使用される場合、クラッド部分という用語は、光ファイバＯＦを通じて伝播される放射を導くための光ファイバＯＦの部分（すなわち、上記放射を中空コアＨＣ内に閉じ込めるキャピラリＣＡＰ）を意味することが意図されることが理解されよう。放射は、横モード（ファイバ軸に沿って伝播する）形式で閉じ込めることができる。
[00066] 支持部分は、一般に、管状であり、クラッド部分の６つのキャピラリＣＡＰを支持する。６つのキャピラリＣＡＰは、内側支持部分ＳＰの場合は、内面の円周方向に沿って均等に分布する。６つのキャピラリＣＡＰは、一般的な六角形の形態に配置されているものとして説明され得る。
[00067] キャピラリＣＡＰは、キャピラリの各々が他の何れのキャピラリＣＡＰとも接触しないように配置される。キャピラリＣＡＰの各々は、内側支持部分ＳＰと接触し、リング構造において、隣接するキャピラリＣＡＰから離隔される。そのような配置は、光ファイバＯＦの伝送帯域幅を増加し得るため（例えば、キャピラリが互いに接触している配置と比べて）、有益であり得る。代わりに、幾つかの実施形態では、キャピラリＣＡＰの各々は、リング構造において、隣接するキャピラリＣＡＰと接触し得る。
[00068] クラッド部分の６つのキャピラリＣＡＰは、中空コアＨＣの円周方向に沿ってリング構造で配置される。キャピラリＣＡＰのリング構造の内面は、光ファイバＯＦの中空コアＨＣを少なくとも部分的に定義する。中空コアＨＣの直径ｄ（対向するキャピラリ間の最小寸法として定義され得、矢印ｄによって示される）は、１０～１０００μｍであり得る。中空コアＨＣの直径ｄは、中空コアＨＣ光ファイバＯＦのモードフィールド直径、衝突損失、分散、モード複数性及び非線形性特性に影響を及ぼし得る。
[00069] この実施形態では、クラッド部分は、キャピラリＣＡＰ（反共振要素の働きをする）の単一リング配置を含む。したがって、中空コアＨＣの中心から光ファイバＯＦの外側に向かういかなる半径方向の線も、１つのキャピラリＣＡＰのみ通過する。
[00070] 他の実施形態には、反共振要素の異なる配置を提供できることが理解されよう。これらは、反共振要素の複数のリングを有する配置や、入れ子反共振要素を有する配置を含み得る。図９（ａ）は、半径方向に沿って積み重なったキャピラリＣＡＰの３つのリングを有するＨＣ－ＰＣＦの実施形態を示す。この実施形態では、各キャピラリＣＡＰは、同じリングと異なるリングの両方において、他のキャピラリと接触している。さらに、図７に示される実施形態は、６つのキャピラリを含む１つのリングを含むが、他の実施形態では、クラッド部分には、いかなる数の反共振要素（例えば、４、５、６、７、８、９、１０、１１又は１２個のキャピラリ）も含む１つ又は複数のリングを提供することができる。
[00071] 図９（ｂ）は、キャピラリ管の単一リングを有する上記で論じられるＨＣ－ＰＣＦの修正された実施形態を示す。図９（ｂ）の例では、キャピラリ管２１の２つの同軸リングが存在する。キャピラリ管２１の内側及び外側リングを保持するため、ＨＣ－ＰＣＦには、支持管ＳＴを含めることができる。支持管は、石英製であり得る。
[00072] 図７及び図９（ａ）、（ｂ）の例のキャピラリ管は、円形の断面形状を有し得る。キャピラリ管に対しては、楕円形又は多角形の横断面のような他の形状も可能である。さらに、図７及び図９（ａ）、（ｂ）の例のキャピラリ管の固体材料は、ＰＭＡのようなプラスチック材料、石英のようなガラス又は軟質ガラスを含み得る。
[00073] 図８は、広帯域出力放射を提供するための放射源ＲＤＳを示す。放射源ＲＤＳは、パルスポンプ放射源ＰＲＳ、又は、所望の長さ及びエネルギーレベルの短パルスの発生が可能な他の任意の種類の放射源と、中空コアＨＣを有する光ファイバＯＦ（例えば、図７に示される種類のもの）と、中空コアＨＣ内に配置される作動媒体ＷＭ（例えば、ガス）とを含む。図８では、放射源ＲＤＳは図７に示される光ファイバＯＦを含むが、代替の実施形態では、他の種類の中空コアＨＣ光ファイバＯＦを使用することができる。
[00074] パルスポンプ放射源ＰＲＳは、入力放射ＩＲＤを提供するように構成される。光ファイバＯＦの中空コアＨＣは、パルスポンプ放射源ＰＲＳから入力放射ＩＲＤを受け取り、入力放射ＩＲＤを広げて出力放射ＯＲＤを提供するように配置される。作動媒体ＷＭは、広帯域出力放射ＯＲＤを提供するために、受け取った入力放射ＩＲＤの周波数範囲を広げられるようにする。
[00075] 放射源ＲＤＳは、リザーバＲＳＶをさらに含む。光ファイバＯＦは、リザーバＲＳＶ内に配置される。また、リザーバＲＳＶは、ハウジング、コンテナ又はガスセルと呼ぶこともできる。リザーバＲＳＶは、作動媒体ＷＭを含むように構成される。リザーバＲＳＶは、リザーバＲＳＶ内の作動媒体ＷＭ（ガスであり得る）の組成の制御、加減及び／又はモニタリングを行うための、当技術分野で知られている１つ又は複数のフィーチャを含み得る。リザーバＲＳＶは、第１の透明ウィンドウＴＷ１を含み得る。使用中、光ファイバＯＦは、第１の透明ウィンドウＴＷ１が光ファイバＯＦの入力端部ＩＥのすぐ近くに位置するように、リザーバＲＳＶ内に配置される。第１の透明ウィンドウＴＷ１は、リザーバＲＳＶの壁の一部を形成し得る。第１の透明ウィンドウＴＷ１は、受け取った入力放射周波数に対して少なくとも透過的であり得、その結果、受け取った入力放射ＩＲＤ（又は少なくともその大部分）を、リザーバＲＳＶ内に位置する光ファイバＯＦにカップリングすることができる。入力放射ＩＲＤを光ファイバＯＦにカップリングするための光学系（図示せず）を提供できることが理解されよう。
[00076] リザーバＲＳＶは、リザーバＲＳＶの壁の一部を形成する第２の透明ウィンドウＴＷ２を含む。使用中、光ファイバＯＦがリザーバＲＳＶ内に配置される際、第２の透明ウィンドウＴＷ２は、光ファイバＯＦの出力端部ＯＥのすぐ近くに位置する。第２の透明ウィンドウＴＷ２は、装置１２０の広帯域出力放射ＯＲＤの周波数に対して少なくとも透過的であり得る。
[00077] 代わりに、別の実施形態では、光ファイバＯＦの両端部は、異なるリザーバ内に置くことができる。光ファイバＯＦは、入力放射ＩＲＤを受け取るように構成された第１の端部セクションと、広帯域出力放射ＯＲＤを出力するための第２の端部セクションとを含み得る。第１の端部セクションは、作動媒体ＷＭを含む第１のリザーバ内に置くことができる。第２の端部セクションは、第２のリザーバ内に置くことができ、第２のリザーバもまた、作動媒体ＷＭを含み得る。リザーバの機能は、上記の図８に関して説明されるようなものであり得る。第１のリザーバは、入力放射ＩＲＤに対して透過的であるように構成された第１の透明ウィンドウを含み得る。第２のリザーバは、広帯域出力広帯域放射ＯＲＤに対して透過的であるように構成された第２の透明ウィンドウを含み得る。また、第１及び第２のリザーバは、リザーバの内側に部分的に及び外側に部分的に光ファイバＯＦを置けるようにするための密封可能な開口部も含み得、その結果、リザーバ内にガスを密封することができる。光ファイバＯＦは、リザーバ内に含まれない中間セクションをさらに含み得る。２つの別個のガスリザーバを使用したそのような配置は、光ファイバＯＦが比較的長い（例えば、長さが１ｍを超える際の）実施形態に対して特に便利であり得る。２つの別個のガスリザーバを使用するような配置の場合、２つのリザーバ（２つのリザーバ内のガスの組成の制御、加減及び／又はモニタリングを行うための、当技術分野で知られている１つ又は複数のフィーチャを含み得る）は、光ファイバＯＦの中空コアＨＣ内に作動媒体ＷＭを提供するための装置を提供すると考えられることが理解されよう。
[00078] この文脈では、ウィンドウは、ウィンドウへのその周波数の入射放射の少なくとも５０％、７５％、８５％、９０％、９５％又は９９％がウィンドウを通じて透過する場合は、周波数に対して透過的であり得る。
[00079] 第１の透明ウィンドウＴＷ１と第２の透明ウィンドウＴＷ２は、両方とも、リザーバＲＳＶの壁内に気密シールを形成することができ、その結果、作動媒体ＷＭ（ガスであり得る）をリザーバＲＳＶ内に含めることができる。ガスＷＭは、リザーバＲＳＶの周囲圧力とは異なる圧力でリザーバＲＳＶ内に含めることができることが理解されよう。
[00080] 作動媒体ＷＭは、アルゴン、クリプトン及びキセノンなどの希ガス、水素、重水素及び窒素などのラマン活性ガス、又は、アルゴン／水素混合物、キセノン／重水素混合物、クリプトン／窒素混合物又は窒素／水素混合物などのガス混合物を含み得る。充填ガスの種類に応じて、非線形光学的プロセスは、変調不安定性（ＭＩ）、ソリトン自己圧縮、ソリトン分裂、カー効果、ラマン効果及び分散波発生を含み得、それらの詳細は、国際公開第２０１８／１２７２６６Ａ１号及び米国特許第９１６０１３７Ｂ１号（両方とも、参照によって本明細書に援用される）において説明されている。充填ガスの分散は、リザーバＲＳＲ内の作動媒体ＷＭの圧力（すなわち、ガスセル圧力）を変化させることによって調整できるため、生じた広帯域パルスダイナミクス及び関連のスペクトル広がり特性は、周波数変換を最適化するように調節することができる。
[00081] 一実装形態では、作動媒体ＷＭは、少なくとも広帯域出力放射ＯＲＤを発生させるための入力放射ＩＲＤを受け取っている間は、中空コアＨＣ内に配置することができる。光ファイバＯＦが広帯域出力放射ＯＲＤを発生させるための入力放射ＩＲＤを受け取っていない間は、ガスＷＭは、中空コアＨＣ内に全体的に又は部分的に存在しなくともよいことが理解されよう。
[00082] 周波数広がりを達成するため、高強度放射が望ましい。中空コアＨＣ光ファイバＯＦを有する利点は、それにより、光ファイバＯＦを通じて伝播する放射の強力な空間的閉じ込めを通じて高強度放射を達成することができ、局所的な高強度放射を達成できることである。光ファイバＯＦ内の放射強度は、例えば、受け取った高強度の入力放射及び／又は光ファイバＯＦ内の放射の強力な空間的閉じ込めが原因で、高い可能性がある。中空コア光ファイバの利点は、ソリッドコアファイバ及び具体的には中空コア光ファイバが紫外線範囲と赤外線範囲の両方の放射を導くことができる、より広い波長範囲を有する放射を導くことができることである。
[00083] 中空コアＨＣ光ファイバＯＦを使用する利点は、光ファイバＯＦ内で導かれる放射の大部分が中空コアＨＣに閉じ込められることであり得る。したがって、光ファイバＯＦ内の放射の相互作用の大部分は、光ファイバＯＦの中空コア内に提供される作動媒体ＷＭとの間で起こる。その結果、作動媒体ＷＭによる放射の広がり効果を高めることができる。
[00084] 受け取る入力放射ＩＲＤは、電磁放射であり得る。入力放射ＩＲＤは、パルス放射として受け取ることができる。例えば、入力放射ＩＲＤは、例えばレーザによって発生する、超高速パルスを含み得る。
[00085] 入力放射ＩＲＤは、コヒーレント放射であり得る。入力放射ＩＲＤは、コリメートされた放射であり得、その利点は、入力放射ＩＲＤを光ファイバＯＦにカップリングする上での効率性を促進及び改善することであり得る。入力放射ＩＲＤは、単一の周波数又は狭範囲の周波数を含み得る。入力放射ＩＲＤは、レーザによって発生させることができる。同様に、出力放射ＯＲＤは、コリメートすることができる及び／又はコヒーレントであり得る。
[00086] 出力放射ＯＲＤの広帯域範囲は、連続範囲であり得、放射周波数の連続範囲を含む。出力放射ＯＲＤは、スーパーコンティニウム放射を含み得る。連続放射は、多くの用途（例えば、メトロロジ用途）における使用に有益であり得る。例えば、周波数の連続範囲は、大多数の特性の問合せのために使用することができる。周波数の連続範囲は、例えば、測定された特性の周波数依存性を決定するため及び／又は排除するために使用することができる。スーパーコンティニウム出力放射ＯＲＤは、例えば、１００ｎｍ～４０００ｎｍの波長範囲にわたる電磁放射を含み得る。広帯域出力放射ＯＲＤの周波数範囲は、例えば、４００ｎｍ～９００ｎｍ、５００ｎｍ～９００ｎｍ又は２００ｎｍ～２０００ｎｍであり得る。スーパーコンティニウム出力放射ＯＲＤは、白色光を含み得る。
[00087] パルスポンプ放射源ＰＲＳによって提供される入力放射ＩＲＤは、パルス状であり得る。入力放射ＩＲＤは、２００ｎｍ～２μｍの１つ又は複数の周波数の電磁放射を含み得る。入力放射ＩＲＤは、例えば、１．０３μｍの波長を有する電磁放射を含み得る。パルス放射ＩＲＤの繰り返し率は、１ｋＨｚ～１００ＭＨｚほどの大きさであり得る。パルスエネルギーは、０．１μＪ～１００μＪ（例えば、１～１０μＪ）ほどの大きさを有し得る。入力放射ＩＲＤのパルス持続時間は、１０ｆｓ～１０ｐｓ（例えば、３００ｆｓ）であり得る。入力放射ＩＲＤの平均パワーは、１００ｍＷ～数百Ｗであり得る。入力放射ＩＲＤの平均パワーは、例えば、２０～５０Ｗであり得る。
[00088] パルスポンプ放射源ＰＲＳは、レーザであり得る。光ファイバＯＦに沿って伝送されるそのようなレーザパルスの時空伝送特性（例えば、そのスペクトル振幅及び位相）は、（ポンプ）レーザパラメータ、作動コンポーネントＷＭ変動及び光ファイバＯＦパラメータの調節を通じて変化させること及び調整することができる。上記時空伝送特性は、出力パワー、出力モードプロファイル、出力時間プロファイル、出力時間プロファイルの幅（又は出力パルス幅）、出力スペクトルプロファイル及び出力スペクトルプロファイルの帯域幅（又は出力スペクトル帯域幅）の１つ又は複数を含み得る。上記パルスポンプ放射源ＰＲＳパラメータは、ポンプ波長、ポンプパルスエネルギー、ポンプパルス幅、ポンプパルス繰り返し率の１つ又は複数を含み得る。上記光ファイバＯＦパラメータは、光ファイバの長さ、中空コアＨＣのサイズ及び形状、キャピラリのサイズ及び形状、中空コアＨＣを取り囲むキャピラリの壁の厚さの１つ又は複数を含み得る。上記作動コンポーネントＷＭ（例えば、充填ガス）パラメータは、ガスの種類、ガスの圧力及びガスの温度の１つ又は複数を含み得る。
[00089] 放射源ＲＤＳによって提供される広帯域出力放射ＯＲＤは、少なくとも１Ｗの平均出力パワーを有し得る。平均出力パワーは、少なくとも５Ｗであり得る。平均出力パワーは、少なくとも１０Ｗであり得る。広帯域出力放射ＯＲＤは、パルス広帯域出力放射ＯＲＤであり得る。広帯域出力放射ＯＲＤは、出力放射の波長帯域全体において、少なくとも０．０１ｍＷ／ｎｍのパワースペクトル密度を有し得る。広帯域出力放射の波長帯域全体におけるパワースペクトル密度は、少なくとも３ｍＷ／ｎｍであり得る。
[00090] ＨＣ－ＰＣＦベースの広帯域放射源ＲＤＳは、速い性能低下及び短い寿命の問題を抱える傾向がある。現時点では、幾つかの故障メカニズムが識別されている。第１の故障メカニズムは、典型的には、ファイバ端部の一方又は両方における炭化水素堆積によって誘起されるファイバの汚染である。炭化水素は、放射源が組み立てられる際にリザーバＲＳＶに持ち込まれ得る。また、炭化水素は、光ファイバＯＦ自体を含む、リザーバＲＳＶ内のコンポーネントの熱によるガス放出によっても生じ得る。
[00091] 第２の故障メカニズムは、ファイバの過熱である。白色光発生は、ガス種における原子衝突及びプラズマにおける再結合ダイナミクスによるイオン化及び熱発生を伴う。動作中に発生するそのような熱は、光ファイバＯＦの内側クラッド表面の温度を増加させる。しかし、例えば、図７、９（ａ）又は９（ｂ）に示されるような既存のＨＣ－ＰＣＦの場合、そのファイバジオメトリにより、内側クラッド導波路構造の表面へのアクセス及び効率的な冷却を行うことができない。効果的な熱放散なしでは、発生した熱は、ファイバが高繰り返し率パルスでポンピング／駆動される場合は特に、ファイバが過熱されて最終的に損傷を受けるまで、ファイバ内に蓄積することになる。また、内側クラッド導波路構造（例えば、図７、９（ａ）又は９（ｂ）に示されるようなキャピラリ管ＣＡＰ）の表面の過熱は、ガス放出を生じさせ、延いては、さらなる汚染をもたらし得る、不要な化学反応をトリガすることにもなる。
[00092] 第３の故障メカニズムは、水素によって誘起されるファイバ表面還元及びガラス状成長である。数百時間以上の間、水素含有ガス混合物を用いてＨＣ－ＰＣＦベースの広帯域放射源ＲＤＳを動作させた後に、酸化ケイ素又はＳｉＯｘナノ構造及びけば立ったガラスが、ファイバの出力端部で主に成長することが分かっている。二酸化ケイ素成長の主な根本原因の１つは、水素プラズマの存在下の内側ファイバ表面の還元である。水素プラズマの存在下における二酸化ケイ素の還元及びエッチングは、既知の現象である。原子状水素などの水素イオン及びラジカルは、内側ファイバ表面を攻撃し、石英をシリコンに変換することによって接触面の還元を生じさせるか、又は、揮発性一酸化ケイ素を生成することによって表面のエッチングを生じさせる。ファイバの終端における二酸化ケイ素の成長は、出力パワーの段階的遮断及び損失をもたらし、これは、最終的に、広帯域放射源ＲＤＳのファイバの損傷及び短い寿命をもたらす。
[00093] 現時点では、ＨＣ－ＰＣＦの劣化を低減するため延いてはＨＣ－ＰＣＦベースの放射源の寿命を延長するために、様々な対策が個別に又は組合せで講じられている。例えば、ＨＣ－ＰＣＦベースの放射源ＲＤＳのすべてのコンポーネント（具体的には、リザーバＲＳＶに含まれるもの）を洗浄するため、より優れた洗浄法が使用される。さらに、低いガス放出特性を有する材料で作られたコンポーネントの方が、高いガス放出特性を有する材料で作られた均等物より好ましい。その上、ＨＣ－ＰＣＦ内の熱放散の改善を助けるため、より高い熱伝導率を有するガス混合物が使用される。上記の対策はある程度は効果的だが、ファイバ損傷を防ぐことは依然として困難である。
[00094] 前述のファイバ寿命問題により、ＨＣ－ＰＣＦベースの放射源ＲＤＳは、ほんの短い時間動作しただけで上手く機能しない場合がある。ＨＣ－ＰＣＦベースの光源がメトロロジツール（例えば、上記のスキャトロメータ、トポグラフィ測定システム又は位置測定システム）で使用される場合は、ＨＣ－ＰＣＦの予期しない及び／又は早期の故障は、修理又は交換のために、光源全体をツールから取り除く必要があることを意味する。損傷した／劣化したファイバの交換では、ポンプレーザビームを新しいＨＣ－ＰＣＦにカップリングする動作を再最適化する必要があり、それは、多大な時間を要するプロセスである。修理又は交換した放射源ＲＤＳが同じメトロロジツールに組み込まれた後には、放射源から放出された放射ビームの完全な光学的アライメント並びに他の必要な較正及び特性化を再度実施する必要がある。プロセス全体がコストを増加させるだけでなく、かなりのシステムダウンタイムも生じさせる。
[00095] 上記の通り、ＨＣ－ＡＲＦでは、中空コアＨＣを通じて放射を導くために、キャピラリ管ＣＡＰなどの複数の反共振要素を含むクラッド部分が使用される。ファイバ共振の合間には、所定のＨＣ－ＡＲＦの低損失伝送ウィンドウが形成される。低損失伝送ウィンドウ内では、反共振要素（例えば、キャピラリ管ＣＡＰ）によって支持されるクラッドモードは、コアモードと位相整合されず（すなわち、コアモードとクラッドモードは反共振する）、それにより、コアモードが主に中空コアＨＣ内で伝播していることが保証される。それに対し、各ファイバ共振帯域内では、コアモードは、クラッドモードと位相整合され（すなわち、コアモードとクラッドモードは共振する）、それにより、コアモードは、反共振要素に強くカップリングされる。結果的に、光の対応する部分が中空コアＨＣ内で導かれることはもはやなくなる。コアモードが周囲のガラス構造に強くカップリングされることにより、上記の過熱問題が悪化し、延いては、ファイバ寿命が短くなる。したがって、コアモードとクラッド構造との間の相互作用を低減するため、ファイバ共振とのオーバーラップが最小限に抑えられるように出力スペクトルを最適化することが望ましい。
[00096] 図７、９（ａ）又は９（ｂ）に示されるような典型的なＨＣ－ＡＲＦの場合、ファイバ共振のスペクトル位置は、コア壁の厚さ（例えば、キャピラリ管の厚さ）及び周囲のクラッド構造のジオメトリ（例えば、キャピラリ管の配置）によって決定される。ファイバ共振を排除することはできず、所定のスペクトル帯域幅を最適化するために管理しなければならない。ジオメトリ及びコア壁の厚さはもちろんのこと、ＨＣ－ＰＣＦ材料もまた、一旦ファイバが製作されてしまえば変更することはできない。ファイバ共振の位置を変更するには、上記のファイバパラメータの１つ又は複数を変更する必要があり、したがって、異なるファイバを使用する必要がある。製作後のファイバ共振の制御における柔軟性の欠如により、ファイバ製作プロセスに対して厳しい要件が課され、必然的に、高い製造コストにつながる。
[00097] 既存のＨＣ－ＰＣＦベースの広帯域放射源ＲＤＳは、典型的には、単一ファイバ構成（例えば、図８に示される例）に基づく。より大きな帯域幅の高まる必要性を満たすため、マルチオクターブに及ぶスペクトル帯域幅（深紫外線（ＵＶ）から近赤外線（ＮＩＲ）まで）を有するＨＣ－ＰＣＦが望ましい。しかし、そのような大きな帯域幅のＨＣ－ＰＣＦは、その製作が非常に困難であり、ファイバ製作プロセスの精密な制御を必要とし、それにより、生産歩留まりが制限され、製造コストが増える。
[00098] 以下で説明する実施形態は、前述の短い寿命問題の軽減が可能な、及び／又は、それと同時に、既存の単一ファイバベースの放射源ＲＤＳでは達成できない所望の柔軟性の調整又は出力放射のスペクトル特性（例えば、出力スペクトルの帯域幅及び／又は場所）の最適化を可能にする、方法及び装置に関する。方法の主要な概念は、異なる出力特性（例えば、異なるファイバ共振及び／又はスペクトル帯域幅）を得るために、現在の光ファイバＯＦを、現在の光ファイバＯＦと実質的に同じファイバパラメータを有するか又は他の異なるファイバパラメータを有する新しい光ファイバと自動的に及び／又は素早く交換できる際のように所望の方式で配置された、２つ以上の光ファイバＯＦ（例えば、ＨＣ－ＰＣＦ）を使用することである。この方法により、複数の光ファイバＯＦを自動的及び非侵襲的に切り替えることができ、したがって、既存の多大な時間を要するファイバ交換プロセス（例えば、リザーバＲＳＶから現在の光ファイバＯＦを取り除き、新しい光ファイバＯＦをリザーバに挿入し、入力放射を新しい光ファイバＯＦにカップリングする）を踏む必要性が取り除かれる。
[00099] すべての実施形態において、ファイバアセンブリにおけるファイバの数は、例えば、２～１００個の光ファイバ、２～５０個の光ファイバ、２～３０個の光ファイバ、５～１００個の光ファイバ、５～５０個の光ファイバ、５～３０個の光ファイバ、１０～１００個の光ファイバ又は１０～５０個の光ファイバを含み得る。配置は、一次元（１Ｄ）アレイ、２Ｄアレイ、不規則な１Ｄ若しくは２Ｄ配置、円形配置又は他の任意の配置であり得る。光ファイバは、そのすべてが実質的に同様のものでも、少なくとも１つ又は複数のサブセットが異なる特性を含むものでもよい。
[000100] 図１０（ａ）は、実施形態による、光ファイバ（例えば、単一リングＨＣ－ＰＣＦ）の二次元（２Ｄ）アレイを含む長方形ファイバアセンブリＦＡＡ１を概略的に示す。示される特定の実施形態では、ファイバアセンブリＦＡＡ１は、合計で２５個のＨＣ－ＰＣＦ ＯＦ１～ＯＦ２５の別個のコアを含むマルチコアマイクロ構造ファイバであり得る。２５個の別個の中空コアＨＣは、単一の支持部分ＳＰ内に形成され得る。ファイバアセンブリＦＡＡ１は、いかなる数の及び／又はいかなる種類の光ファイバＯＦも含み得、その数及び／又は種類は、実装形態の用途における必要性及び／又は実用性に基づいて決定できることに留意されたい。
[000101] ２つの近隣の中空コアＨＣの中心間の空間距離ＤＳは、（６つの）キャピラリ管との直接接触を支持する各ＨＣ－ＰＣＦの支持部分ＳＰの内径ｄｓより少なくとも大きいものであり得る。したがって、任意の２つのＨＣ－ＰＣＦは、空間的に分離され得る。幾つかの実施形態では、任意の２つのＨＣ－ＰＣＦ間の空間距離ＤＳは、隣接する光ファイバＯＦが、例えば、近隣の光ファイバＯＦから発生するガス放出及び／又はガラス状（石英）成長による影響を受けにくい又は全く受けないように、十分に大きいものであり得る。空間距離ＤＳは、例えば、各ＨＣ－ＰＣＦの支持部分の内径ｄｓの最大で２倍、最大で３倍、最大で４倍又は最大で５倍までであり得る。
[000102] 図１０（ｂ）は、実施形態による、光ファイバ（例えば、単一リングＨＣ－ＰＣＦ）の二次元（２Ｄ）配置を含む円形ファイバアセンブリＦＡＡ２を概略的に示す。この特定の例では、ファイバアセンブリＦＡＡ２は、単一リングジオメトリで配置された合計で６個のＨＣ－ＰＣＦ ＯＦ１～ＯＦ６を含む。異なる実施形態では、円形ファイバアセンブリＦＡＡ２は、光ファイバＯＦの複数の同心リングを含み得ることを理解すべきである。各ファイバリングには、いかなる数の光ファイバＯＦも存在し得、その数は、実装形態の用途における必要性及び／又は実用性に基づいて決定することができる。各ファイバリングに含まれる光ファイバＯＦはすべて、ファイバアセンブリＦＡＡ２の軸ＡＸまでの半径方向距離が同じであり得る。図１０（ａ）に示される実施形態と同様に、２つの近隣の中空コアＨＣの中心間の空間距離ＤＳは、（６つの）キャピラリ管を支持するか又は（６つの）キャピラリ管と直接接触する各ＨＣ－ＰＣＦの支持部分の内径ｄｓより少なくとも大きいものであり得る。空間距離ＤＳは、例えば、各ＨＣ－ＰＣＦの支持部分の内径ｄｓの最大で２倍、最大で３倍、最大で４倍又は最大で５倍までであり得る。
[000103] 図１０（ａ）及び１０（ｂ）に示されるファイバアセンブリＦＡＡ１及びＦＡＡ２は両方とも、標準的なマルチコアファイバ製作技法（例えば、いわゆるスタックアンドドロー技法など）を使用して製造することができる。この３つの（又はそれ以上の）ステッププロセスは、複数のガラス管をガラスプリフォームに集積することと、より小さな横寸法を有するケーンにプリフォームを線引きすることと、ケーンをファイバにさらに線引きすることとを含む。複数の中空コアファイバから構成されるファイバアセンブリは、この方法のバリエーションに基づいて、より具体的には、ファイバ線引きの前にケーンをまとめて集積するという追加のステップを含めることによって、直接製作することができる。
[000104] 直接製作されたマルチコアマイクロ構造ファイバに基づくファイバアセンブリを使用する代わりに、他の種類のファイバアセンブリは、複数の個々のシングルコアファイバを組み立てることに基づき得る。そのようなファイバアセンブリは、光ファイバを選ぶ際のさらなる柔軟性を可能にするという利点や、単一のマルチコアマイクロ構造ファイバを直接製造する際の幾つかの製作上の困難を取り除くという利点を有し得る。
[000105] 図１１（ａ）及び１１（ｂ）は、実施形態による、個々のシングルコア光ファイバを使用した１Ｄ及び２ＤファイバアセンブリＦＡＡ３及びＦＡＡ４をそれぞれ示す。ファイバアセンブリＦＡＡ３、ＦＡＡ４は、複数の個々のシングルコア光ファイバＯＦ（例えば、ＨＣ－ＰＣＦ）をまとめて組み立て、それらをファイバアレイに配置することによって得ることができる。ファイバアレイのサイズ延いては光ファイバＯＦの総数は、用途に応じて柔軟に選ぶことができる。
[000106] 図１１（ａ）を参照すると、ファイバアセンブリＦＡＡ３は、５つの光ファイバＯＦ１～ＯＦ５（この特定の例では）を有する１Ｄファイバアレイを含み得る。５つの光ファイバＯＦ１～ＯＦ５は、５つのＨＣ－ＰＣＦであり得、任意選択的には、単一のＨＣ－ＰＣＦから得ることができ、したがって、実質的に同じファイバ特性を所有し得る。代わりに、５つのＨＣ－ＰＣＦは、２つ以上の異なるＨＣ－ＰＣＦから得ることができ、したがって、ＨＣ－ＰＣＦの少なくとも２つは、異なるファイバ特性を所有し得る。５つのＨＣ－ＰＣＦは、Ｖ溝の１Ｄアレイを有するＶ溝マウントＶＧと、ファイバクランプＣＰとによって保持することができる。各Ｖ溝は、単一のファイバを保持し得る。クランプＣＰがＶ溝マウントＶＧの上に固定されると、クランプＣＰは、５つのＨＣ－ＰＣＦと物理的に接触し、適切なクランプ力を与え得る。クランプ力の強さは、Ｖ溝の深さを変化させることによって調節可能であり得る。クランプ力は、各ＨＣ－ＰＣＦをそれぞれのＶ溝の壁に押し付けることによって適所に固定することができる。幾つかの実施形態では、クランプ力によって誘起されるファイバに対する応力を低減するか又は最小限に抑えるため、クランプＣＰがファイバと接触する場所に、ファイバスリーブを使用することができる。
[000107] 図１１（ｂ）を参照すると、ファイバアセンブリＦＡＡ４は、１０個の光ファイバＯＦ１～ＯＦ１０（この特定の例では）を有する２Ｄファイバアレイを含み得る。１０個の光ファイバＯＦ１～ＯＦ１０は、１０個のＨＣ－ＰＣＦであり得、単一のＨＣ－ＰＣＦから得ることができ、したがって、実質的に同じファイバ特性を所有し得る。代わりに、１０個のＨＣ－ＰＣＦは、２つ以上の異なるＨＣ－ＰＣＦから得ることができ、したがって、幾つかのファイバが実質的に同じファイバ特性を所有し、他のファイバが異なるファイバ特性を所有することも、すべてが異なることもあり得る。例えば、上の行の５つのＨＣ－ＰＣＦ ＯＦ１～ＯＦ５は、あるファイバ構造を有し得、下の行の５つのＨＣ－ＰＣＦ ＯＦ６～ＯＦ１０は、異なるファイバ構造を有し得る。用途に応じて、ファイバアセンブリＦＡＡ４では、他の異なるファイバの組合せを使用することができる。１０個のＨＣ－ＰＣＦは、Ｖ溝の対応する２Ｄアレイを有するＶ溝マウントＶＧ’と、２つのファイバクランプＣＰとによって保持することができる。各Ｖ溝は、単一のファイバを保持し得る。２つのファイバクランプは、すべての光ファイバＯＦ１～ＯＦ１０を適所に固定するために、Ｖ溝マウントＶＧ’の上面及び下面にそれぞれ取り付けることができる。
[000108] 上記の１Ｄ又は２ＤのＶ溝マウントは、ファイバホルダの単なる例であり、他の異なる種類のファイバホルダも等しく適用できることに留意されたい。幾つかの実施形態では、ファイバアレイホルダとして、円筒孔の１Ｄ又は２Ｄアレイを含む単一のガラス基板を使用することができる。円筒孔の各々は、単一の光ファイバＯＦ（例えば、ＨＣ－ＰＣＦ）を保持し得る。すべてのファイバが円筒孔にそれぞれ挿入された後、それらのファイバは、例えば、レーザ接合又は接着によって、それらのそれぞれの円筒孔に固定することができる。
[000109] 図１２は、実施形態によるファイバアセンブリＦＡＡを含む広帯域放射源ＲＤＳ１配置及び第１の単一入力ビーム構成を概略的に示す。ファイバアセンブリＦＡＡは、例えば、上記のファイバアセンブリＦＡＡ１～ＦＡＡ４の何れか１つであり得る。動作中、ＨＣ－ＰＣＦのうちの１つ（例えば、ＯＦ３）は、放射源ＲＤＳの光軸とアライメントすることができる。リザーバＲＳＶ内では、放射源ＲＤＳの光軸は、入力放射ＩＲＤのビーム経路であり得る。幾つかの実施形態では、いかなる時点においても、広帯域放射を発生させるために、ファイバアセンブリＦＡＡの１つのＨＣ－ＰＣＦのみ使用することができる。現在のＨＣ－ＰＣＦがその寿命に達した際（例えば、その性能が特定の閾値レベルまで低下した際、損傷が発生した際）又は異なる出力特性が望ましい際は、入力放射ＩＲＤのビーム経路（例えば、固定されたもの）に対してファイバアセンブリＦＡＡを平行移動する（垂直に）ことによって、近隣の又は選択された新しいＨＣ－ＰＣＦ（例えば、ＯＦ４）を入力放射のビーム経路に（例えば、自動的に）挿入することができる。ファイバアセンブリＦＡＡ２が放射源ＲＤＳ１で使用されている場合は、ファイバアセンブリＦＡＡ２をその軸ＡＸの周りで回転させることによって、近隣の又は選択された新しいＨＣ－ＰＣＦ（例えば、ＯＦ４）を入力放射ＩＲＤのビーム経路に（例えば、自動的に）挿入することができる。代替的又は追加的に、ファイバコアの切り替えは、ファイバアセンブリＦＡＡ（例えば、固定されたもの）に対して入力放射ＩＲＤのビーム経路をシフトすることによって達成することもできる。幾つかの実施形態では、入力放射ＩＲＤのビーム経路とファイバアセンブリＦＡＡの位置又は方位は両方とも、ファイバコアの切り替えを達成するために、まとめて調節することができる。
[000110] 図１２を参照すると、ファイバコアの切り替えがファイバアセンブリＦＡＡの平行移動のみを介して達成される場合は、ファイバアセンブリＦＡＡは、１つ又は複数のアクチュエータ（例えば、電磁アクチュエータ）を含むステージモジュール（図示せず）に取り付けることができる。ステージモジュールは、ファイバアセンブリＦＡＡに複数の（例えば、６）自由度の移動を提供することができる。線形１Ｄファイバアレイが使用されるこの特定の実施形態では、ステージモジュールは、Ｘ、Ｙ、Ｚ方向における精密な移動を提供する３つの線形運動アクチュエータと、サジタル面（Ｘ方向の周りの傾斜Ｒｘ）及びタンジェンシャル面（Ｚ方向の周りの傾斜Ｒｚ）における精密な角度傾斜を提供する２つの回転式アクチュエータを含み得る。Ｘ、Ｙ、Ｚ方向は、図１２に示される座標系に関して定義される。線形アクチュエータは、例えば、１マイクロメートル以下の、空間分解能を提供することができ、回転式アクチュエータは、例えば、１マイクロラジアン以下の、角度分解能を有し得る。移動及び角度傾斜範囲は、ファイバアセンブリＦＡＡのすべてのファイバをカバーするのに十分に大きいものであり得る。幾つかの実施形態では、高精度の線形アクチュエータに加えて、ステージモジュールは、粗動アクチュエータをさらに含み得、粗動アクチュエータは、精度は低いが、長い距離を移動することを担う。ファイバアセンブリＦＡＡを交換する必要がある際（例えば、すべてのファイバが損傷しているか又は劣化している）は、粗動アクチュエータを使用して、新しいファイバアセンブリＦＡＡと入力放射ＩＲＤのビームとの相対的な位置の差が高精度の線形アクチュエータの移動範囲内であることを保証することができる。
[000111] 現在の光ファイバＯＦを交換すべき時が来た際は常に、入力放射ＩＲＤは、例えば、ビームブロックによって、少なくとも部分的に遮断することができる。ステージモジュールは、新しい光ファイバＯＦの中空コアＨＣを入力放射ＩＲＤのビーム経路と実質的にアライメントするために、ファイバアセンブリＦＡＡを平行移動することができる。移動の距離は、任意の２つの近隣のファイバコア間の空間分離に基づいて事前に決定することができる。新しい光ファイバＯＦをターゲット位置に移動した時点で、減衰した又は完全な入力放射ＩＲＤは、新しいファイバの中空コアＨＣに入ることができ、広帯域出力放射ＯＲＤが発生し得る。その後、放射源ＲＤＳ１は、入力放射ＩＲＤと新しいファイバの中空コアＨＣとのカップリングが最適化される入力カップリング最適化モードに入ることができる。入力カップリング最適化は、ファイバアセンブリＦＡＡの位置を調節しながら、出力放射の特定の光学特性（例えば、出力放射ＯＲＤのスペクトル及び／又はパワー）をモニタすることによって評価することができる。
[000112] 最適化ルーチンは、例えば、Ｘ、Ｙ、Ｚ方向における順次のファイバアセンブリＦＡＡの位置の微動走査を伴い得る。例えば、ステージモジュールは、入力放射ＩＲＤと中空コアＨＣとの間の横方向のオーバーラップを最適化するために、最初にＸ－Ｚ平面においてファイバアセンブリＦＡＡの位置を走査するというコマンドを受け得る。その後、ステージモジュールは、中空コアＨＣへの入力放射ＩＲＤのフォーカス位置を最適化するために、Ｙ方向においてファイバアセンブリＦＡＡの位置を走査するというコマンドを受け得る。幾つかの実施形態では、ステージモジュールは、入力放射ＩＲＤのファイバカップリングをさらに最適化するために、Ｒｘ及び／又はＲｚ方向にファイバアセンブリＦＡＡを傾斜させるというコマンドを受け得る。入力カップリング最適化が完了した時点で、放射源ＲＤＳ１は、ファイバアセンブリＦＡＡの位置が固定される通常の動作モードに入ることができる。新しいファイバアセンブリＦＡＡが設置される際に一度だけ入力カップリング最適化が行われ得ることに留意されたい。初期の入力カップリング最適化の後、さらなる最適化を必要とすることなく、後続のファイバコアの切り替えを繰り返し可能に行うことができる。しかし、入力カップリング最適化は、必要な場合はいつでも繰り返すことができる（例えば、障害発見目的で）。例えば、新しいファイバから発生した出力放射ＯＲＤの光学特性（例えば、スペクトル及び／又はパワー）が、事前に定義された値又はその劣化／損傷の前に以前の同一のファイバによって発生したものとはかなり異なる際は、入力カップリング最適化を使用して、性能損失が入力放射ＩＲＤのファイバカップリングによるものかどうかを検証することができる。
[000113] 幾つかの実施形態では、ファイバアセンブリＦＡＡ内に含まれる光ファイバＯＦはすべて、実質的に同じファイバ特性を有し得、したがって、実質的に同じ出力光学特性につながり得る。現在の光ファイバが既に損傷しているか又は損傷寸前である際は（例えば、既存の性能低下によって判断される）、ファイバコアの切り替えを始めることができる。ＨＣ－ＰＣＦは、典型的には、ＨＣ－ＰＣＦベースの広帯域放射源ＲＳの寿命制限コンポーネントと見なされるため、特定のファイバ構造の複数のコピー（例えば、５つのコピー）の冗長収集を含むファイバアセンブリＦＡＡは、放射源ＲＳの寿命全体をかなり（例えば、５倍）延長することができる。
[000114] 異なる実施形態では、光ファイバＯＦの幾つか又はすべては、異なる出力光学特性をもたらす異なるファイバ特性／構造を有し得る。２Ｄファイバアセンブリ（例えば、図１０（ａ）のアセンブリＦＡＡ１）が図１２の放射源ＲＤＳ１で使用されている場合は、各列の光ファイバＯＦは、実質的に同じファイバ特性を有し得、各行の光ファイバＯＦは、異なるファイバ特性を有し得る。行のファイバ間のファイバ特性の違いは、異なるファイバコアの各々又は１つからの出力光学特性を最適化できるように及び／又は他のファイバからの出力光学特性を補足できるように、カスタマイズ方式で整えることができる。
[000115] 実施形態では、各列のＨＣ－ＰＣＦは、実質的に同じファイバ特性を有し得、それらは、異なる放射特性を有する放射を提供するために、異なる列のファイバの特性とは異なり得る。したがって、特定の列のファイバから発生する出力放射は、特定のスペクトル範囲で最適化することができる。例えば、第１の列（例えば、図１２のファイバアセンブリＦＡＡの左端列）のファイバからの出力放射ＯＲＤは、２００ｎｍ～８００ｎｍのスペクトル範囲で最適化することができ、第２の列（すなわち、第１の列の隣の列）のファイバは、６００ｎｍ～１２００ｎｍのスペクトル範囲で最適化することができ、第３の列のファイバは、１０００ｎｍ～１６００ｎｍのスペクトル範囲で最適化することができ、第４の列のファイバは、１４００ｎｍ～２０００ｎｍのスペクトル範囲で最適化することができ、第５の列のファイバは、１９００ｎｍ～２５００ｎｍのスペクトル範囲で最適化することができる。他のいかなる数（例えば、２、３、４又は６つ）の光ファイバを使用しても、同じスペクトルカバレッジ（例えば、２００ｎｍ～２５００ｎｍ）を等しく達成できることに留意されたい。
[000116] そのようなカスタマイズされたファイバ配置では、異なる列のファイバ間で順次に切り替えることによって、広いスペクトルカバレッジ（例えば、２００ｎｍ～２５００ｎｍ）を得ることができ、異なる行のファイバ間で順次に切り替えることによって、ファイバ寿命全体を延長することができる。この場合、ファイバコアの切り替えは、メトロロジツール又はオペレータによって送信されるコマンドによって始めることができ、例えば、ファイバアセンブリＦＡＡの移動を制御する、広帯域放射源ＲＤＳ１の制御システムによって可能になり得る。この配置は、複数の異なるスペクトル帯域が望ましいが、同時には必要とされないような用途に好ましいものであり得る。このカスタマイズされた配置により、特定のスペクトル範囲／帯域に対して各ファイバを最適化することができるため、各ファイバからの出力放射は、ファイバ構造（例えば、コア壁の厚さ及び／又はコア直径）によって決定されるファイバ共振帯域とはオーバーラップしないものであり得る。ライトガラス（例えば、クラッド構造）のオーバーラップが少ない又はオーバーラップがないということは、クラッド構造内の加熱量が少ない、延いてはファイバの寿命が延びることを意味する。
[000117] 広いスペクトルカバレッジ（例えば、２００ｎｍ～２５００ｎｍ）をファイバアセンブリＦＡＡから順次に提供するというよりむしろ、同時に提供することが望ましい場合は、入力放射は、複数の別個のビームに空間的に分割することができ、その後、各ビームは、行内の異なるファイバにフォーカスされる。次いで、複数の異なるスペクトル帯域を有する出力放射ＯＲＤの複数のビームは、単一の広帯域出力ビームに空間的及び時間的に再結合することができる。図１３は、実施形態によるファイバアセンブリＦＡＡを含む広帯域放射源のマルチビーム構成を概略的に示す。ファイバアセンブリＦＡＡは、入力放射ＩＲＤの複数のビームによって同時にポンピングすることができる。ファイバアセンブリＦＡＡは、例えば、上記のファイバアセンブリＦＡＡ１～ＦＡＡ４の何れか１つであり得る。
[000118] ファイバアセンブリが図１３の放射源ＲＤＳ２などの放射源に２Ｄファイバアセンブリ（例えば、図１０（ａ）のアセンブリＦＡＡ１）を含む場合は、入力放射ＩＲＤがビーム分割配置ＢＳＡを通過することによって、複数の（例えば、５つの）入力ビームＩＢ１～ＩＢ５の１Ｄアレイが発生し得る。ビーム分割配置ＢＳＡは、例えば、個々のビームスプリッタ（例えば、平行なガラス板）のアレイを含み得る。各ビームスプリッタは、入力放射ＩＲＤのスペクトル帯域の所望の分割比に対して最適化された適切な光学コーティングを有し得る。５つの入力ビームＩＢ１～ＩＢ５は、実質的に同じ光学特性を有し得、第１のフォーカス配置ＦＳ１によってファイバアセンブリＦＡＡ１の特定の行の５つの中空コアＨＣ（例えば、上端行のＯＦ１～ＯＦ５）にそれぞれフォーカスされる。第１のフォーカス配置ＦＳ１は、ビーム分割配置ＢＳＡと第１の透明ウィンドウＴＷ１との中間に置くことができる。出力端部では、第２のフォーカス配置ＦＳ２を使用して、出力放射ＯＲＤの５つのビームをコリメートすることができ、ビーム結合配置ＢＣＡを使用して、出力放射ＯＲＤの５つのビームを単一の出力ビームに空間的に再結合することができる。ビーム結合配置ＢＣＡは、例えば、出力放射ＯＲＤのビームの各々を同じ出力ビーム経路に誘導するように配置された５つの反射鏡を含み得る。反射鏡の各々は、ミラーによって誘導されている出力ビームのスペクトル帯域に対して最適化された高反射性のコーティングを有し得る。追加的に又は任意選択的に、出力放射の異なるビーム間の光遅延を補償するか又はカスタマイズするために、第２のフォーカス配置ＦＳ２とビーム結合配置ＢＣＡとの中間に光遅延配置を置くことができる。
[000119] 幾つかの実施形態では、フォーカス配置ＦＳ１、ＦＳ２は、個々の光学レンズの１Ｄ又は２Ｄアレイを含み得る。異なる実施形態では、フォーカス配置ＦＳ１、ＦＳ２は、単一の光学基板において製作されるマイクロレンズのアレイを含む１Ｄ又は２Ｄマイクロレンズアレイを含み得る。他の異なる実施形態では、フォーカス配置ＦＳ１、ＦＳ２は、個別に制御可能なマイクロミラーの１Ｄ又は２Ｄアレイを含むデジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）などの空間光変調器を含み得る。マイクロミラーの各々は、入力ビームのうちの１つを中空コアのうちの１つにフォーカスするように構成された適切な曲率半径を含み得る。フォーカス配置ＦＳ１、ＦＳ２として空間光変調器（例えば、ＤＭＤ）を使用することにより、図１３の放射源ＲＤＳ２は、入力放射ＩＲＤのシングルビームでのファイバアセンブリＦＡＡの複数の中空コアＨＣの順次ポンピングのみならず、複数の入力ビームのアレイでのファイバアセンブリＦＡＡの複数の中空コアＨＣの同時ポンピングも可能にすることができる。放射源ＲＤＳ２が前述のメトロロジツールの何れかで使用される場合は、サンプルの異なる部分及び／又は異なるスペクトル帯域における同時照明を提供するために、異なるスペクトル帯域を有する複数の照明ビーム及び開口数を達成することができる。
[000120] 上記の通り、ファイバコアの切り替えは、入力放射ＩＲＤのビームに対してファイバアセンブリＦＡＡを平行移動することによって及び／又はファイバアセンブリＦＡＡに対して入力放射ＩＲＤのビームをシフトすることによって達成可能であり得る。図１４は、実施形態によるファイバアセンブリＦＡＡを含む広帯域放射源ＲＤＳ３配置及び第２の単一入力ビーム構成を概略的に示す。図１２に示される第１の構成とは異なり、第２の構成では、入力放射ＩＲＤのビームは、ファイバアセンブリＦＡＡに対してシフトされ得る。入力ビームの空間シフトは、第１の光ビームシフタＯＢＳ１によって達成可能であり得る。幾つかの実施形態では、第１の光ビームシフタＯＢＳ１は、例えば、少なくとも１つの平面同士が平行なガラス板を含み得る。平面同士が平行なガラス板は、光入力面及び光出力面を有し得、それらは両方とも、実質的に平坦であり、実質的に互いに平行である。平面同士が平行なガラス板は、入力放射ＩＲＤのビームの指向変化をもたらすことなく、光ビームを変位させることのみを行い得る。ビーム変位量は、入力ビームと光入力面との間に形成される入力角度に依存し得る。光入力面（及び光出力面）が入力放射ＩＲＤの入力光ビームに垂直であるように（すなわち、入力角度が９０°であるように）平面同士が平行なガラス板が配置される場合は、入力ビームのビーム変位は起こらないか又は無視できるほどであり得る。それに対し、入力ビームに対して（例えば、図１２のＸ軸の周りで）ガラス板を回転させたことによって入力角度が９０°から遠ざかると、入力ビームの空間変位が生じ得る（例えば、Ｙ－Ｚ平面において）。空間変位量は、新しい角度位置と非変位角度位置（すなわち、９０°である入力角度）との角度差に比例し得る。平面同士が平行なガラス板の入力及び出力面は、入力放射ＩＲＤのスペクトル範囲における反射防止性を有するコーティングを有し得る。
[000121] １Ｄファイバアセンブリ（例えば、図１１（ａ）のファイバアセンブリＦＡＡ３）が図１４の放射源ＲＤＳ３で使用される場合は、入力放射ＩＲＤのビームを垂直に又はＹ及びＺ方向によって定義される平面においてシフトするために、単一の平行なガラス板などの１Ｄビームシフト要素を使用することができる。平行なガラス板の回転角度を変化させることにより、例えば、第１のビーム経路ＢＰ１から第２のビーム経路ＢＰ２に、その後、第３のビーム経路ＢＰ３に、入力放射ＩＲＤのビーム経路をシフトすることができる。平行なガラス板は、高精度の回転運動の提供が可能な回転式アクチュエータ上に取り付けることができる。平行なガラス板の角度位置は、ファイバアセンブリＦＡＡ３の２つの近隣のファイバコア間の空間分離及び第１の光学レンズＯＬ１の倍率に基づいて、事前に決定することができる。現在の光ファイバＯＦを交換すべき時が来た際は常に、入力放射ＩＲＤは、例えば、ビームブロックによって、少なくとも部分的に遮断することができる。回転式アクチュエータは、新しいビーム経路に沿って伝播している入力放射ＩＲＤのビームを新しい光ファイバＯＦの中空コアＨＣと実質的にアライメントすることを保証するために、平行なガラス板を回転させることができる。例えば、入力放射ＩＲＤのビーム経路を第１のビーム経路ＢＰ１から第２のビーム経路ＢＰ２に変更する際、広帯域出力放射ＯＲＤを発生させるため、前の光ファイバＯＦ１というよりむしろ、新しい光ファイバＯＦ３が使用される。
[000122] 入力放射ＩＲＤのビームがターゲットビーム経路に移った時点で、減衰した又は完全な入力放射ＩＲＤは、新しいファイバの中空コアＨＣに入ることができる。その後、放射源ＲＤＳ３は、放射源ＲＤＳ１は、入力放射ＩＲＤと新しいファイバの中空コアＨＣとのカップリングが最適化される入力カップリング最適化モードに入ることができる。入力カップリング最適化は、放射源ＲＤＳ３の１つ又は複数のコンポーネントを調節しながら、出力放射の特定の光学特性（例えば、スペクトル及び／又はパワー）をモニタすることによって評価することができる。幾つかの実施形態では、入力カップリング最適化は、例えば、Ｘ、Ｙ、Ｚ方向におけるファイバコアに対する入力ビームの位置の微動走査を伴い得る。追加的に又は任意選択的に、最適化ルーチンは、ファイバコアへの入力ビームのフォーカス位置を調節するか又は最適化するために、入力ビームの指向及び／又は第１の光学レンズＯＬ１の平行移動（例えば、Ｙ方向に沿った）を調節するか又は最適化するために、第１の光学レンズＯＬ１を傾斜させること（例えば、Ｘ方向の周りの傾斜Ｒｘ、Ｚ方向の周りの傾斜Ｒｚ）も伴い得る。図１２の実施形態と同様に、入力カップリング最適化は、新しいファイバアセンブリＦＡＡが設置される際に一度だけ行われ得る。初期の入力カップリング最適化の後、さらなる最適化を必要とすることなく、後続のファイバコアの切り替えを繰り返し可能に行うことができる。しかし、入力カップリング最適化は、必要な場合はいつでも再起動することができる（例えば、障害発見目的で）。
[000123] 図１４に示されるように、放射源ＲＤＳ３は、第２の光ビームシフタＯＢＳ２を含み得、第２の光ビームシフタＯＢＳ２もまた、回転式アクチュエータ上に取り付けられる少なくとも１つの平面同士が平行なガラス板を含み得る。平面同士が平行なガラス板は、出力放射ＯＲＤのスペクトル範囲における反射防止性を有するコーティングを有し得る。第１の光ビームシフタＯＢＳ１の回転式アクチュエータ及び第２の光ビームシフタＯＢＳ２の回転式アクチュエータは、組合せで、対応するそれぞれの新しい角度位置に移動することができ、それは、出力放射のビームをデフォルトに戻すか又は所望のビーム経路に持ってくることを目的とし、それに基づいて、下流の光学系（例えば、メトロロジツールの光学系）がアライメントされ得る。デフォルト又は所望のビーム経路は、例えば、出力放射がツールで使用される場合はメトロロジツールの光学的アライメントによって、及び／又は、出力放射が出力デリバリファイバにカップリングされている場合は出力デリバリファイバの位置によって、決定することができる。入力カップリング最適化が完了すると、放射源ＲＤＳ３は、出力ビームの位置を最適化することができる出力カップリングモードに入ることができる。幾つかの実施形態では、出力カップリング最適化は、例えば、第２の光学レンズＯＬ２の傾斜及び／又は平行移動による、第２の光ビームシフタＯＢＳ２の微調節を含み得る。
[000124] 平面同士が平行な板は、低分散材料（例えば、ＣａＦ２製のＮ－ＦＫ５８）から構成され得る。低分散は、波長に伴う屈折率の変動が少ないことを意味するため、そのような材料の利点は、ビームシフトｄのスペクトル変動を低減できることである。その関係は、
によって得られ、式中、Ｔは、平面同士が平行な板の厚さであり、θは、平面同士が平行な板の法線に対する入射角である。低分散は、より広いスペクトル範囲を理由に、出力側において特に有利であり得る。
によって得られ、式中、Ｔは、平面同士が平行な板の厚さであり、θは、平面同士が平行な板の法線に対する入射角である。低分散は、より広いスペクトル範囲を理由に、出力側において特に有利であり得る。
[000125] 異なる実施形態では、第１の光ビームシフタＯＢＳ１及び第２の光ビームシフタＯＢＳ２の一方又は両方は、反射鏡のサジタル面及びタンジェンシャル面がサブマイクロメートルの分解能で制御される１つ又は複数のガルバノスキャナ又はピエゾミラーを含み得る。２つ以上のそのようなミラーを順次使用することにより、ファイバアセンブリの特定の中空ファイバに対する光ビームの完全なアライメントが可能になる。
[000126] 図１４を続けて参照すると、２Ｄファイバアセンブリ（例えば、図１０（ａ）のファイバアセンブリＦＡＡ１）が放射源ＲＤＳ３で使用される場合は、第１の光ビームシフトＯＢＳ１は、２つの平面同士のガラス板（例えば、第１の板及び第２の板）を含み得る。第１の板は、第１の軸の周りで回転可能であり、第２の板は、第２の軸の周りで回転可能であり得、第１の軸と第２の軸は、互いに垂直であり、ファイバアセンブリＦＡＡの入力ファセットに平行な平面を形成し得る。好ましい実施形態では、ファイバアセンブリＦＡＡの入力ファセットは、入力放射ＩＲＤのビームに垂直であり得る。例えば、図４を続けて参照すると、第１のガラス板は、水平回転する又はＺ軸の周りで回転するように配置することができ、第２のガラス板は、垂直回転する又はＸ軸の周りで回転するように配置することができる。第１のガラス板は、第２のガラス板の下流又は上流に置くことができる。下流のガラス板は、上流のガラス板によって入力ビームがシフトされる方向において十分に大きいものであり得る。したがって、下流のガラス板は、上流のガラス板がどれほど大きな角度で回転されたとしても、変位した入力ビームを捕捉することができる。
[000127] 他の実施形態では、ファイバアセンブリＦＡＡ（例えば、ＦＡＡ１、ＦＡＡ２、ＦＡＡ３又はＦＡＡ４）は、個々のファイバコアの各々を異なるガス状媒体で又は真空で選択的に加圧できるようにすることができる。個々のファイバコアの各々の選択的な加圧は、例えば、ファイバコアを異なるガス供給に接続する１つ又は複数のガスチャネルを各ファイバの支持部分に作成することによって達成することができる。代わりに、そのような実施形態は、ガスセル内に含まれないＨＣ－ＰＣＦ（ただし、ＨＣ－ＰＣＦ内には個別にガス状媒体が封入される（例えば、密封される））の使用を含み得る。そのような構成は、出力放射ＯＲＤの光学特性の制御におけるさらなる柔軟性を提供することができる。
[000128] 図１５は、複数ファイバ集積配置を含むファイバアセンブリの別の実施形態を示す。図は、断面における、ファイバガイドＦＧ内の光ファイバＯＦの数を示す。複数の光ファイバＯＦが１Ｄ又は２Ｄ溝マウント（図１１（ａ）及び１１（ｂ）に示される例など）に個別に組み立てられる構成とは対照的に、ファイバ集積ベースの構成は、より多くのファイバを所定のボリューム内に置けるようにする。これには、冗長性の増加によるガスセルの長い寿命や、光ビーム調節範囲及び速度を減少させる小さなピッチなど、２つの利点がある。図１５の実施形態では、例えば、ファイバガイドＦＧを形成する２つ以上の機械部材による、メカニカルクランプによって、ファイバクランプを達成することができる。代替的又は追加的に、ファイバクランプは、ファイバ端部同士の接着、溶融又は（レーザ）溶接ＬＷによって達成することができる。
[000129] 例えば、クリーンな動作環境が望ましいか又はＵＶ放射を伴う用途など、多くの用途の場合、光ファイバが接着剤でクランプされるか又は固定される複数ファイバ集積配置の使用が好都合とは言えないことがある。これは、接着剤がガス放出される傾向があり、それが汚染につながるという事実や、接着剤がＵＶ暴露の下で劣化し易く、ファイバドリフトが起こり得るという事実によるものである。さらに、接着剤は、光ファイバの望まない及び変化する応力ももたらし得、それにより、寿命全体にわたる性能の変化又は動作条件の変化が生じ得る。ガス放出による汚染及びＵＶ誘起による劣化問題をうまく回避したとしても、溶融又は溶接を使用した光ファイバのスタックのクランプは、複数ファイバ集積配置が大量の光ファイバを含む際は特に、多大な時間を要するものである。
[000130] メカニカルクランプは、汚染及びＵＶ誘起による劣化問題を回避することができ、それと同時に、迅速に実施することができる。研究を通じて、本発明者らは、光ファイバのスタックのロバストな及び安定したメカニカルクランプが、以下の３つの基準を満たす複数ファイバ集積配置又は構成を使用して得られることを見出した。第１のそのような基準は、複数ファイバ集積配置の各光ファイバが定義されたクランプを有することであり、それは、各光ファイバが２つの支持部（又は接触点）を有することを意味する。光ファイバが複数ファイバ集積配置において２つを超える支持部を有する場合は、そのような光ファイバのクランプは過剰定義されている。光ファイバが２つを超える支持部を有するか又はそのクランプが過剰定義されている場合は、光ファイバの支持部の少なくとも１つにおける力ベクトルは、不確実なものになり、光ファイバ及びファイバホルダの公差に依存する。対照的に、光ファイバが２つ未満の支持部を有する場合は、光ファイバのクランプは定義不足である。光ファイバが２つ未満の支持部を有するか又はそのクランプが定義不足である場合は、そのような光ファイバは、適切にクランプされない。
[000131] 第２の基準は、各光ファイバが影響を受ける合力又は合成力ベクトルが、光ファイバの２つの支持部（又は接触点）をつないで形成される線を交差することである。
[000132] 第３の基準は、クランプ力が、各光ファイバ（例えば、クランプ力が直接加わる最上部光ファイバ）によって許容可能な最大力を超えないことである。そのような最大力は、応力及びモード整合に対するファイバのロバスト性によって決定される。言い換えれば、最大力は、光ファイバに加わると、光ファイバの特性や、光ファイバから放出される放射の光学特性が実質的に不変であるというようなものであり得る。また、クランプ力は、ファイバスタックの底に位置するそれらのファイバをしっかりとクランプするのに十分な力を各光ファイバが受けられるほど十分に強いものであり得る。
[000133] 光ファイバのスタックを機械的にクランプするための既存の方法は、前述の基準を満たしておらず、したがって、不安定なファイバクランプをもたらすことが多い。そのような不安定にクランプされたファイバスタックが上記の実施形態（例えば、図１２～１４に示される実施形態）の何れかにおいて使用される際は、入力放射ＩＲＤの準最適なカップリングを引き起こし、それにより、ファイバの損傷又は出力放射ＯＲＤの性能の低下が生じることになろう。図１６（ａ）及び１６（ｂ）は、機械的にクランプされた２つの例示的なファイバ集積配置を概略的に示す。例示的なファイバ集積配置ＦＳＡ１、ＦＳＡ２の両方において、メカニカルクランプは、ファイバクランプと組み合わせてファイバホルダを使用することによって達成され、それらが組み合わさると、中空ファイバチャネルが形成される。２つの例示的な配置は、異なるファイバホルダ（延いては異なるファイバクランプ）を含み、異なる数の光ファイバを支持する。作動原理及び関連する問題を説明する目的で、例示的な配置は両方とも、単純化して、ファイバホルダのみが示されている。ファイバクランプは、クランプ力Ｆによって表されている。
[000134] 図１６（ａ）を参照すると、ファイバ集積配置ＦＳＡ１のファイバホルダ１ ＦＨ１は、７つの光ファイバＯＦ１～ＯＦ７を保持している。クランプ力Ｆは、光ファイバ１ ＯＦ１上に直接加えられる。次いで、クランプ力Ｆは、隣接する光ファイバＯＦ１～ＯＦ７間に形成されるか又は光ファイバとファイバホルダ１ ＦＨ１の内壁との間に形成される様々な接触点又は支持部（実点によって示されるような）を介して、最上部ファイバ（例えば、光ファイバ１ ＯＦ１）から最下部ファイバ（例えば、光ファイバ４ ＯＦ４）に伝達される。例えば、クランプ力Ｆは、光ファイバ１ ＯＦ１を通じて、接触点１ ＣＰ１、接触点２ ＣＰ２及び接触点３ ＣＰ３を介して、光ファイバ６ ＯＦ６、光ファイバ７ ＯＦ７及び光ファイバ２ ＯＦ２にそれぞれ伝達される。光ファイバ１ ＯＦ１は３つの支持部又は接触点ＣＰ１～ＣＰ３を有するため、そのクランプは過剰定義されており、したがって、不安定である。この理由は、それらの３つの接触点における力ベクトルが、接触している３つの光ファイバＯＦ２、ＯＦ６、ＯＦ７の製造公差に大きく依存している延いてはその影響を受け易いためである。例えば、１００μｍ～３００μｍの公称直径（外部コーティングを取り除いた後）を有するＨＣ－ＰＣＦの場合、ファイバ直径の典型的な製造公差は、約±３μｍである。ファイバホルダＦＨ１の製造公差は、典型的には、±５μｍ～±１０μｍの範囲である（コストに依存する）。
[000135] 例えば、光ファイバ２ ＯＦ２が通常よりも小さい（例えば、公称直径より小さなファイバ直径を有する）場合は、光ファイバ１ ＯＦ１は、主に又は完全に、接触点１ ＣＰ１及び接触点２ ＣＰ２を介して光ファイバ６ ＯＦ６及び光ファイバ７ ＯＦ７によってそれぞれ支持される。そのような場合、光ファイバ２ ＯＦ２は、光ファイバ１ ＯＦ１に辛うじて触れているか又は光ファイバ１ ＯＦ１から完全に切り離される。したがって、接触点３ ＣＰ３における力ベクトルは、無視できるほどであるか又はゼロである。接触点３ ＣＰ３を介して光ファイバ２ ＯＦ２に伝達されるクランプ力が全くないか又は無視できるほどであるため、光ファイバ２ ＯＦ２は、接触点４ ＣＰ４を介して光ファイバ３ ＯＦ３の上に軽く載っている状態である。光ファイバ２ ＯＦ２は、光ファイバ７ ＯＦ７との接触点とファイバホルダ１ ＦＨ１の内壁との接触点との間でぐらつく可能性がある。したがって、光ファイバ２ ＯＦ２のクランプは、定義不足であり、緩い。同様に、光ファイバ６ ＯＦ６又は光ファイバ７ ＯＦ７が通常よりも小さい場合は、光ファイバ１ ＯＦ１との対応する接触点（例えば、接触点１ ＣＰ１、接触点２ ＣＰ２）は、無視できるほどの又はゼロの力ベクトルを有し、光ファイバは、緩くクランプされることになる。同様の緩い又は不安定なクランプは、通常よりも大きい光ファイバの幾つかからも生じ得る。ファイバ集積配置ＦＳＡ１の光ファイバＯＦ１～ＯＦ７のクランプは、過剰定義されているか又は定義不足であるため、安定した及びロバストなファイバクランプを保証するには、光ファイバ及びファイバホルダの製造公差に対する高い要求が必要とされる。
[000136] 図１６（ｂ）は、別のファイバ集積配置ＦＳＡ２を概略的に示す。この例示的な配置では、ファイバホルダ２ ＦＨ２は、６つの光ファイバＯＦ８～ＯＦ１３のスタックを支持する。光ファイバ１１ ＯＦ１１以外の光ファイバはすべて、２つの接触点によって支持される。光ファイバ１１ ＯＦ１１は、１つの接触点（すなわち、接触点９ ＣＰ９）のみで支持される。このファイバスタックを機械的にクランプするため、クランプ力Ｆは、最上部光ファイバ（すなわち、光ファイバ８ ＯＦ８）上に直接加えられる。光ファイバ８ ＯＦ８は、接触点５ ＣＰ５及び接触点６ ＣＰ６によって支持されるため、これらの２つの接触点の各々における力ベクトルは、光ファイバ１ ＯＦ１が影響を受ける力ベクトルの半分である。光ファイバ１ ＯＦ１は、安定した状態で支持される。光ファイバ１３ ＯＦ１３及び光ファイバ９ ＯＦ９は両方とも２つの接触点によって支持されているが、それらの力ベクトルは、単一の接触点（例えば、接触点７ ＣＰ７及び接触点１１ ＣＰ１１のそれぞれ）のみに向けられる。より具体的には、光ファイバ１３ ＯＦ１３の場合は、光ファイバ８から伝達されるその力ベクトルは、接触点７ ＣＰ７のみに向けられ、接触点８ ＣＰ８は未定義となる（又は無視できるほどの若しくはゼロの力ベクトルを有する）。同様に、光ファイバ９ ＯＦ９の力ベクトルは、接触点１１ ＣＰ１１のみに向けられ、接触点１０ ＣＰ１０は未定義となる（又は無視できるほどの力ベクトルを有する）。結果的に、光ファイバ１１ ＯＦ１１は、クランプ力を経験することはなく、したがって、適切にクランプされない。クランプの安定性は、光ファイバ１１ ＯＦ１１が通常よりも小さい（例えば、公称直径より小さなファイバ直径を有する）場合は、光ファイバ１３と光ファイバ９ ＯＦ９との間でぐらつく可能性があるため、悪化する。そのようなファイバ集積配置が上記の実施形態（例えば、図１２～１４に示される実施形態）の何れかで使用される際は、ファイバ位置の不確実性は、潜在的なファイバ損傷をもたらすことになる。
[000137] 上記の３つの基準を同時に満たすため、任意の２つの隣接する光ファイバ間の中心間距離がボトムアップ方式で（すなわち、各行の下位から上位に向けて）低減するように、複数ファイバ集積配置を構成することができる。図１７（ａ）は、実施形態による改善されたファイバ集積配置を概略的に示す。改善されたファイバ集積配置Ｉ－ＦＳＡは、ファイバホルダＩ－ＦＨ及びファイバクランプ（図示せず）を含み得る。簡単にするため、ファイバクランプの影響は、クランプ力Ｆによって表される。図は、ファイバ集積配置の断面図であることに留意されたい。幾つかの実施形態では、そのファイバホルダＩ－ＦＨ及びファイバクランプは、光ファイバＯＦ３１～ＯＦ３８の軸方向の軸に沿って延在し、ファイバの全長をカバーし得る。異なる実施形態では、ファイバホルダＩ－ＦＨ及びファイバクランプは、ファイバの全長をカバーせず、代わりに、ファイバの両方の端部セクションの各々にのみ適用される場合がある。他の異なる実施形態では、ファイバホルダＩ－ＦＨ及びファイバクランプは、１つの端部セクション（例えば、入力放射ＩＲＤがカップリングされるファイバの入力端部セクション）にのみ適用される場合がある。例えば、そのような実施形態では、ファイバホルダＩ－ＦＨ及びファイバクランプの長さは、１０ｍｍ～５０ｍｍの最大長及び／又は２ｍｍ～５ｍｍの最小長を有し得、例えば、この長さは、５ｍｍ～５０ｍｍ、５ｍｍ～２０ｍｍ又は５ｍｍ～１０ｍｍの範囲であり得る。
[000138] エッジ効果による応力集中を回避するため、ファイバの最終端（ファイバ先端）のクランプを回避することができ、ファイバホルダＩ－ＦＨ及びファイバのクランプは、ファイバ先端から少し離れた距離の所に適用される。この距離は、０．１ｍｍ～５ｍｍ、０．２ｍｍ～５ｍｍ、０．５ｍｍ～５ｍｍ、０．５ｍｍ～２ｍｍ又は０．５ｍｍ～２ｍｍのファイバ先端セクションがクランプされないというようなものであり得る。したがって、クランプが端部セクションに適用されるものとして説明される場合は、この文脈では、そのような「端部セクション」は、最終端のファイバ先端セクションを除外し得る（すなわち、ファイバ先端まで伸びないその端部セクション又は各端部セクションである）ことを理解すべきである。同様に、ファイバの全長をカバーするクランプもまた、両端部のこれらのファイバ先端セクションをカバーしないものとして理解することができる。
[000139] この実施形態では、ファイバホルダは、マルチレベル（例えば、２レベル）構造を含み得、上位の（又は第２の）レベルの幅は、下位の（又は第１の）レベルの幅より広い（例えば、Ｄ２＞Ｄ１）。この文脈では、幅は、同じレベルの２つの対向する内壁間の距離として定義され得、例えば、Ｄ１の幅は、第１のレベルのＩＷ１とＩＷ２との間の距離である。各レベルでは、内壁（例えば、内壁１ ＩＷ１、内壁２ ＩＷ２）は、ベース（例えば、Ｂ１）に実質的に垂直であり得る。そのようなファイバホルダは、マルチレベル（例えば、２レベル）長方形溝を含むものとして見なすこともできる。結果として得られるファイバスタックは、４つの集積レベルを含み得、光ファイバＯＦ３４、ＯＦ３５は、第１の集積レベル（又は最下位のレベル）に位置し、光ファイバＯＦ３３、ＯＦ３８、ＯＦ３６は、第２の集積レベルに位置し、光ファイバＯＦ３７ ＯＦ３２は、第３の集積レベルに位置し、光ファイバ３１ ＯＦ３１は、第４の集積レベル（又は最上位のレベル）に位置する。改善されたファイバホルダＩ－ＦＨの第１のレベルの幅Ｄ１は、第１の倍率（例えば、２．７）だけ公称ファイバ直径ｄより大きいものであり得、改善されたファイバホルダＩ－ＦＨの第２のレベルの幅は、３．５～３．９、３．６～３．８、３．６５～３．７５、３．６９～３．７１の第２の倍率（例えば、３．７）だけ公称ファイバ直径ｄより大きいものであり得る。ファイバホルダＩ－ＦＨの寸法とファイバ公称直径の寸法との間のそのような関係は、同じレベルの２つの隣接する光ファイバ間の中心間距離がボトムアップ方式で低減することを保証することができる。例えば、光ファイバ３４ ＯＦ３４と光ファイバ３５ ＯＦ３５との間の中心間距離ｄ１は、光ファイバ３６ ＯＦ３６と光ファイバ３８ ＯＦ３８との間又は光ファイバ３８ ＯＦ３８と光ファイバ３３ ＯＦ３３との間の中心間距離ｄ２より大きいものであり得、これを受けて、中心間距離ｄ２は、光ファイバ３７ ＯＦ３７と光ファイバ３２ ＯＦ３２との間の中心間距離ｄ３より大きいものであり得る。図１７（ａ）の実施形態では、光ファイバ３４ ＯＦ３４と光ファイバ３５ ＯＦ３５との間の中心間距離ｄ１は、第３の倍率（例えば、１．７）だけ公称ファイバ直径ｄより大きいものであり得る。
[000140] 実施形態では、光ファイバＯＦ３１～ＯＦ３８の各々は、２つの接触点によって支持することができ、各光ファイバの合力又は合成力ベクトルは、その２つの接触点をつないで形成される線を交差し得る。例えば、光ファイバＯＦ３１、ＯＦ３２、ＯＦ３３、ＯＦ３６、ＯＦ３７の各々は、上方の光ファイバから伝達される単一の力ベクトルの影響を受け得る（例えば、光ファイバ３６ ＯＦ３６は、光ファイバ３７ ＯＦ３７から伝達される力ベクトルの影響を受け得る）。これらの場合、各光ファイバ（例えば、ＯＦ３１）の単一の力ベクトル（例えば、Ｆ３１）は、同じファイバ（例えば、ＯＦ３１）の２つの接触点（例えば、ＣＰ３１とＣＰ３２）をつないで形成される破線を直接交差する。
[000141] 対照的には、光ファイバＯＦ３４、ＯＦ３５、ＯＦ３８の各々は、２つの上方の光ファイバと接触し、したがって、２つの力ベクトルの影響を受け得、その各々は、異なる方向に進む。これらの３つの光ファイバＯＦ３４、ＯＦ３５、ＯＦ３８の各々に対し、合力又は合成力ベクトルを決定することができる。例として、光ファイバ３４は、２つの上方の光ファイバＯＦ３３、ＯＦ３８と接触し得る。結果的に、光ファイバＯＦ３４は、光ファイバ３３ ＯＦ３３から伝達される第１の力ベクトルＦ３４－１及び光ファイバ３８ ＯＦ３８から伝達される第２の力ベクトルＦ３４－２の影響を受け得る。光ファイバ３４ ＯＦ３４に加わる合力又は合成力ベクトルＦ３４（図１７（ａ）で太い矢印によって示されるような）は、２つの接触点ＣＰ３４、ＣＰ３５をつないで形成される破線を交差し得る。同様の方法で、光ファイバ３５ ＯＦ３５及び光ファイバ３８ ＯＦ３８の各々の合力又は合成力ベクトルもまた、その２つの接触点をつないで形成される破線を交差し得る。
[000142] したがって、図１７（ａ）の実施形態は、前述の基準の最初の２つ、すなわち、各光ファイバが２つの定義された支持部又は接触点によって支持されることと、光ファイバの合力ベクトルがその２つの支持部をつないで形成される線を交差することとを同時に満たす。そのような方法で構成されたファイバ集積配置は、光ファイバ及びファイバホルダの製造公差の影響を受けにくく、したがって、メカニカルクランプの安定性を大幅に改善することができる。クランプ力はトップダウン方式で低減されるため、クランプ力Ｆは、十分に強い力ベクトルの影響を最下部光ファイバＯＦ３４、ＯＦ３５が受けられるほど十分に強いものであり得、したがって、適所にしっかりとクランプすることができる。その一方で、クランプ力Ｆは、各光ファイバ（具体的には、クランプ力が直接加わる最上部光ファイバＯＦ３１）の最大許容力を超えないように維持することができる。これは、クランプ力が加わることにより光学性能の低下が生じることなく、ファイバスタックの安定した及びロバストなメカニカルクランプが達成されることを保証するためである。クランプ力は、ファイバにおける応力を誘起し得、それは、例えば、偏光角度シフト及びモード整合低下を招き得、それにより、かなりの性能損失が生じ得る。誘起される応力の許容レベルは、ファイバのクラッドの厚さに依存し得る。最大クランプ力は、１０～５０ニュートン（Ｎ）の範囲（例えば、１０Ｎ、２０Ｎ、３０Ｎ又は４０Ｎ）であり得る。
[000143] 上記の実施形態は単なる例であることに留意されたい。前述の３つの基準を同時に満たす他の異なる実施形態も等しく適用することができる。例えば、幾つかの実施形態では、改善されたファイバホルダＩ－ＦＨは、２つより少ないか又は多いレベル（例えば、１、３、４、５又は６つのレベル）を含み得、したがって、安定した及びロバストな方法で８つより少ないか又は多い光ファイバ（例えば、３、１５、２４、３５又は４８個の光ファイバ）をクランプすることができる。
[000144] 図１７（ｂ）は、実施形態による改善された異なるファイバ集積配置を概略的に示す。このファイバ集積配置Ｉ－ＦＳＡ’では、ファイバホルダＩ－ＦＨ’は、シングルレベルを含み得る。ベースＢ１’に実質的に垂直である２つの対向する内壁ＩＷ１’、ＩＷ２’間の距離Ｄ１は、２．５～２．９、２．６～２．８、２．６５～２．７５、２．６９～２．７１の第１の倍率（例えば、２．７）だけ公称ファイバ直径ｄより大きいものであり得る。したがって、光ファイバ３４ ＯＦ３４と光ファイバ３５ ＯＦ３５との間の中心間距離ｄ１は、１．５～１．９、１．６～１．８、１．６５～１．７５、１．６９～１．７１の第３の倍率（例えば、１．７）だけ公称ファイバ直径ｄより大きいものであり得る。図１７（ａ）の実施形態と同様に、３つの光ファイバＯＦ３４、ＯＦ３５、ＯＦ３８の各々は、２つの接触点によって安定した状態で支持され、その２つの接触点をつないで形成される線を直接交差する力ベクトルの影響を受ける。したがって、そのようなファイバ集積配置Ｉ－ＦＳＡ’もまた、ファイバスタックの安定した及びロバストなクランプを可能にする。
[000145] ファイバ集積配置において機械的にクランプすることができる光ファイバの総数は、ファイバホルダＩ－ＦＨのレベルの数に合わせて拡大できることに留意されたい。しかし、同じレベルの任意の２つの隣接する光ファイバが互いに接触している際は、その総数がさらに増加されることはない。そのような場合は、これらの２つの隣接するファイバ間の中心間距離は、最小であり、ファイバ直径ｄと等しい。
[000146] 実施形態では、ファイバの任意の２つの隣接する接触点間で定義される支持角度（ファイバ中心に対する）は、６０°～１２０°の範囲内に位置する。図１７（ｂ）の例を考慮すると、第１の行の支持角度は１２０°であり、第２の行の支持角度は９０°であり、第３の行の支持角度は６０°である。行の総数が４つの場合、支持部に対する力ベクトルの最小角度は３０°である。
[000147] 上記のものとは別の集積構成を使用することができ、例えば、ファイバスタックの最下位のレベルには、２つを超える光ファイバが存在し得る。そのような構成では、ファイバホルダＩ－ＦＨの異なるレベルの幅は、任意の２つの隣接する光ファイバ間の中心間距離がボトムアップ方式で低減するように、ファイバ直径との異なる関係（例えば、異なる倍率）を有し得る。異なる実施形態では、互いに集積してクランプする前に、各光ファイバの外部コーティングを取り除くことが好ましい。
[000148] 典型的には、ファイバホルダＩ－ＦＨ、Ｉ－ＦＨ’は、光ファイバの材料とは異なる材料（例えば、ガラス、金属）で作られ得、したがって、異なる熱膨張係数を有し得る。ファイバホルダと光ファイバとの間の熱膨張係数の不一致により、温度変動の間の相対移動が起こり得る。例として、ステンレス製のファイバホルダを使用して、溶融石英製の多くの光ファイバを機械的にクランプすることができる。ステンレスの熱膨張係数は溶融石英の熱膨張係数よりはるかに高いため、周囲温度が上昇すると、ファイバホルダは、光ファイバより大きく熱膨張し、その結果、光ファイバは、緩くクランプされる（ファイバホルダが大き過ぎて光ファイバを強固にクランプすることができない）。上昇した周囲温度が降下して、ファイバホルダ内で光ファイバが強固にクランプされていたオリジナルの温度に戻ると、ファイバホルダ及び光ファイバは収縮して、それらのオリジナルのサイズに戻る。しかし、任意の２つの接触面間（例えば、任意の２つの光ファイバ間、又は、光ファイバとファイバホルダの内壁／ベースとの間）の摩擦により、光ファイバの幾つか又はすべては、ファイバホルダに対するそれらのアライメントされた位置に戻ることができず、結果的に、オリジナルの状態の強固なメカニカルクランプを自己回復するか又は実質的に自己回復することができない（例えば、ファイバクランプは、過剰定義されているか又は定義不足である）。温度サイクル／変動の影響に耐えられるようにするため、上記の設計要件に加えて、より厳しい設計基準を実施することができる。幾つかの実施形態では、追加の設計基準は、例えば、各光ファイバの支持角度に関する基準、あらゆる力ベクトル角度に関する基準及び任意の２つの接触面の摩擦係数に関する基準を含み得る。
[000149] 図１７（ｃ）は、実施形態によるさらに改善されたファイバ集積配置を概略的に示す。この実施形態では、さらに改善されたファイバ集積配置Ｉ－ＦＳＡ”は、７つの光ファイバＯＦ４１～ＯＦ４７を強固にクランプすることができる。光ファイバＯＦ４１～ＯＦ４７をロバストに及び安定した状態でクランプするため、実質的に同じ大きさのクランプ力を加える２つのファイバクランプが必要とされ得る。これは、単一のファイバクランプ又は単一のクランプ力Ｆが使用される図１７（ａ）又は１７（ｂ）に示される実施形態とは対照的である。この場合もやはり、簡単にするため、各ファイバクランプの影響は、クランプ力Ｆ１、Ｆ２（例えば、Ｆ１＝Ｆ２）によって表される。ファイバホルダＩ－ＦＨ”は、図１７（ａ）に示されるファイバホルダＩ－ＦＨと同じ構造（例えば、２レベル長方形溝）のものであり得る。ファイバホルダＩ－ＦＨ”の寸法（例えば、ファイバホルダＩ－ＦＨ”の各レベルにおける２つの対向する内壁ＩＷ１”、ＩＷ２”間の距離）は、より厳しい設計基準の実施を理由に異なり得る。
[000150] 図１７（ｃ）に示されるように、各光ファイバＯＦ４１～ＯＦ４７は、２つの接触点によって支持することができる。各光ファイバＯＦ４１～ＯＦ４７に対し、支持角度は、光ファイバの中心と２つの接触点をそれぞれつなぐ２本の線によって形成することができる。例えば、光ファイバＯＦ４１、光ファイバＯＦ４３及び光ファイバＯＦ４４はそれぞれ、支持角度α１、支持角度α３及び支持角度α４を有する。光ファイバが別の２つの光ファイバによって支持されている場合は、支持角度は、２つの力ベクトル角度の総和に等しく、その各々は、図１７（ｃ）に示される局所座標系に対して、対応する力ベクトルの方向と垂直方向又はｚ方向との間に形成される。例えば、光ファイバＯＦ４１の場合、力ベクトル角度β１３は、光ファイバＯＦ４１によって光ファイバＯＦ４３に加えられる力ベクトルＦ１３の方向と垂直方向との間に形成され、力ベクトル角度β１４は、光ファイバＯＦ４１によって光ファイバＯＦ４４に加えられる力ベクトルＦ１４の方向と垂直方向との間に形成される。２つの力ベクトル角度β１３、β１４は、光ファイバＯＦ４３と光ファイバＯＦ４４の相対的な位置（例えば、ｚ方向に沿った相対的な中心位置）に応じて、同じ又は異なる値を有し得る。光ファイバＯＦ４４の場合、光ファイバＯＦ４１、光ファイバＯＦ４２、光ファイバＯＦ４６及び光ファイバＯＦ４７のそれぞれと形成される４つの接触点を有するが、光ファイバＯＦ４４は、依然として、２つの接触点（光ファイバＯＦ４６及び光ファイバＯＦ４７との）によって支持され、従って、その支持は、明確に定義されている。光ファイバＯＦ４１と同様に、支持角度α４は、力ベクトル角度β４１と力ベクトル角度β４２の総和に等しい。
[000151] 上記の通り、各接触点には、光ファイバがそれらのオリジナルの位置に戻るのを阻止し得る摩擦力が存在する。したがって、そのような摩擦力に打ち勝つため、いかなる光ファイバの合力ベクトルの接線成分も、接線方向における摩擦力より大きいものであり得、同じ光ファイバの合力ベクトルの法線成分は、法線方向における摩擦力より大きいものであり得る（適用可能な場合）。光ファイバの合力ベクトルは、光ファイバに加わるすべての力ベクトルを合成した全体的な力ベクトルであることに留意されたい。
[000152] 例として、光ファイバＯＦ４７は、光ファイバＯＦ４４によってのみ加えられる合力ベクトルＦ４７を有し得る。合力ベクトルＦ４７は、接線成分Ｆ４７ｈと法線成分Ｆ４７ｖとに分解することができる。光ファイバＯＦ４７は、２つの接触点によって支持され、一方は、内壁ＩＷ２”との間に形成され、他方は、ベースＢ１”との間に形成される。内壁ＩＷ２”の表面における接触点では、摩擦力Ｆｆｖが存在し、その大きさは、合力ベクトルＦ４７接線成分Ｆ４７ｈの大きさ及び接触点における摩擦係数に依存する。光ファイバＯＦ４７とベースＢ１”によって形成される接触点では、摩擦力Ｆｆｈが存在し、その大きさは、合力ベクトルＦ４７の法線成分Ｆ４７ｖの大きさ及び接触点における摩擦係数に依存する。いかなる接触点における摩擦係数も、接触面の材料に依存する。ファイバホルダＩ－ＦＨ”が金属（例えば、アルミニウム、ステンレス）製である場合は、光ファイバ（例えば、光ファイバＯＦ４７）とファイバホルダの内面（例えば、内壁ＩＷ２”又はベースＢ１”）との間の摩擦係数は、０．７以下であり得、例えば、接触点が溶融石英製の光ファイバとステンレス製のファイバホルダとで形成される場合は、０．１９～０．４１の範囲であり得る。比較として、任意の２つの溶融石英製の光ファイバ間の摩擦係数は、０．２２～０．３６の範囲であり得る。
[000153] 表面摩擦に打ち勝つため、いかなる光ファイバの合力ベクトルも、以下の条件を満たし得る。
Ｆｈ≧Ｆｆｈ； ［１］
Ｆｖ≧Ｆｆｖ； ［２］
式中、
Ｆｈ＝Ｆｒ×Ｓｉｎ（β）； ［３］
Ｆｖ＝Ｆｒ×Ｃｏｓ（β）； ［４］
Ｆｆｈ＝Ｆｖ×ｃｏｆ； ［５］
Ｆｆｖ＝Ｆｈ×ｃｏｆ； ［６］
式中、Ｆｈは、合力Ｆｒの接線成分を示し、Ｆｖは、合力Ｆｒの垂直成分を示し、Ｆｆｈは、接線方向（例えば、水平方向又はｘ方向）における摩擦力を示し、Ｆｆｖは、法線方向（例えば、垂直方向又はｚ方向）における摩擦力を示し、ｃｏｆは、接触点における摩擦係数を示し、βは、合力ベクトルと垂直方向又はｚ方向との間に形成される角度を示す。
Ｆｈ≧Ｆｆｈ； ［１］
Ｆｖ≧Ｆｆｖ； ［２］
式中、
Ｆｈ＝Ｆｒ×Ｓｉｎ（β）； ［３］
Ｆｖ＝Ｆｒ×Ｃｏｓ（β）； ［４］
Ｆｆｈ＝Ｆｖ×ｃｏｆ； ［５］
Ｆｆｖ＝Ｆｈ×ｃｏｆ； ［６］
式中、Ｆｈは、合力Ｆｒの接線成分を示し、Ｆｖは、合力Ｆｒの垂直成分を示し、Ｆｆｈは、接線方向（例えば、水平方向又はｘ方向）における摩擦力を示し、Ｆｆｖは、法線方向（例えば、垂直方向又はｚ方向）における摩擦力を示し、ｃｏｆは、接触点における摩擦係数を示し、βは、合力ベクトルと垂直方向又はｚ方向との間に形成される角度を示す。
[000154] 光ファイバがファイバホルダＩ－ＦＨ”（内壁及びベース）によって直接支持される場合は、方程式［１］及び［２］によって表される設計条件は、以下の角度条件に変換することができる。
ａｒｃｔａｎ（ｃｏｆ）≦β≦ａｒｃｃｏｔ（ｃｏｆ） ［７］
方程式［７］に摩擦係数を適用すると、摩擦力に打ち勝つことができる任意の光ファイバの合力ベクトル角度βの好ましい範囲が得られる。例えば、摩擦係数が０．７以下の場合は、合力ベクトル角度βは、３５°≦β≦５５°の範囲である。図１７（ｃ）に示されるファイバ集積配置Ｉ－ＦＳＡ”では、支持角度は、２つの支持面（例えば、内壁ＩＷ２”とベースＢ１”）間の角度によって定義されるように、９０°に等しいか又は９０°に実質的に近い。
ａｒｃｔａｎ（ｃｏｆ）≦β≦ａｒｃｃｏｔ（ｃｏｆ） ［７］
方程式［７］に摩擦係数を適用すると、摩擦力に打ち勝つことができる任意の光ファイバの合力ベクトル角度βの好ましい範囲が得られる。例えば、摩擦係数が０．７以下の場合は、合力ベクトル角度βは、３５°≦β≦５５°の範囲である。図１７（ｃ）に示されるファイバ集積配置Ｉ－ＦＳＡ”では、支持角度は、２つの支持面（例えば、内壁ＩＷ２”とベースＢ１”）間の角度によって定義されるように、９０°に等しいか又は９０°に実質的に近い。
[000155] 光ファイバが別の２つの光ファイバによって支持される場合は、摩擦力は、接線方向にのみ存在する。方程式［１］によって表される設計条件は、以下の角度条件に変換することができる。
β≧ａｒｃｔａｎ（ｃｏｆ） ［８］
溶融石英製の光ファイバの場合及び摩擦係数が０．３８である際は、合力ベクトル角度βの好ましい範囲は、β≧２１°であるように計算される。そのような範囲は、別の２つの光ファイバによって支持されるいかなる光ファイバの合力ベクトルも、ファイバとファイバの接触点又は界面における摩擦力より強いことを保証することができる。しかし、ファイバ集積配置が冷却されている間は、光ファイバとファイバホルダとの間の熱膨張係数の不一致が原因で、ファイバホルダは、ファイバスタックに（水平）収縮力を加え得る。収縮力により、別の２つの光ファイバによって支持されるそれらの光ファイバは、ファイバとファイバの界面における摩擦力に反して作用することによって、押し上げられ得る。収縮力がファイバとファイバのいかなる界面における摩擦力よりも強いことを保証するため、光ファイバの合力ベクトルは、以下の基準をさらに満たし得る。
Ｓｉｎ（β）＊Ｃｏｓ（β）≧ｃｏｆ ［９］
方程式［９］に同じ摩擦係数０．３８を適用し、クランプ力の影響が無視できるほどであると想定すると、合力ベクトル角度βの所望の範囲は、２５°≦β≦６５°であるように計算される。そのようなより狭い角度要件（上記の範囲β≧２１°と比較して）により、光ファイバは、温度変動の間、ファイバとファイバのいかなる界面における上下滑動も可能になる。好ましい実施形態では、合力ベクトルの角度は、４５°±１５°であるように設計され得る。
β≧ａｒｃｔａｎ（ｃｏｆ） ［８］
溶融石英製の光ファイバの場合及び摩擦係数が０．３８である際は、合力ベクトル角度βの好ましい範囲は、β≧２１°であるように計算される。そのような範囲は、別の２つの光ファイバによって支持されるいかなる光ファイバの合力ベクトルも、ファイバとファイバの接触点又は界面における摩擦力より強いことを保証することができる。しかし、ファイバ集積配置が冷却されている間は、光ファイバとファイバホルダとの間の熱膨張係数の不一致が原因で、ファイバホルダは、ファイバスタックに（水平）収縮力を加え得る。収縮力により、別の２つの光ファイバによって支持されるそれらの光ファイバは、ファイバとファイバの界面における摩擦力に反して作用することによって、押し上げられ得る。収縮力がファイバとファイバのいかなる界面における摩擦力よりも強いことを保証するため、光ファイバの合力ベクトルは、以下の基準をさらに満たし得る。
Ｓｉｎ（β）＊Ｃｏｓ（β）≧ｃｏｆ ［９］
方程式［９］に同じ摩擦係数０．３８を適用し、クランプ力の影響が無視できるほどであると想定すると、合力ベクトル角度βの所望の範囲は、２５°≦β≦６５°であるように計算される。そのようなより狭い角度要件（上記の範囲β≧２１°と比較して）により、光ファイバは、温度変動の間、ファイバとファイバのいかなる界面における上下滑動も可能になる。好ましい実施形態では、合力ベクトルの角度は、４５°±１５°であるように設計され得る。
[000156] 図１７（ｃ）を参照すると、ファイバ集積配置のすべての光ファイバが明確に定義されている（すなわち、過剰定義でも定義不足でもない）ことを保証するため、ファイバホルダＩ－ＦＨ”との２つの接触点（例えば、一方は内壁と、他方はベースと）を有する光ファイバＯＦ４３、ＯＦ４５は、別の光ファイバによって支持されない。幾つかの実施形態では、光ファイバＯＦ４５の外面と光ファイバＯＦ４７の外面の間及び光ファイバＯＦ４３の外面と光ファイバＯＦ４６の外面の間には、最小距離Ｇ１及びＧ２が存在し得る。最小距離Ｇ１、Ｇ２は、例えば、１μｍ又はそれ以上であり得る。その上、確実なベース支持を保証し、製造可能性の向上を容易にするため、第２のレベルＢ２”のベースの幅は、光ファイバＯＦ４３、ＯＦ４５の半径より広いものであり得る。幾つかの実施形態では、第２のレベルのベースＢ２”の幅と光ファイバＯＦ４３、ＯＦ４５の半径との最小差Ｇ３は、例えば、１５μｍ又はそれ以上であり得る。
[000157] 複数の光ファイバのメカニカルクランプは、例えば、ＨＣ－ＰＣＦベースの広帯域放射源におけるファイバの切り替えなどの用途に対して、ロバストな及び安定したファイバ集積配置を提供することができるが、同様の又は同じ効果を達成するために、代替の手法を使用することもできる。代替の手法の１つは、熱収縮可能ファイバ管を使用して複数の光ファイバをクランプすることである。そのような代替の手法の背後にある考え方は、熱源（例えば、アーク熱源）によって加熱されると、熱収縮可能ファイバ管が収縮し始め、光ファイバをファイバ束又はファイバ集積配置に束ねてまとめるというものである。そのような手法は、図１７（ｃ）に示されるファイバ集積配置の厳しい設計基準の必要性を取り除き、複数の光ファイバがロバストな及び安定したファイバスタックへの自己アライメントを行えるようにする。さらに、この手法は、ファイバ集積配置をより容易に取り付けられるようにもする。
[000158] 図１８は、熱収縮可能チューブを用いてファイバ集積配置を作成するプロセスを示す概略図である。図１８に示される例示的な構成では、２つの別個の、実質的に同一の熱収縮可能ファイバ管又はスリーブＦＴ１、ＦＴ２を複数の光ファイバＯＦの２つの端部セクションにそれぞれ適用することができる。そのような場合、各ファイバ管ＦＴ１、ＦＴ２は、１０ｍｍ～５０ｍｍの最大長及び／又は２ｍｍ～５ｍｍの最小長を有し得、例えば、この長さは、５ｍｍ～５０ｍｍ、５ｍｍ～２０ｍｍ又は５ｍｍ～１０ｍｍの範囲であり得る。他の例示的な構成では、光ファイバＯＦの全長と実質的に同じであるか又はそれよりわずかに長いチューブ長を有する単一の熱収縮可能ファイバ管。
[000159] 熱収縮可能ファイバ管を使用してファイバ集積配置を製造するための製造プロセスは、以下の３つの主要なステップを含み得る。
ステップ１：複数の光ファイバＯＦの各端部を熱収縮可能ファイバ管ＦＴ１、ＦＴに挿入する。ファイバ管ＦＴ１、ＦＴ２に挿入する前には、光ファイバＯＦは、例えば、ファイバ管ＦＴ１、ＦＴ２の内部形状と一致させるために、好ましくは、所望の集積配置に事前に集積され得る。
ステップ２：２つのチューブを収縮させ、したがって、複数の光ファイバＯＦを強固に束ねてまとめるために、１つ又は複数の熱源ＨＳ１、ＨＳ２を用いて、２つの熱収縮可能ファイバ管ＦＴ１、ＦＴ２を順次に又は並行して加熱する。収縮度は、例えば、所望のクランプ力、ファイバ管ＦＴ１、ＦＴ２の材料、ファイバ管の内部形状及び／又は光ファイバＯＦがどのように集積されるかに依存し得る。好ましくは、熱（図１８において大きな灰色の矢印によって示されるような）は、２つのファイバ管が順次に加熱されるか又は並行して加熱されるかに応じて、一方又は両方のファイバ管の円周エリアの周りに実質的に均一に加えられる。実質的に均一な加熱は、例えば、ファイバ管の中心軸の周りでアセンブリ全体（熱収縮可能チューブを備えた光ファイバ）を回転させることによって、又は、ファイバ管ＦＴ１、ＦＴ２の円周の周りに等しく離隔された複数の熱源を同時に使用することによって、得ることができる。光ファイバに対する熱の影響を最小限に抑えるため、ファイバ管ＦＴ１、ＦＴ２は、光ファイバの融解温度より低い（例えば、溶融石英の融解温度より低い）融解温度を有する材料で作ることができる。幾つかの実施形態では、ファイバ管ＦＴ１、ＦＴ２の材料は、ある種の軟質ガラス（例えば、ホウケイ酸塩）であり得る。
ステップ３：各ファイバ管の端面が光ファイバＯＦの終端と実質的に同一平面になるように、１つ又は複数のクリーバＣＬ（例えば、ファイバクリーバ）を用いて２つのファイバ管を順次に又は並行してクリーブする。多くの場合、ファイバ管は、各ファイバ管の端面がファイバ先端から少し離れた距離の所に位置するようにクリーブすることができる。この距離は、０．１ｍｍ～５ｍｍ、０．２ｍｍ～５ｍｍ、０．５ｍｍ～５ｍｍ、０．５ｍｍ～２ｍｍ又は０．５ｍｍ～２ｍｍのファイバ管セクションがどの光ファイバＯＦとも接触しないというようなものであり得る。図１８に示されるように、ファイバ管ＦＴ１のクリーブ位置は、小さな黒い矢印によって示されている。
ステップ１：複数の光ファイバＯＦの各端部を熱収縮可能ファイバ管ＦＴ１、ＦＴに挿入する。ファイバ管ＦＴ１、ＦＴ２に挿入する前には、光ファイバＯＦは、例えば、ファイバ管ＦＴ１、ＦＴ２の内部形状と一致させるために、好ましくは、所望の集積配置に事前に集積され得る。
ステップ２：２つのチューブを収縮させ、したがって、複数の光ファイバＯＦを強固に束ねてまとめるために、１つ又は複数の熱源ＨＳ１、ＨＳ２を用いて、２つの熱収縮可能ファイバ管ＦＴ１、ＦＴ２を順次に又は並行して加熱する。収縮度は、例えば、所望のクランプ力、ファイバ管ＦＴ１、ＦＴ２の材料、ファイバ管の内部形状及び／又は光ファイバＯＦがどのように集積されるかに依存し得る。好ましくは、熱（図１８において大きな灰色の矢印によって示されるような）は、２つのファイバ管が順次に加熱されるか又は並行して加熱されるかに応じて、一方又は両方のファイバ管の円周エリアの周りに実質的に均一に加えられる。実質的に均一な加熱は、例えば、ファイバ管の中心軸の周りでアセンブリ全体（熱収縮可能チューブを備えた光ファイバ）を回転させることによって、又は、ファイバ管ＦＴ１、ＦＴ２の円周の周りに等しく離隔された複数の熱源を同時に使用することによって、得ることができる。光ファイバに対する熱の影響を最小限に抑えるため、ファイバ管ＦＴ１、ＦＴ２は、光ファイバの融解温度より低い（例えば、溶融石英の融解温度より低い）融解温度を有する材料で作ることができる。幾つかの実施形態では、ファイバ管ＦＴ１、ＦＴ２の材料は、ある種の軟質ガラス（例えば、ホウケイ酸塩）であり得る。
ステップ３：各ファイバ管の端面が光ファイバＯＦの終端と実質的に同一平面になるように、１つ又は複数のクリーバＣＬ（例えば、ファイバクリーバ）を用いて２つのファイバ管を順次に又は並行してクリーブする。多くの場合、ファイバ管は、各ファイバ管の端面がファイバ先端から少し離れた距離の所に位置するようにクリーブすることができる。この距離は、０．１ｍｍ～５ｍｍ、０．２ｍｍ～５ｍｍ、０．５ｍｍ～５ｍｍ、０．５ｍｍ～２ｍｍ又は０．５ｍｍ～２ｍｍのファイバ管セクションがどの光ファイバＯＦとも接触しないというようなものであり得る。図１８に示されるように、ファイバ管ＦＴ１のクリーブ位置は、小さな黒い矢印によって示されている。
[000160] 図１９（ａ）～１９（ｅ）は、すべてが熱収縮可能ファイバ管（又は組み立てた時点での熱収縮ファイバ管）を用いて製造された５つの例示的なファイバ集積配置の概略断面図である。簡単にするため、すべての例示的なファイバ集積配置に対して、ファイバ管は１つのみ示されている及び説明されている。しかし、実際には、各々が光ファイバＯＦの端部セクションをカバーしている実質的に同一の一対の熱収縮可能ファイバ管、又は、光ファイバＯＦの全長と実質的に同じ長さを有するか又はそれよりわずかに長い単一の熱収縮可能ファイバ管を使用できることを理解すべきである。
[000161] 図１９（ａ）に示される第１の例では、ファイバ集積配置Ｆ－ＦＳＡ－ａは、光ファイバＯＦの２つの端部セクションをそれぞれクランプする、２つの別個の、ただし、実質的に同一の、熱収縮可能ファイバ管ＦＴ－ａ及びＦＴ－ａ’（光ファイバの他方の端部で使用され、図には示されていない）を使用して、製造することができる。熱収縮可能ファイバ管ＦＴ－ａは、円形形状又は実質的に円形形状に近い形状及び直径ＩＤを有し得る内部チャネルＩＣを含み得る。収縮後、内部チャネルＩＣの形状は、その収縮前の（又はオリジナルの）形状からわずかにずれる可能性があることを理解すべきである。例えば、収縮後、ファイバ管ＦＴ－ａの内部チャネルＩＣのオリジナルの円形形状は、最終的には、もはや円形ではないが、多角形形状と円形形状との間に位置する形状に落ち着き得る。ファイバ集積配置は、３つの光ファイバＯＦを含み得、各々は、３つの接触点（ファイバとファイバ管との接触点が１つ、ファイバ同士の接触点が２つ）を有する。ファイバスタックの最上部に位置する光ファイバにクランプ力が加わる上記の実施形態とは対照的に、この実施形態のクランプ力ＣＦは、熱収縮可能チューブが加熱された後にかける熱収縮力であり得る。さらに、この実施形態のクランプ力は、すべての光ファイバＯＦに加えることができ、各光ファイバＯＦは、実質的に同じ大きさのクランプ力ＣＦを受ける。ファイバ管がかけるクランプ力に加えて、各光ファイバは、２つのファイバ同士の接触点を介して、他の２つの光ファイバがかける別の２つの力を受け得る。そのような方法では、光ファイバの３つの接触点の各々における力は、他の２つの接触点によって支持され得る。したがって、各光ファイバのクランプは、明確に定義される（上記の設計要件に従って）。
[000162] 図１９（ｂ）に示されるファイバ集積配置Ｆ－ＦＳＡ－ｂでは、熱収縮可能ファイバ管ＦＴ－ｂは、図１９（ａ）に示されるファイバ管ＦＴ－ａの変形形態であり得、その違いは、主に、より多くの光ファイバＯＦ（例えば、３つを超える光ファイバＯＦ）をクランプするために使用される内部チャネルＩＣのより大きな直径ＩＤ’にあり得る。図１９（ｂ）に示されるように、１つの中心のファイバＯＦ－Ｃ及び６つの周囲のファイバＯＦ－Ｏは、熱収縮可能ファイバ管ＦＴ－ｂによってまとめて束ねられるか又はクランプされ、ファイバ集積配置Ｆ－ＦＳＡ－ｂを形成する。周囲の光ファイバＯＦ－Ｏ（中心のファイバを取り囲むもの）の各々は、実質的に同じ大きさのクランプ力ＣＦを受け得る。図１９（ａ）に示される例とは対照的に、このファイバ集積配置Ｆ－ＦＳＡ－ｂにおける光ファイバのクランプは、周囲のどの光ファイバも３つの接触点（各接触点は異なる光ファイバと関連付けられる）によって支持され得るという点で、明確に定義されていない。この例示的な配置では、中心のファイバＯＦ－Ｃは、６つの周囲の光ファイバのどの直径とも実質的に同じ直径を有し得る。異なる例示的な配置では、中心のファイバは、６つの周囲の光ファイバの直径とは異なる直径を有し得る。別の例示的な配置では、中心のファイバＯＦ－Ｏの代わりとして、中心構造（例えば、ガラスロッド）を使用することができる。
[000163] 熱収縮可能ファイバ管による、より多くの光ファイバ（例えば、３つを超える光ファイバ）のロバストな及び安定したクランプを行うため、収縮の際に各光ファイバの明確に定義されたクランプ状態を保証することが可能な熱収縮可能ファイバ管を使用することが望ましい。これには、熱収縮可能ファイバ管と直接接触する各光ファイバが３つの接触点のみ有することが必要とされ得る。図１９（ｃ）及び１９（ｄ）に示されるファイバ集積配置Ｆ－ＦＳＡ－ｃ及びＦ－ＦＳＡ－ｄは、そのような要件を満たすことができる例である。これらの２つの例示的なファイバ集積配置の共通性は、中心の光ファイバ又は中心構造が３つ以上の光ファイバ（ファイバ管と直接接触するもの）によって取り囲まれており、周囲の光ファイバの各々がファイバ管との２つの接触点及び中心のファイバ又は中心構造との１つの接触点を有するというようなものであり得る。
[000164] 図１９（ｃ）に示されるファイバ集積配置Ｆ－ＦＳＡ－ｃでは、熱収縮可能チューブＦＴ－ｃによって７つの光ファイバがクランプされ、その内部チャネルＩＣは、六角形形状又は実質的に六角形形状に近い形状を有し得る。周囲の光ファイバＯＦ－Ｏの各々は、六角形の内部チャネルＩＣの６つの角に１つずつ置かれ、したがって、ファイバ管ＦＴ－ｃ、ＦＴ－ｃ’との（角の二辺との）２つの接触点を有し得る。さらに、周囲の光ファイバＯＦ－Ｏの各々は、中心のファイバＯＦ－Ｃとの第３の接触点を有し得る。したがって、周囲の光ファイバの各々は、合計で３つの接触点を有し得、明確に定義されたクランプ状態が生まれる。同様の方法で、ファイバ集積配置Ｆ－ＦＳＡ－ｄの熱収縮可能ファイバ管ＦＴ－ｄの内部チャネルＩＣは、三角形形状又は実質的に三角形形状に近い形状を有し得る。周囲の光ファイバＯＦ－Ｏの各々は、内部チャネルＩＣの３つの角に１つずつ置かれ得る。
[000165] 収縮後、内部チャネルＩＣの形状は、その収縮前のオリジナルの形状（例えば、六角形形状又は三角形形状）からずれる可能性があり、多角形形状（例えば、六角形形状又は三角形形状）と円形形状との間に位置する形状に落ち着き得ることに留意されたい。各ファイバが３つの接触点のみ有する場合に限り、ファイバ管の収縮後も依然として、明確に定義されたクランプ状態を維持することができる。ロバストな及び安定したファイバ集積配置の作成に対して、異なる形状又は構造の内部チャネルを有する熱収縮可能ファイバ管も等しく適していることに留意されたい。熱収縮可能ファイバ管の内部チャネルは、例えば、四角形形状、五角形形状、七角形形状、八角形形状又は九角形形状など、他の異なる多角形形状を有し得る。代わりに、内部チャネルの形状は、例えば、規則的な若しくは不規則な多角形、又は、円形領域と角の両方を含む不規則な形状など、いかなる形状でもよいが、それは、内部チャネルが複数の角を含み、その各々が２つの接触点を介して光ファイバに対する支持を提供し、中心のファイバ又は中心構造が第３の接触点を介して光ファイバに対するさらなる支持を提供する場合に限る。幾つかの異なる例示的な配置では、中心のファイバ又は中心構造は、周囲の光ファイバとは異なる直径を有し得る。
[000166] 図１９（ｅ）に示されるファイバ集積配置Ｆ－ＦＳＡ－ｅでは、熱収縮可能ファイバ管ＦＴ－ｅの内部チャネルＩＣは、中心構造（例えば、ガラスロッド）と、中心構造ＣＳを内部チャネルＩＣの三角形の３つの辺に固定して接続するように配置された３つの内部の固定要素ＦＥとを含み得る。内部の固定要素ＦＥは、例えば、３つの薄壁であり得、各々は、半径方向及び軸方向に沿って延在する。内部の固定要素ＦＥは、内部チャネルを３つのサブボリュームに分離し得、各々は、周囲の光ファイバＯＦ－Ｏを１つずつ含む。内部チャネルＩＣが異なる多角形形状を有する場合は、内部の固定要素ＦＥの数は、多角形の辺の数と同じであり得、内部の固定要素の各々は、中心構造を多角形の辺のうちの１つに接続するように配置することができる。したがって、任意の２つの隣接する固定要素と中心構造で挟まれて形成される各サブボリュームは、光ファイバを１つずつのみ含むことができる。
[000167] 本明細書で開示されるような放射源の寿命全体を延長するように構成された広帯域放射源は、例えば、図１０（ａ）、１０（ｂ）、１１（ａ）、１１（ｂ）、１５、１７（ａ）又は１７（ｂ）に示される構成の何れかを含み得るファイバアセンブリを含む。
[000168] 本明細書で開示されるような放射源の寿命全体を延長するように構成された広帯域放射源は、ファイバアセンブリを含み、図１２、１３又は１４に示される構成の何れかを含み得る。
[000169] 図２０は、本明細書で開示される方法及びフローの実施を支援し得るコンピュータシステム２０００を示すブロック図である。コンピュータシステム２０００は、情報を伝達するためのバス２００２又は他の通信機構と、情報を処理するためにバス２００２と結合されたプロセッサ２００４（又は複数のプロセッサ２００４、２００５）とを含む。また、コンピュータシステム２０００は、プロセッサ２００４による実行のための情報及び命令を格納するためにバス２００２に結合されたメインメモリ２００６（ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）又は他の動的記憶装置など）も含む。また、メインメモリ２００６は、プロセッサ２００４による実行のための命令を実行する間、一時的な変数又は他の中間情報を格納するために使用することもできる。コンピュータシステム２０００は、プロセッサ２００４用の静的情報及び命令を格納するためにバス２００２に結合された読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）２００８又は他の静的記憶装置をさらに含む。記憶装置２０１０（磁気ディスク又は光ディスク）が提供され、情報及び命令を格納するためにバス２００２に結合される。
[000170] コンピュータシステム２０００は、バス２００２を介して、コンピュータユーザに情報を表示するためのディスプレイ２０１２（ブラウン管（ＣＲＴ）又はフラットパネル若しくはタッチパネルディスプレイなど）に結合することができる。入力デバイス２０１４（英数字及び他のキーを含む）は、プロセッサ２００４に情報及びコマンド選択を伝達するためにバス２００２に結合される。別の種類のユーザ入力デバイスは、プロセッサ２００４に方向情報及びコマンド選択を伝達するため並びにディスプレイ２０１２上のカーソルの動きを制御するためのカーソルコントロール２０１６（マウス、トラックボール又はカーソル方向キーなど）である。この入力デバイスは、典型的には、２本の軸、すなわち、第１の軸（例えば、ｘ）及び第２の軸（例えば、ｙ）における２自由度を有し、それにより、デバイスは、平面における位置を指定することができる。また、入力デバイスとして、タッチパネル（スクリーン）ディスプレイを使用することもできる。
[000171] 本明細書に記載の方法の１つ又は複数は、メインメモリ２００６に含まれる１つ又は複数の命令の１つ又は複数のシーケンスをプロセッサ２００４が実行することに応答して、コンピュータシステム２０００によって実行することができる。そのような命令は、別のコンピュータ可読媒体（記憶装置２０１０など）からメインメモリ２００６に読み込むことができる。メインメモリ２００６に含まれる命令のシーケンスの実行により、プロセッサ２００４は、本明細書に記載のプロセスステップを実行する。また、メインメモリ２００６に含まれる命令のシーケンスを実行するために、マルチプロセッシング配置の１つ又は複数のプロセッサを使用することもできる。代替の実施形態では、ソフトウェア命令の代わりに又はソフトウェア命令と組み合わせて、配線回路を使用することができる。したがって、本明細書の説明は、ハードウェア回路とソフトウェアの特定の組合せに限定されない。
[000172] 「コンピュータ可読媒体」という用語は、本明細書で使用される場合、実行のための命令をプロセッサ２００４に提供することに関与するいかなる媒体も指す。そのような媒体は、これらに限定されないが、不揮発性媒体、揮発性媒体及び伝送媒体を含む、多くの形態を取り得る。不揮発性媒体は、例えば、記憶装置２０１０などの光学又は磁気ディスクを含む。揮発性媒体は、メインメモリ２００６などの動的メモリを含む。伝送媒体は、バス２００２を含むワイヤを含む、同軸ケーブル、銅線及び光ファイバを含む。また、伝送媒体は、無線周波数（ＲＦ）及び赤外線（ＩＲ）データ通信の間に発生するものなど、音響又は光波の形態も取り得る。コンピュータ可読媒体の一般的な形態は、例えば、フロッピーディスク、フレキシブルディスク、ハードディスク、磁気テープ、他の任意の磁気媒体、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ、他の任意の光学媒体、パンチカード、紙テープ、穴のパターンを有する他の任意の物理媒体、ＲＡＭ、ＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＦＬＡＳＨ－ＥＰＲＯＭ、他の任意のメモリチップ若しくはカートリッジ、以下に記載の搬送波、又は、コンピュータが読み取ることができる他の任意の媒体を含む。
[000173] 様々な形態のコンピュータ可読媒体は、実行のための１つ又は複数の命令の１つ又は複数のシーケンスをプロセッサ２００４に搬送することに関わり得る。例えば、命令は、最初は、リモートコンピュータの磁気ディスク上にあり得る。リモートコンピュータは、その動的メモリに命令をロードし、モデムを使用して電話回線上で命令を送信することができる。コンピュータシステム２０００にローカル接続されたモデムは、電話回線上でデータを受信し、赤外線送信機を使用してデータを赤外線信号に変換することができる。バスに結合された赤外線検出器は、赤外線信号で搬送されているデータを受信し、データをバス２００２に載せることができる。バス２００２は、メインメモリ２００６にデータを搬送し、プロセッサ２００４は、メインメモリ２００６から命令を回収して実行する。メインメモリ２００６によって受信された命令は、任意選択的に、プロセッサ２００４による実行の前又は後に、記憶装置２０１０に格納することができる。
[000174] また、コンピュータシステム２０００は、好ましくは、バス２００２に結合された通信インタフェース２０１８も含む。通信インタフェース２０１８は、ローカルネットワーク２０２２に接続されたネットワークリンク２０２０に結合される双方向データ通信を提供する。例えば、通信インタフェース２０１８は、対応する種類の電話回線へのデータ通信接続を提供するための総合サービスデジタル網（ＩＳＤＮ）カード又はモデムであり得る。別の例として、通信インタフェース２０１８は、互換性を有するＬＡＮへのデータ通信接続を提供するためのローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）カードであり得る。また、ワイヤレスリンクも実装することができる。任意のそのような実装においては、通信インタフェース２０１８は、様々な種類の情報を表すデジタルデータストリームを搬送する電気、電磁又は光信号の送受信を行う。
[000175] ネットワークリンク２０２０は、典型的には、１つ又は複数のネットワークを通じて、他のデータデバイスとのデータ通信を提供する。例えば、ネットワークリンク２０２０は、ローカルネットワーク２０２２を通じて、ホストコンピュータ２０２４との接続又はインターネットサービスプロバイダ（ＩＳＰ）２０２６によって操作されるデータ機器との接続を提供することができる。これを受けて、ＩＳＰ ２０２６は、ワールドワイドパケットデータ通信ネットワーク（現在では、一般的に「インターネット」２０２８と呼ばれる）を通じて、データ通信サービスを提供する。ローカルネットワーク２０２２とインターネット２０２８は両方とも、デジタルデータストリームを搬送する電気、電磁又は光信号を使用する。様々なネットワークを通じる信号並びにネットワークリンク２０２０上の及び通信インタフェース２０１８を通じる信号（コンピュータシステム２０００に／からデジタルデータを搬送するもの）は、情報を運ぶ搬送波の例示的な形態である。
[000176] コンピュータシステム２０００は、ネットワーク、ネットワークリンク２０２０及び通信インタフェース２０１８を通じて、メッセージの送信及びプログラムコードを含むデータの受信を行うことができる。インターネットの例では、サーバ２０３０は、インターネット２０２８、ＩＳＰ ２０２６、ローカルネットワーク２０２２及び通信インタフェース２０１８を通じて、アプリケーションプログラム用の要求コードを送信し得る。ダウンロードされるそのようなアプリケーションの１つは、例えば、本明細書に記載の技法の１つ又は複数に備えることができる。受信コードは、受信した際にプロセッサ２００４が実行すること及び／又は後の実行のために記憶装置２０１０若しくは他の不揮発性記憶装置に格納することができる。このように、コンピュータシステム２０００は、搬送波の形態でアプリケーションコードを得ることができる。
[000177] さらなる実施形態が、以下の番号が付された条項のリストに開示される。
１．複数の光ファイバを含むファイバアセンブリであって、各光ファイバが、ガス状媒体で満たされる、ファイバアセンブリ
を含む広帯域放射源デバイスであって、
光ファイバのサブセットが、どの時点においても複数の光ファイバの１つのサブセットからのみ広帯域出力を発生させるために、入力放射のビームの受信の対象として個別に選択可能であるように動作可能である、広帯域放射源デバイス。
２．複数の光ファイバの何れか１つが、入力放射のビームの受信の対象として単独で選択可能であるように動作可能である、条項１で定義されるような広帯域放射源デバイス。
３．光ファイバの各々が、中空コアフォトニック結晶ファイバを含む、条項１又は２で定義されるような広帯域放射源デバイス。
４．入力放射のビームを複数の入力ビームに空間的に分割するように動作可能なビーム分割配置と、
複数の入力ビームの各々を光ファイバのサブセットのそれぞれの光ファイバにフォーカスするためのフォーカス配置と
を含む、条項１、２又は３で定義されるような広帯域放射源デバイス。
５．広帯域出力がどの時点においても複数の光ファイバの１つからのみ発生するように動作可能である、条項１、２又は３で定義されるような広帯域放射源デバイス。
６．複数の光ファイバが、実質的に同じファイバ特性を有する２つ以上のファイバを含む、先行する条項の何れか一項で定義されるような広帯域放射源デバイス。
７．複数の光ファイバが、異なるファイバ特性を有する２つ以上のファイバを含む、先行する条項の何れか一項で定義されるような広帯域放射源デバイス。
８．異なるファイバ特性を有する２つ以上のファイバの幾つか又は各々が、異なるスペクトル範囲の広帯域出力を発生するように構成される、条項７で定義されるような広帯域放射源デバイス。
９．異なるスペクトル範囲の各々が、２００ｎｍ～２５００ｎｍの範囲の異なるサブレンジを含む、条項８で定義されるような広帯域放射源デバイス。
１０．複数の光ファイバが、まとめて集積され、まとめて機械的にクランプされるか、溶融されるか又は溶接される、先行する条項の何れか一項で定義されるような広帯域放射源デバイス。
１１．ファイバアセンブリが、複数の光ファイバ及びガス状媒体を封入するガスセルをさらに含む、先行する条項の何れか一項で定義されるような広帯域放射源デバイス。
１２．ファイバアセンブリが、複数の光ファイバの異なる光ファイバを選択することができるように、入力放射のビームに対して移動可能であるように構成される、先行する条項の何れか一項で定義されるような広帯域放射源デバイス。
１３．入力放射のビームが、複数の光ファイバの異なる光ファイバを選択することができるように、ファイバアセンブリに対して移動可能であるように構成される、先行する条項の何れか一項で定義されるような広帯域放射源デバイス。
１４．ファイバアセンブリ又は入力放射のビームが、入力放射のビームの伝播方向に垂直な平面の一方又は両方の方向に移動可能である、条項１２又は１３で定義されるような広帯域放射源デバイス。
１５．広帯域出力のパワーが閾値レベルを下回って降下した際に、広帯域出力を発生させるために、複数の光ファイバの異なる光ファイバに切り替わるように構成される、先行する条項の何れか一項で定義されるような広帯域放射源デバイス。
１６．広帯域出力の異なる光学特性が望ましい際に、広帯域出力を発生させるために、複数の光ファイバの異なる光ファイバに切り替わるように構成され、異なる光学特性が、異なるスペクトル範囲を含む、先行する条項の何れか一項で定義されるような広帯域放射源デバイス。
１７．ファイバアセンブリに対して入力放射を空間的にシフトするように構成された第１のビームシフトアセンブリをさらに含む、先行する条項の何れか一項で定義されるような広帯域放射源デバイス。
１８．第１のビームシフトアセンブリが、
第１の板及び第２の板の一方又は両方を含む少なくとも１つのガラス板であって、第１の板が、第１の軸の周りで回転可能であり、第２の板が、第２の軸の周りで回転可能であり、第１の軸と第２の軸が、互いに垂直であり、ファイバアセンブリの入力ファセットに平行な平面を形成する、少なくとも１つのガラス板であり、任意選択的に、低分散材料（例えば、ＣａＦ２製のＮ－ＦＫ５８）から構成される、少なくとも１つのガラス板、
少なくとも１つのピエゾミラー、及び、
少なくとも１つのガルバノスキャナ
の１つ又は複数を含む、条項１７で定義されるような広帯域放射源デバイス。
１９．広帯域出力が既定のビーム経路を実質的に進むように、広帯域出力を空間的にシフトするように構成された第２のビームシフトアセンブリをさらに含む、条項１７又は１８で定義されるような広帯域放射源デバイス。
２０．ビーム経路が、広帯域出力を使用するように構成されたメトロロジツールの光学的アライメント及び広帯域出力を送達するように構成された出力デリバリファイバの位置の一方又は両方に従って決定される、条項１９で定義されるような広帯域放射源デバイス。
２１．光ファイバを切り替える際に、入力放射を少なくとも部分的に遮断するように構成されたビームブロックをさらに含む、先行する条項の何れか一項で定義されるような広帯域放射源デバイス。
２２．入力放射をファイバアセンブリの複数の光ファイバのうちの１つにカップリングするように構成された入力光学レンズ配置をさらに含む、先行する条項の何れか一項で定義されるような広帯域放射源デバイス。
２３．入力光学レンズ配置の位置及び／又は方位が、入力放射のファイバカップリングを最適化するように調節可能であるように動作可能である、条項２２で定義されるような広帯域放射源デバイス。
２４．広帯域出力をコリメートするように構成された出力光学レンズ配置をさらに含む、先行する条項の何れか一項で定義されるような広帯域放射源デバイス。
２５．出力光学レンズ配置の位置及び／又は方位が、広帯域出力の位置及び／又は方位を最適化するように調節可能であるように動作可能である、条項２４で定義されるような広帯域放射源デバイス。
２６．ファイバアセンブリが、マルチコアマイクロ構造ファイバを含む、先行する条項の何れか一項で定義されるような広帯域放射源デバイスであって、光ファイバの各々が、マイクロ構造ファイバコアを含む、広帯域放射源デバイス。
２７．ファイバアセンブリが、複数の光ファイバを支持するための支持部分を含む、先行する条項の何れか一項で定義されるような広帯域放射源デバイス。
２８．複数の光ファイバが、一次元又は二次元線形アレイに配置される、先行する条項の何れか一項で定義されるような広帯域放射源デバイス。
２９．複数の光ファイバが、単一リング又は複数の同心リングを含むリング配置に配置される、条項１～２７の何れか一項で定義されるような広帯域放射源デバイス。
３０．入力放射のビームを提供するように構成されたポンプ放射源をさらに含む、先行する条項の何れか一項で定義されるような広帯域放射源デバイス。
３１．ファイバアセンブリが、
まとめて集積された複数の光ファイバを保持するように構成されたファイバホルダと、
複数の光ファイバが安定した状態でクランプされるように、少なくとも１つのクランプ力を複数の光ファイバに加えるように構成された少なくとも１つのファイバクランプと
を含み、
複数の光ファイバの各々が、２つの接触点によって支持され、ファイバを支持する２つの接触点をつないで形成される線を交差する力ベクトルの影響を受ける、条項１～２５の何れか一項で定義されるような広帯域放射源デバイス。
３２．各光ファイバが影響を受ける力ベクトルが、少なくとも１つのクランプ力から直接得られるか、又は、１つ若しくは複数の接触する光ファイバを通じて伝達される１つ若しくは複数の力ベクトルから得られる、条項３１で定義されるような広帯域放射源デバイス。
３３．ファイバホルダが、マルチレベル構造を含み、下位のレベルの２つの対向する内壁間の距離が、上位のレベルのものより小さく、各レベルの２つの対向する内壁が、同じレベルのベースに実質的に垂直である、条項３１又は３２で定義されるような広帯域放射源デバイス。
３４．ファイバホルダのマルチレベル構造が、マルチレベルファイバスタックをもたらし、さらに、同じ集積レベルの任意の２つの隣接する光ファイバ間の中心間距離が、最下部ファイバレベルから最上部ファイバレベルに向けてファイバレベルごとに低減する、条項３３で定義されるような広帯域放射源デバイス。
３５．ファイバホルダの最下位のレベルが、２つの光ファイバを保持し、２つの光ファイバ間の中心間距離が、複数の光ファイバの直径より１．５～１．９倍、１．６～１．８倍、１．６５～１．７５倍又は１．６９～１．７１倍大きい、条項３４で定義されるような広帯域放射源デバイス。
３６．マルチレベル構造が、第１のレベル及び第２のレベルを含み、第１のレベルが、第２のレベルより低く、さらに、第１のレベルの２つの対向する内壁間の距離が、ファイバ直径より２．５～２．９倍、２．６～２．８倍、２．６５～２．７５倍又は２．６９～２．７１倍大きく、第２のレベルの２つの対向する内壁間の距離が、ファイバ直径より３．５～３．９倍、３．６～３．８倍、３．６５～３．７５倍又は３．６９～３．７１倍大きい、条項３５で定義されるような広帯域放射源デバイス。
３７．複数の光ファイバの直径が、１０μｍ～１０００μｍの範囲である、条項３１～３６の何れか一項で定義されるような広帯域放射源デバイス。
３８．少なくとも１つのクランプ力が、複数の光ファイバの各々を適所にしっかりと固定できるほど十分に強く、複数の光ファイバの何れかによって許容可能な最大力を超えない、条項３１～３７の何れか一項で定義されるような広帯域放射源デバイス。
３９．最大力が、複数の光ファイバの何れかの特性の少なくとも１つを変える力である、条項３８で定義されるような広帯域放射源デバイス。
４０．各光ファイバの２つの接触点の間で定義される支持角度が、６０°～１２０°の範囲に位置する、条項３１～３９の何れか一項で定義されるような広帯域放射源デバイス。
４１．ファイバホルダのマルチレベル構造が、マルチレベルファイバスタックをもたらし、さらに、少なくとも１つのクランプ力が、マルチレベルファイバスタックの最上部に位置する２つの光ファイバにそれぞれ加えられる２つのクランプ力を含む、条項３３で定義されるような広帯域放射源デバイス。
４２．複数の光ファイバの各々が、以下の条件、すなわち、
ファイバホルダの内壁とベースによって支持される各光ファイバの場合、光ファイバによる影響を受ける力ベクトルとファイバホルダのベースに実質的に垂直な方向との間に形成される角度が、３５°～５５°の範囲に位置することと、
別の２つの光ファイバによって支持される各光ファイバの場合、光ファイバによる影響を受ける力ベクトルとファイバホルダのベースに実質的に垂直な方向との間に形成される角度が、２５°～６５°の範囲に位置することと
を満たすように配置される、条項４１で定義されるような広帯域放射源デバイス。
４３．複数の光ファイバの各々が、各々がファイバホルダの内壁とベースの両方によって支持される任意の２つの隣接する光ファイバが物理的に分離されるというさらなる条件を満たすように配置される、条項４２で定義されるような広帯域放射源デバイス。
４４．任意の２つの光ファイバが、１μｍ又はそれ以上の距離だけ分離される、条項４３で定義されるような広帯域放射源デバイス。
４５．複数の光ファイバの各々が、いかなる上位のレベルのベースも複数の光ファイバの半径より大きい幅を有するというさらなる条件を満たすように配置される、条項４２～４４の何れか一項で定義されるような広帯域放射源デバイス。
４６．任意の上位のレベルのベースの幅と複数の光ファイバの半径の差が、１５μｍ又はそれ以上である、条項４５で定義されるような広帯域放射源デバイス。
４７．２つのクランプ力が、実質的に同じ大きさを有する、条項４１～４６の何れか一項で定義されるような広帯域放射源デバイス。
４８．ファイバアセンブリが、複数の光ファイバの少なくとも第１の端部セクション及び第２の端部セクションを取り囲む少なくとも１つの熱収縮ファイバ管を含み、少なくとも１つの熱収縮ファイバ管が、複数の光ファイバの少なくとも第１の端部セクション及び第２の端部セクションにクランプ力を加えるように構成される、条項１～２５の何れか一項で定義されるような広帯域放射源デバイス。
４９．少なくとも１つの熱収縮ファイバ管が、２つの別個の熱収縮ファイバ管を含み、各々が、複数の光ファイバの第１の端部セクション及び第２の端部セクションのそれぞれをクランプするように構成される、条項４８で定義されるような広帯域放射源デバイス。
５０．少なくとも１つの熱収縮ファイバ管が、複数の光ファイバの全長をカバーするように構成された単一の熱収縮ファイバ管を含む、条項４８で定義されるような広帯域放射源デバイス。
５１．少なくとも１つの熱収縮ファイバ管が、複数の光ファイバの融点より低い融点を有する材料を含む、条項４８～５０の何れか一項で定義されるような広帯域放射源デバイス。
５２．材料が、ホウケイ酸塩である、条項５１で定義されるような広帯域放射源デバイス。
５３．少なくとも１つの熱収縮ファイバ管の各々が、複数の光ファイバの少なくとも幾つかと直接接触する内部チャネルを含む、条項４８～５２の何れか一項で定義されるような広帯域放射源デバイス。
５４．少なくとも１つの熱収縮ファイバ管の各々の内部チャネルが、円形断面を含む、条項５３で定義されるような広帯域放射源デバイス。
５５．少なくとも１つの熱収縮ファイバ管の各々の内部チャネルが、断面において、複数の角を含み、各々が、２つの接触点を介して複数の光ファイバのうちの１つを支持する、条項５３で定義されるような広帯域放射源デバイス。
５６．少なくとも１つの熱収縮ファイバ管の各々の内部チャネルが、多角形断面を含む、条項５５で定義されるような広帯域放射源デバイス。
５７．少なくとも１つの熱収縮ファイバ管の各々の内部チャネルが、規則的な若しくは不規則な多角形形状、又は、円形領域と角の両方を含む不規則な形状を有する、条項５５で定義されるような広帯域放射源デバイス。
５８．少なくとも１つの熱収縮ファイバ管の各々が、複数の光ファイバがクランプされる中心構造をさらに含む、条項５３～５７の何れか一項で定義されるような広帯域放射源デバイス。
５９．中心構造が、複数の内部の固定要素によって少なくとも１つの熱収縮ファイバ管の内部チャネルに固定して接続され、内部の固定要素の各々が、中心構造を内部チャネルの辺に接続する、条項５８で定義されるような広帯域放射源デバイス。
６０．先行する条項の何れか一項で定義されるような広帯域放射源デバイスを含むメトロロジデバイス。
６１．スキャトロメータメトロロジ装置、レベルセンサ又はアライメントセンサを含む、条項６０で定義されるようなメトロロジデバイス。
６２．広帯域放射を発生させるための方法であって、
ポンプ源から入力放射を放出することと、
複数の光ファイバの選択されたサブセットによって入力放射を受け取ることと、
複数の光ファイバの選択されたサブセットから広帯域出力を発生させることと
を含む、方法。
６３．光ファイバの各々が、中空コアフォトニック結晶ファイバを含む、条項６２で定義されるような方法。
６４．サブセットが、複数の光ファイバの単一の光ファイバを含む、条項６２又は６３で定義されるような方法。
６５．受け取るステップ及び発生させるステップのために複数の光ファイバの別の光ファイバに切り替えることを含む、条項６４で定義されるような方法。
６６．切り替えるステップが、発生させるために使用されている光ファイバが交換を必要とすると考えられる際に、同様の光ファイバに切り替えることを含む、条項６５で定義されるような方法。
６７．発生させるために使用されている光ファイバが、広帯域出力のパワーが閾値レベルを下回って降下した際に、交換を必要とすると考えられる、条項６５又は６６で定義されるような方法。
６８．切り替えるステップが、少なくとも１つの異なる放射特性を有するように広帯域出力を発生させるために、少なくとも１つの異なるファイバ特性を有する光ファイバに切り替えることを含む、条項６５～６７の何れか一項で定義されるような方法。
６９．少なくとも１つの異なる放射特性が、異なるスペクトル範囲を含む、条項６７で定義されるような方法。
７０．切り替えるステップが、
入力放射に対してファイバアセンブリを移動すること、及び、
ファイバアセンブリに対して入力放射を移動すること
の一方又は両方を含む、条項６２～６９の何れか一項で定義されるような方法。
７１．複数の光ファイバを機械的にクランプするための方法であって、
ファイバスタックを形成するために複数の光ファイバを保持することと、
複数の光ファイバが安定した状態でクランプされるように、少なくとも１つのクランプ力を複数の光ファイバに加えることと
を含み、
複数の光ファイバの各々が、２つの接触点によって支持され、ファイバを支持する２つの接触点をつないで形成される線を交差する力ベクトルの影響を受ける、方法。
７２．ファイバスタックの同じ集積レベルの任意の２つの隣接する光ファイバ間の中心間距離が、最下部ファイバレベルから最上部ファイバレベルに向けてファイバレベルごとに低減する、条項７１で定義されるような方法。
７３．以下の条件、すなわち、
ファイバホルダの内壁とベースによって支持される各光ファイバの場合、光ファイバによる影響を受ける力ベクトルとファイバホルダのベースに実質的に垂直な方向との間に形成される角度が、３５°～５５°の範囲に位置することと、
別の２つの光ファイバによって支持される各光ファイバの場合、光ファイバによる影響を受ける力ベクトルとファイバホルダのベースに実質的に垂直な方向との間に形成される角度が、２５°～６５°の範囲に位置することと
を満たすように複数の光ファイバの各々を配置することをさらに含む、条項６０又は６１で定義されるような方法。
７４．少なくとも１つの熱収縮可能ファイバ管によって複数の光ファイバをクランプするための方法であって、
複数の光ファイバの両方の端部セクションを少なくとも１つの熱収縮可能ファイバ管に挿入することと、
少なくとも１つの収縮可能ファイバ管を収縮させるために少なくとも１つの収縮可能ファイバ管を加熱することと、
少なくとも１つの収縮可能ファイバ管の各端面が複数の光ファイバの端面と実質的に同一平面になるように、少なくとも１つの収縮可能ファイバ管をクリーブすることと
を含む、方法。
１．複数の光ファイバを含むファイバアセンブリであって、各光ファイバが、ガス状媒体で満たされる、ファイバアセンブリ
を含む広帯域放射源デバイスであって、
光ファイバのサブセットが、どの時点においても複数の光ファイバの１つのサブセットからのみ広帯域出力を発生させるために、入力放射のビームの受信の対象として個別に選択可能であるように動作可能である、広帯域放射源デバイス。
２．複数の光ファイバの何れか１つが、入力放射のビームの受信の対象として単独で選択可能であるように動作可能である、条項１で定義されるような広帯域放射源デバイス。
３．光ファイバの各々が、中空コアフォトニック結晶ファイバを含む、条項１又は２で定義されるような広帯域放射源デバイス。
４．入力放射のビームを複数の入力ビームに空間的に分割するように動作可能なビーム分割配置と、
複数の入力ビームの各々を光ファイバのサブセットのそれぞれの光ファイバにフォーカスするためのフォーカス配置と
を含む、条項１、２又は３で定義されるような広帯域放射源デバイス。
５．広帯域出力がどの時点においても複数の光ファイバの１つからのみ発生するように動作可能である、条項１、２又は３で定義されるような広帯域放射源デバイス。
６．複数の光ファイバが、実質的に同じファイバ特性を有する２つ以上のファイバを含む、先行する条項の何れか一項で定義されるような広帯域放射源デバイス。
７．複数の光ファイバが、異なるファイバ特性を有する２つ以上のファイバを含む、先行する条項の何れか一項で定義されるような広帯域放射源デバイス。
８．異なるファイバ特性を有する２つ以上のファイバの幾つか又は各々が、異なるスペクトル範囲の広帯域出力を発生するように構成される、条項７で定義されるような広帯域放射源デバイス。
９．異なるスペクトル範囲の各々が、２００ｎｍ～２５００ｎｍの範囲の異なるサブレンジを含む、条項８で定義されるような広帯域放射源デバイス。
１０．複数の光ファイバが、まとめて集積され、まとめて機械的にクランプされるか、溶融されるか又は溶接される、先行する条項の何れか一項で定義されるような広帯域放射源デバイス。
１１．ファイバアセンブリが、複数の光ファイバ及びガス状媒体を封入するガスセルをさらに含む、先行する条項の何れか一項で定義されるような広帯域放射源デバイス。
１２．ファイバアセンブリが、複数の光ファイバの異なる光ファイバを選択することができるように、入力放射のビームに対して移動可能であるように構成される、先行する条項の何れか一項で定義されるような広帯域放射源デバイス。
１３．入力放射のビームが、複数の光ファイバの異なる光ファイバを選択することができるように、ファイバアセンブリに対して移動可能であるように構成される、先行する条項の何れか一項で定義されるような広帯域放射源デバイス。
１４．ファイバアセンブリ又は入力放射のビームが、入力放射のビームの伝播方向に垂直な平面の一方又は両方の方向に移動可能である、条項１２又は１３で定義されるような広帯域放射源デバイス。
１５．広帯域出力のパワーが閾値レベルを下回って降下した際に、広帯域出力を発生させるために、複数の光ファイバの異なる光ファイバに切り替わるように構成される、先行する条項の何れか一項で定義されるような広帯域放射源デバイス。
１６．広帯域出力の異なる光学特性が望ましい際に、広帯域出力を発生させるために、複数の光ファイバの異なる光ファイバに切り替わるように構成され、異なる光学特性が、異なるスペクトル範囲を含む、先行する条項の何れか一項で定義されるような広帯域放射源デバイス。
１７．ファイバアセンブリに対して入力放射を空間的にシフトするように構成された第１のビームシフトアセンブリをさらに含む、先行する条項の何れか一項で定義されるような広帯域放射源デバイス。
１８．第１のビームシフトアセンブリが、
第１の板及び第２の板の一方又は両方を含む少なくとも１つのガラス板であって、第１の板が、第１の軸の周りで回転可能であり、第２の板が、第２の軸の周りで回転可能であり、第１の軸と第２の軸が、互いに垂直であり、ファイバアセンブリの入力ファセットに平行な平面を形成する、少なくとも１つのガラス板であり、任意選択的に、低分散材料（例えば、ＣａＦ２製のＮ－ＦＫ５８）から構成される、少なくとも１つのガラス板、
少なくとも１つのピエゾミラー、及び、
少なくとも１つのガルバノスキャナ
の１つ又は複数を含む、条項１７で定義されるような広帯域放射源デバイス。
１９．広帯域出力が既定のビーム経路を実質的に進むように、広帯域出力を空間的にシフトするように構成された第２のビームシフトアセンブリをさらに含む、条項１７又は１８で定義されるような広帯域放射源デバイス。
２０．ビーム経路が、広帯域出力を使用するように構成されたメトロロジツールの光学的アライメント及び広帯域出力を送達するように構成された出力デリバリファイバの位置の一方又は両方に従って決定される、条項１９で定義されるような広帯域放射源デバイス。
２１．光ファイバを切り替える際に、入力放射を少なくとも部分的に遮断するように構成されたビームブロックをさらに含む、先行する条項の何れか一項で定義されるような広帯域放射源デバイス。
２２．入力放射をファイバアセンブリの複数の光ファイバのうちの１つにカップリングするように構成された入力光学レンズ配置をさらに含む、先行する条項の何れか一項で定義されるような広帯域放射源デバイス。
２３．入力光学レンズ配置の位置及び／又は方位が、入力放射のファイバカップリングを最適化するように調節可能であるように動作可能である、条項２２で定義されるような広帯域放射源デバイス。
２４．広帯域出力をコリメートするように構成された出力光学レンズ配置をさらに含む、先行する条項の何れか一項で定義されるような広帯域放射源デバイス。
２５．出力光学レンズ配置の位置及び／又は方位が、広帯域出力の位置及び／又は方位を最適化するように調節可能であるように動作可能である、条項２４で定義されるような広帯域放射源デバイス。
２６．ファイバアセンブリが、マルチコアマイクロ構造ファイバを含む、先行する条項の何れか一項で定義されるような広帯域放射源デバイスであって、光ファイバの各々が、マイクロ構造ファイバコアを含む、広帯域放射源デバイス。
２７．ファイバアセンブリが、複数の光ファイバを支持するための支持部分を含む、先行する条項の何れか一項で定義されるような広帯域放射源デバイス。
２８．複数の光ファイバが、一次元又は二次元線形アレイに配置される、先行する条項の何れか一項で定義されるような広帯域放射源デバイス。
２９．複数の光ファイバが、単一リング又は複数の同心リングを含むリング配置に配置される、条項１～２７の何れか一項で定義されるような広帯域放射源デバイス。
３０．入力放射のビームを提供するように構成されたポンプ放射源をさらに含む、先行する条項の何れか一項で定義されるような広帯域放射源デバイス。
３１．ファイバアセンブリが、
まとめて集積された複数の光ファイバを保持するように構成されたファイバホルダと、
複数の光ファイバが安定した状態でクランプされるように、少なくとも１つのクランプ力を複数の光ファイバに加えるように構成された少なくとも１つのファイバクランプと
を含み、
複数の光ファイバの各々が、２つの接触点によって支持され、ファイバを支持する２つの接触点をつないで形成される線を交差する力ベクトルの影響を受ける、条項１～２５の何れか一項で定義されるような広帯域放射源デバイス。
３２．各光ファイバが影響を受ける力ベクトルが、少なくとも１つのクランプ力から直接得られるか、又は、１つ若しくは複数の接触する光ファイバを通じて伝達される１つ若しくは複数の力ベクトルから得られる、条項３１で定義されるような広帯域放射源デバイス。
３３．ファイバホルダが、マルチレベル構造を含み、下位のレベルの２つの対向する内壁間の距離が、上位のレベルのものより小さく、各レベルの２つの対向する内壁が、同じレベルのベースに実質的に垂直である、条項３１又は３２で定義されるような広帯域放射源デバイス。
３４．ファイバホルダのマルチレベル構造が、マルチレベルファイバスタックをもたらし、さらに、同じ集積レベルの任意の２つの隣接する光ファイバ間の中心間距離が、最下部ファイバレベルから最上部ファイバレベルに向けてファイバレベルごとに低減する、条項３３で定義されるような広帯域放射源デバイス。
３５．ファイバホルダの最下位のレベルが、２つの光ファイバを保持し、２つの光ファイバ間の中心間距離が、複数の光ファイバの直径より１．５～１．９倍、１．６～１．８倍、１．６５～１．７５倍又は１．６９～１．７１倍大きい、条項３４で定義されるような広帯域放射源デバイス。
３６．マルチレベル構造が、第１のレベル及び第２のレベルを含み、第１のレベルが、第２のレベルより低く、さらに、第１のレベルの２つの対向する内壁間の距離が、ファイバ直径より２．５～２．９倍、２．６～２．８倍、２．６５～２．７５倍又は２．６９～２．７１倍大きく、第２のレベルの２つの対向する内壁間の距離が、ファイバ直径より３．５～３．９倍、３．６～３．８倍、３．６５～３．７５倍又は３．６９～３．７１倍大きい、条項３５で定義されるような広帯域放射源デバイス。
３７．複数の光ファイバの直径が、１０μｍ～１０００μｍの範囲である、条項３１～３６の何れか一項で定義されるような広帯域放射源デバイス。
３８．少なくとも１つのクランプ力が、複数の光ファイバの各々を適所にしっかりと固定できるほど十分に強く、複数の光ファイバの何れかによって許容可能な最大力を超えない、条項３１～３７の何れか一項で定義されるような広帯域放射源デバイス。
３９．最大力が、複数の光ファイバの何れかの特性の少なくとも１つを変える力である、条項３８で定義されるような広帯域放射源デバイス。
４０．各光ファイバの２つの接触点の間で定義される支持角度が、６０°～１２０°の範囲に位置する、条項３１～３９の何れか一項で定義されるような広帯域放射源デバイス。
４１．ファイバホルダのマルチレベル構造が、マルチレベルファイバスタックをもたらし、さらに、少なくとも１つのクランプ力が、マルチレベルファイバスタックの最上部に位置する２つの光ファイバにそれぞれ加えられる２つのクランプ力を含む、条項３３で定義されるような広帯域放射源デバイス。
４２．複数の光ファイバの各々が、以下の条件、すなわち、
ファイバホルダの内壁とベースによって支持される各光ファイバの場合、光ファイバによる影響を受ける力ベクトルとファイバホルダのベースに実質的に垂直な方向との間に形成される角度が、３５°～５５°の範囲に位置することと、
別の２つの光ファイバによって支持される各光ファイバの場合、光ファイバによる影響を受ける力ベクトルとファイバホルダのベースに実質的に垂直な方向との間に形成される角度が、２５°～６５°の範囲に位置することと
を満たすように配置される、条項４１で定義されるような広帯域放射源デバイス。
４３．複数の光ファイバの各々が、各々がファイバホルダの内壁とベースの両方によって支持される任意の２つの隣接する光ファイバが物理的に分離されるというさらなる条件を満たすように配置される、条項４２で定義されるような広帯域放射源デバイス。
４４．任意の２つの光ファイバが、１μｍ又はそれ以上の距離だけ分離される、条項４３で定義されるような広帯域放射源デバイス。
４５．複数の光ファイバの各々が、いかなる上位のレベルのベースも複数の光ファイバの半径より大きい幅を有するというさらなる条件を満たすように配置される、条項４２～４４の何れか一項で定義されるような広帯域放射源デバイス。
４６．任意の上位のレベルのベースの幅と複数の光ファイバの半径の差が、１５μｍ又はそれ以上である、条項４５で定義されるような広帯域放射源デバイス。
４７．２つのクランプ力が、実質的に同じ大きさを有する、条項４１～４６の何れか一項で定義されるような広帯域放射源デバイス。
４８．ファイバアセンブリが、複数の光ファイバの少なくとも第１の端部セクション及び第２の端部セクションを取り囲む少なくとも１つの熱収縮ファイバ管を含み、少なくとも１つの熱収縮ファイバ管が、複数の光ファイバの少なくとも第１の端部セクション及び第２の端部セクションにクランプ力を加えるように構成される、条項１～２５の何れか一項で定義されるような広帯域放射源デバイス。
４９．少なくとも１つの熱収縮ファイバ管が、２つの別個の熱収縮ファイバ管を含み、各々が、複数の光ファイバの第１の端部セクション及び第２の端部セクションのそれぞれをクランプするように構成される、条項４８で定義されるような広帯域放射源デバイス。
５０．少なくとも１つの熱収縮ファイバ管が、複数の光ファイバの全長をカバーするように構成された単一の熱収縮ファイバ管を含む、条項４８で定義されるような広帯域放射源デバイス。
５１．少なくとも１つの熱収縮ファイバ管が、複数の光ファイバの融点より低い融点を有する材料を含む、条項４８～５０の何れか一項で定義されるような広帯域放射源デバイス。
５２．材料が、ホウケイ酸塩である、条項５１で定義されるような広帯域放射源デバイス。
５３．少なくとも１つの熱収縮ファイバ管の各々が、複数の光ファイバの少なくとも幾つかと直接接触する内部チャネルを含む、条項４８～５２の何れか一項で定義されるような広帯域放射源デバイス。
５４．少なくとも１つの熱収縮ファイバ管の各々の内部チャネルが、円形断面を含む、条項５３で定義されるような広帯域放射源デバイス。
５５．少なくとも１つの熱収縮ファイバ管の各々の内部チャネルが、断面において、複数の角を含み、各々が、２つの接触点を介して複数の光ファイバのうちの１つを支持する、条項５３で定義されるような広帯域放射源デバイス。
５６．少なくとも１つの熱収縮ファイバ管の各々の内部チャネルが、多角形断面を含む、条項５５で定義されるような広帯域放射源デバイス。
５７．少なくとも１つの熱収縮ファイバ管の各々の内部チャネルが、規則的な若しくは不規則な多角形形状、又は、円形領域と角の両方を含む不規則な形状を有する、条項５５で定義されるような広帯域放射源デバイス。
５８．少なくとも１つの熱収縮ファイバ管の各々が、複数の光ファイバがクランプされる中心構造をさらに含む、条項５３～５７の何れか一項で定義されるような広帯域放射源デバイス。
５９．中心構造が、複数の内部の固定要素によって少なくとも１つの熱収縮ファイバ管の内部チャネルに固定して接続され、内部の固定要素の各々が、中心構造を内部チャネルの辺に接続する、条項５８で定義されるような広帯域放射源デバイス。
６０．先行する条項の何れか一項で定義されるような広帯域放射源デバイスを含むメトロロジデバイス。
６１．スキャトロメータメトロロジ装置、レベルセンサ又はアライメントセンサを含む、条項６０で定義されるようなメトロロジデバイス。
６２．広帯域放射を発生させるための方法であって、
ポンプ源から入力放射を放出することと、
複数の光ファイバの選択されたサブセットによって入力放射を受け取ることと、
複数の光ファイバの選択されたサブセットから広帯域出力を発生させることと
を含む、方法。
６３．光ファイバの各々が、中空コアフォトニック結晶ファイバを含む、条項６２で定義されるような方法。
６４．サブセットが、複数の光ファイバの単一の光ファイバを含む、条項６２又は６３で定義されるような方法。
６５．受け取るステップ及び発生させるステップのために複数の光ファイバの別の光ファイバに切り替えることを含む、条項６４で定義されるような方法。
６６．切り替えるステップが、発生させるために使用されている光ファイバが交換を必要とすると考えられる際に、同様の光ファイバに切り替えることを含む、条項６５で定義されるような方法。
６７．発生させるために使用されている光ファイバが、広帯域出力のパワーが閾値レベルを下回って降下した際に、交換を必要とすると考えられる、条項６５又は６６で定義されるような方法。
６８．切り替えるステップが、少なくとも１つの異なる放射特性を有するように広帯域出力を発生させるために、少なくとも１つの異なるファイバ特性を有する光ファイバに切り替えることを含む、条項６５～６７の何れか一項で定義されるような方法。
６９．少なくとも１つの異なる放射特性が、異なるスペクトル範囲を含む、条項６７で定義されるような方法。
７０．切り替えるステップが、
入力放射に対してファイバアセンブリを移動すること、及び、
ファイバアセンブリに対して入力放射を移動すること
の一方又は両方を含む、条項６２～６９の何れか一項で定義されるような方法。
７１．複数の光ファイバを機械的にクランプするための方法であって、
ファイバスタックを形成するために複数の光ファイバを保持することと、
複数の光ファイバが安定した状態でクランプされるように、少なくとも１つのクランプ力を複数の光ファイバに加えることと
を含み、
複数の光ファイバの各々が、２つの接触点によって支持され、ファイバを支持する２つの接触点をつないで形成される線を交差する力ベクトルの影響を受ける、方法。
７２．ファイバスタックの同じ集積レベルの任意の２つの隣接する光ファイバ間の中心間距離が、最下部ファイバレベルから最上部ファイバレベルに向けてファイバレベルごとに低減する、条項７１で定義されるような方法。
７３．以下の条件、すなわち、
ファイバホルダの内壁とベースによって支持される各光ファイバの場合、光ファイバによる影響を受ける力ベクトルとファイバホルダのベースに実質的に垂直な方向との間に形成される角度が、３５°～５５°の範囲に位置することと、
別の２つの光ファイバによって支持される各光ファイバの場合、光ファイバによる影響を受ける力ベクトルとファイバホルダのベースに実質的に垂直な方向との間に形成される角度が、２５°～６５°の範囲に位置することと
を満たすように複数の光ファイバの各々を配置することをさらに含む、条項６０又は６１で定義されるような方法。
７４．少なくとも１つの熱収縮可能ファイバ管によって複数の光ファイバをクランプするための方法であって、
複数の光ファイバの両方の端部セクションを少なくとも１つの熱収縮可能ファイバ管に挿入することと、
少なくとも１つの収縮可能ファイバ管を収縮させるために少なくとも１つの収縮可能ファイバ管を加熱することと、
少なくとも１つの収縮可能ファイバ管の各端面が複数の光ファイバの端面と実質的に同一平面になるように、少なくとも１つの収縮可能ファイバ管をクリーブすることと
を含む、方法。
本明細書では、リソグラフィ装置をＩＣの製造で使用することが具体的に参照されているが、本明細書に記載のリソグラフィ装置は、他の用途を有し得ることが理解されるべきである。可能な他の用途として、一体型光学系、磁区メモリのガイダンスパターン及び検出パターン、平面パネルディスプレイ、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、薄膜磁気ヘッド等の製造がある。
[000178] 本明細書では、本発明の実施形態をリソグラフィ装置に関連して具体的に参照している場合があるが、本発明の実施形態は、他の装置で使用され得る。本発明の実施形態は、マスク検査装置、メトロロジ装置或いはウェーハ（若しくは他の基板）又はマスク（若しくは他のパターニングデバイス）等の物体を測定又はプロセスする任意の装置の一部をなし得る。これらの装置は、まとめてリソグラフィツールと呼ばれ得る。そのようなリソグラフィツールは、真空条件又は周囲（非真空）条件を用い得る。
[000179] 本発明の実施形態を光リソグラフィに関連して使用することをここまで具体的に参照してきたが、本発明は、文脈が許す限り、光リソグラフィに限定されず、他の用途で使用され得、例えばインプリントリソグラフィで使用され得ることが理解される。
[000180] ここまで本発明の特定の実施形態について説明してきたが、当然のことながら、本発明は、説明された以外の方法で実施され得る。上述の説明は、限定的ではなく、例示的であるものとする。したがって、当業者であれば明らかなように、以下に示される特許請求項の範囲から逸脱しない限り、記載された本発明に対する修正形態がなされ得る。
Claims (15)
- 複数の光ファイバを含むファイバアセンブリであって、各光ファイバがガス状媒体で満たされる、ファイバアセンブリ
を含む広帯域放射源デバイスであって、
前記広帯域放射源デバイスは、前記光ファイバのサブセットが何れの時点においても前記複数の光ファイバの１つのサブセットからのみ広帯域出力を発生させるために、入力放射のビームの受信の対象として個別に選択可能であるように動作可能である、広帯域放射源デバイス。 - 前記複数の光ファイバの何れか１つが、入力放射のビームの受信の対象として単独で選択可能であるように動作可能である、請求項１に記載の広帯域放射源デバイス。
- 前記光ファイバの各々が、中空コアフォトニック結晶ファイバを含む、請求項１又は２に記載の広帯域放射源デバイス。
- 入力放射の前記ビームを複数の入力ビームに空間的に分割するように動作可能なビーム分割配置と、
前記複数の入力ビームの各々を光ファイバの前記サブセットのそれぞれの光ファイバにフォーカスするためのフォーカス配置と
を含む、請求項１、２又は３に記載の広帯域放射源デバイス。 - 前記広帯域出力がどの時点においても前記複数の光ファイバの１つからのみ発生するように動作可能である、請求項１、２又は３に記載の広帯域放射源デバイス。
- 前記複数の光ファイバが、実質的に同じファイバ特性を有する２つ以上のファイバを含む、請求項１～５の何れか一項に記載の広帯域放射源デバイス。
- 前記複数の光ファイバが、異なるファイバ特性を有する２つ以上のファイバを含み、任意選択的に、異なるファイバ特性を有する前記２つ以上のファイバの幾つか又は各々が、異なるスペクトル範囲の前記広帯域出力を発生するように構成される、請求項１～６の何れか一項に記載の広帯域放射源デバイス。
- 前記複数の光ファイバが、まとめて集積され、まとめて機械的にクランプされるか、溶融されるか又は溶接される、請求項１～７の何れか一項に記載の広帯域放射源デバイス。
- 前記ファイバアセンブリが、前記複数の光ファイバ及びガス状媒体を封入するガスセルをさらに含む、請求項１～８の何れか一項に記載の広帯域放射源デバイス。
- 前記ファイバアセンブリが、前記複数の光ファイバの異なる光ファイバを選択することができるように、入力放射の前記ビームに対して移動可能であるように構成される、請求項１～９の何れか一項に記載の広帯域放射源デバイス。
- 入力放射の前記ビームが、前記複数の光ファイバの異なる光ファイバを選択することができるように、前記ファイバアセンブリに対して移動可能であるように構成される、請求項１～１０の何れか一項に記載の広帯域放射源デバイス。
- 前記広帯域出力をコリメートするように構成された出力光学レンズ配置をさらに含む、請求項１～１１の何れか一項に記載の広帯域放射源デバイス。
- 前記複数の光ファイバが、一次元若しくは二次元線形アレイに配置されるか、又は、前記複数の光ファイバが、単一リング若しくは複数の同心リングを含むリング配置に配置される、請求項１～１２の何れか一項に記載の広帯域放射源デバイス。
- 請求項１～１３の何れか一項に記載の広帯域放射源デバイスを含むメトロロジデバイス。
- 広帯域放射を発生させるための方法であって、
ポンプ源から入力放射を放出することと、
複数の光ファイバの選択されたサブセットによって前記入力放射を受け取ることと、
前記複数の光ファイバの前記選択されたサブセットから広帯域出力を発生させることと
を含む、方法。
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