JP6561072B2 - 光／光学放射を処理するための装置と、該装置を設計するための方法およびシステム - Google Patents

Description

本発明は、特に、光放射の伝播の連続（succession de propagations）および空間位相の変更により、光／光学放射を処理するための装置に関する。また、このような装置を設計するための方法およびシステムに関する。

本発明の分野は、光学放射の処理に関する分野であり、特に、光放射の伝播の連続を必要とする光学放射の処理に関する分野である。

国際公開第２０１２／０８５０４６号パンフレットでは、拡散媒体内を伝播した光学放射に対して拡散媒体の影響を補正するためのシステム、または光学放射の空間特性を任意に変換するためのシステムが記載されている。これは、光放射を処理するためのシステムに関する。

この文書に記載されているシステムは、互いに離間した複数の光学手段（位相板または空間位相変調器）を備えており、その位相プロファイルを、最適化ステップ中に個別に調整することができるため、光学手段を通過するまたは光学手段で反射される光放射の空間位相をそれぞれ変更することが可能である。伝播によって分けられる光放射、これらの空間位相変更のシーケンスにより、一般に、光放射を処理することができる。

より一般的には、光放射を処理するために設けられた光学システムは、互いに離間した複数の光学手段を備え、それぞれが、光学放射に対して所定の処理を実行する。

放射の位相プロファイルを変更することが可能であるいくつかの光学手段を備え、かつ光学放射が連続した伝播を行う、これらの光学システムは、大きな欠点を有する。これらのシステムでは、互いに対しておよび光放射に対しての光学手段の位置決めが、典型的にはミクロンオーダーの、非常に正確である必要があり、このため、達成するのが困難であり、組み立てに時間がかかり、取付けの剛性の要件を増すことになり得る。光学素子の不十分な位置決めは、光学放射に対して行われる処理の低下を引き起こす。したがって、処理装置の出力における光学放射は、その後低下する。この低下は、例えば、強度の損失または出力放射の望ましくない空間的な変形の形態をとることがある。

本発明の目的は、上述の欠点を克服することである。

本発明のさらなる目的は、構成が容易である光学放射を処理するための装置を提案することである。

また、本発明のさらなる目的は、構成が迅速である光学放射を処理するための装置を提案することである。

最後に、本発明のさらなる目的は、衝撃や振動に対してより耐性のある光学放射を処理するための装置を提案することである。

本発明は、マルチパスキャビティを規定する少なくとも２つの反射光学素子を備えた、光放射を処理するための装置により上述の目的の少なくとも１つを達成することを可能にすることであり、それによって前記光学素子の少なくとも１つが、前記光放射を少なくとも２回、特に少なくとも２つの異なる反射位置で、反射し、この装置は、補正位置と呼ばれる少なくとも１つの位置を有する、補正素子と呼ばれる少なくとも１つの素子を備え、前記光学放射の反射または透過を生成し、そして、前記補正位置の空間位相プロファイルが前記補正位置の反射／透過のいくつかの異なる地点について異なる位相シフトを有するように、その表面は不均一な（irreguliere）面であることを特徴とする。

つまり、補正位置は、光放射の少なくとも２つの空間的な構成要素の位相を異なって変更する。

このように、本発明による装置は、固定式に規定されるマルチパスキャビティによって、および光放射が複数回反射される少数の光学素子によって、光放射すなわち光学放射を処理する。光放射の空間位相は、少なくとも１つの補正素子での少なくとも１回の反射または透過中に変更される。

その結果、本発明による装置は、同一の固定光で、光放射の１または複数の空間位相の変更を行う。

より一般的には、本発明による装置により、異なる反射または透過の位置について異なる位相プロファイルを提示することが可能な、同一の固定された光学素子で光放射の空間位相の複数の変更を行うことが可能となり、一方で、技術水準のシステムは、光放射の空間位相の変更と同じ数の光学素子を用いることを想定している。

本発明による装置は、互いに関しておよび光学放射に関して配置される光学素子の数が少ないほど、インストールして使用するのが容易であり、構成が迅速である。また、光学素子の数が少ないことにより、本発明による装置は、製造するのに費用対効果が高く、最終的なシステムの剛性および堅さを向上させることができる。

当然のことながら、これはマルチパスキャビティであるため、光学放射は、各反射素子で順に反射される。つまり、マルチパスキャビティを規定する反射光学素子の一方での光学放射の２回の反射は、マルチパスキャビティを規定する反射光学素子の他方の１回の反射によって分けられる。

本発明では、「放射の空間位相」は放射の空間的な構成要素のすべての位相により規定される。

また、「補正位置の空間位相プロファイル」（反射または透過）は、前記補正位置での放射の同一の反射または透過中に、光放射の異なる空間的な構成要素での前記補正位置の反射または透過地点のすべてが寄与するすべての空間位相シフト（空間位相の変更）によって規定される。平面ミラーでの反射の場合には、位相プロファイルを非常に簡素にすることができる。

また、本発明によれば、補正位置は、放射の反射または放射の透過のいずれかを生成することができる。

（マルチパスキャビティを規定する少なくとも２つの反射光学素子の）各反射光学素子は、前記光放射を、好ましくは複数回（好ましくは少なくとも４回、好ましくは少なくとも６回）反射する。

本発明によれば、補正位置の不均一性（irregularites）を、以下により得ることができる：
反射または透過の深さが変更される場合に、前記表面のエッチングまたは前記表面上の樹脂の堆積によって、反射または透過面の深さを変更する、および／または、反射または透過の深さが、例えば液晶で変更されない場合に、放射の空間的な構成要素の位相を変更する材料で、補正位置に堆積、または補正位置を生成する。

好ましいが非限定的な実施形態によれば、補正位置の不均一性は、補正位置の合計サイズよりも少なくとも５倍小さい空間構造を有することができる。

好適には、少なくとも１つの光学補正素子を、マルチパスキャビティを規定する反射光学素子のいずれかによって形成することができる。この場合、同一の光学素子が、両方補正手段であり、マルチパスキャビティを規定するため、本発明による装置の光学素子の数は少なくなる。

特定の実施形態によれば、本発明による装置は、マルチパスキャビティを規定する反射光学素子のいずれかに対応する単一の補正素子を含むことができる。したがって、マルチパスキャビティを規定する放射の空間位相を変更する単一の光学素子を必要とするため、本発明による装置は、構成が簡単、かつ安価である。

別の特定の実施形態によれば、本発明による装置は、マルチパスキャビティを規定する反射光学素子にそれぞれ対応する２つの補正素子を含むことができる。この場合には、マルチパスキャビティを規定する各反射光学素子は、放射の空間位相を変更する少なくとも１つの補正反射位置を含む。

このバージョンでは、本発明による装置により、マルチパスキャビティを規定する２つの反射素子の手段によって光放射の空間位相の変更を行うことができる。それによって、マルチパスキャビティ内の少ない回数の反射で、光放射のより完全な処理を行うことができる。結果として、このバージョンでは、本発明による装置は、必要な光学素子の数を最小限に抑えながら、光放射の処理を行う。

本発明によれば、少なくとも１つの補正素子は、マルチパスキャビティ内に配置されることが可能であり、前記マルチパスキャビティを規定する反射光学素子と異なってもよい。

この場合には、マルチパスキャビティを規定する少なくとも１つの反射光学素子も補正することができる。あるいは、マルチパスキャビティを規定する反射光学素子を補正しないことも可能である。

本発明による装置の好ましいバージョンでは、少なくとも１つの補正素子の反射位置の、少なくとも２つ、特にすべてが補正手段である。したがって、各補正位置は、不均一な反射または透過面を有し、それによって各補正位置の空間位相プロファイルは、前記補正位置の反射または透過の複数の地点について異なる位相シフトを有する。

このバージョンでは、本発明による装置により、補正素子上でのいくつかの、特にすべての、反射または透過中に、光放射の空間位相の変更を行うことができる。それによって、マルチパスキャビティ内で光放射のより完全かつより複雑な処理を行うことができる。

好適には、同一の補正素子の少なくとも２つの補正位置は、異なる位相プロファイルを有する。それによって、装置は、同一の補正光学素子のこれらの２つの補正位置での反射または透過中に、放射の空間位相を異なって変更することを可能にする。

あるいは、または加えて、同一の補正素子の少なくとも２つの補正位置は、同じ位相プロファイルを有する。それによって、装置は、同一の補正光学素子のこれらの２つの補正位置での反射または透過中に、放射の空間位相を同じに変更することができる。

さらに、２つの異なる光学補正素子の少なくとも２つの補正位置は、同じまたは異なる空間位相プロファイルを有していてもよい。

一実施形態によれば、少なくとも１つの光学補正素子を、位相板とすることができる。

好適には、少なくとも１つの補正光学素子を、少なくとも２つの補正位置について、少なくとも２つの異なる空間位相プロファイルを有する位相板とすることができる。

この場合には、位相板は、少なくとも２つの異なる補正位置を覆う。補正位置に対応する位相板の各部分は、この補正位置について所望の空間位相プロファイルを有し、これは、位相板で覆われた他の補正位置についての所望の空間位相プロファイルとは異なってもよい。したがって、いくつかの補正位置を覆う単一の位相板は、異なる空間位相プロファイルを有する少なくとも２つの部分を含む。本実施形態では、単一の位相板がマルチパスキャビティで操作され、配置されているため、本発明による装置の構成は容易になる。

一実施形態によれば、位相板を、エッチングされたミラーとすることができるだけでなく、基板上に堆積された樹脂とすることもできる。

好適には、少なくとも１つの補正光学素子を、少なくとも２つの補正位置について、少なくとも２つの異なる空間位相プロファイルを有する空間位相変調器とすることができる。

この場合には、空間位相変調器は、少なくとも２つの異なる補正位置を覆う。補正位置に対応する空間位相変調器の各部分は、この補正位置について所望の空間位相プロファイルを有し、これは、位相板で覆われた他の補正位置についての所望の空間位相プロファイルとは異なってもよい。したがって、いくつかの補正位置を覆う単一の空間位相変調器は、異なる空間位相プロファイルを有する少なくとも２つの部分を含む。本実施形態では、単一の空間位相変調器が装置に必要とされるため、本発明による装置のコストが低減される。

一実施形態によれば、空間位相変調器を、アクチュエータによって変形されるミラーとすることができるだけでなく、液晶アレイとすることもでき、その複屈折特性は、電極のアレイによって制御される。

また、マルチパスキャビティを規定する少なくとも１つの反射素子は、スルーホールを含むことができ、それによって、処理される光学放射をマルチパスキャビティ内に導入すること、および／または、処理後に前記マルチパスキャビティから光学放射を出力することを可能にする。

本発明による装置の好ましい非限定的な実施形態では、反射光学素子の一方が平坦な反射面を有することができ、反射光学素子の他方は、湾曲した反射面を有することができる。

具体的には、平坦な面を、１つまたは複数の補正反射位置を有する位相板とすることができ、湾曲した面は、その曲率以外には光放射の特定の空間位相に任意の変更を適用しない。

本発明による装置の好ましいが非限定的なバージョンでは、マルチパスキャビティを規定する反射光学素子を、互いに直交する２つの方向に配置することができる。この場合には、本発明による装置は、中間ミラーと呼ばれるミラーをさらに含むことができ、このミラーは、前記反射光学素子のそれぞれの方向に対して４５°の角度で前記反射光学素子に対向して配置され、光放射の９９％を反射する。

中間ミラーは、補正素子であってもなくてもよい。

この非限定的なバージョンでは、本発明による装置は、例えば、中間ミラーを通過する光放射の１％を観察することにより、各反射光学素子を個々に観察することが容易であるため、構成がより容易である。

本発明による装置のこのバージョンでは、マルチパスキャビティは、「角度付き」と呼ばれる。

本発明の別の態様によれば、方法が、本発明による装置を用いて、光学放射を処理するために提案されている。

本発明の別の態様によれば、システムが、光学放射を処理するために提案されており、前記システムは、以下を備えている：
本発明による装置；
前記放射を前記補正装置内に導入するための手段、および、
前記補正装置の出力で放射を収集するための手段。

本発明の別の態様によれば、方法が、本発明による装置を設計するために提案されており、前記方法は以下のステップを含む：
処理される光学放射および基準放射と呼ばれる放射を、２つの反射光学素子間に規定されたマルチパスキャビティ内に伝播させるステップであって、それによって前記光学素子の少なくとも１つが、特に少なくとも２つの異なる反射位置で、前記光学放射を少なくとも２回反射する、ステップ；
前記放射間の干渉を最適化するステップであって、前記最適化は、少なくとも１つの補正素子で、少なくとも１つの補正位置について行われる以下のステップの少なくとも１回の繰り返しを含む、ステップ：
例えば、少なくとも１つの補正位置のレベルで、前記放射間の干渉に関連するパラメータを決定するステップ、および、
前記少なくとも１つの補正位置の空間位相プロファイルを変更するステップ；および、
少なくとも１つの補正位置のレベルで、前記最適化ステップ中に決定された空間位相プロファイルを構成し、前記最適化された干渉を提供するステップ。

処理される放射と基準放射のそれぞれを、以下とすることができる：
前記マルチパスキャビティで効果的に伝播される放射であり、基準放射は処理される光学放射の伝播の方向に対向する伝播方向に伝播する；または、
デジタルデータのセットによって表される仮想の放射。この２番目の場合には、放射の伝播は、マルチパスキャビティ内で測定した特性を反射する。

処理される放射および／または基準放射が仮想である場合には、方法は、位相プロファイルの不在下での異なる光学素子で、基準放射および／または処理される放射の反射または透過の、位置および振幅分布を測定することによりマルチパスキャビティの形状のデータを収集するためのステップを含むことができる。このような測定を、反射または透過位置に対向して、またはその後方に置かれた、ＣＣＤカメラなどの測定手段によって行うことができる。

マルチパスキャビティが角度付きの場合には、中間ミラーを部分反射性とすることができ、例えばＣＣＤカメラである測定手段を、補正位置に対向して、より一般的には、補正反射位置が配置されている反射または透過素子に対向して、中間ミラーの後方に置くことができる。

処理される放射および／または基準放射を、コンピュータ手段のシミュレーションによってマルチパスキャビティで伝播させることができ、このシミュレーションは、キャビティの特性、すなわちキャビティを規定する光学素子の光学および物理特性や、キャビティの長さ、異なる光学素子の相対的な角度などを考慮しており；特性は、マルチパスキャビティの形状に関連するデータを収集するステップ中に取り込まれる情報などを用いて計算される。

基準放射およびキャビティ内の各補正位置のレベルで処理される放射の特性、すなわち基準放射および各補正位置のレベルで処理される放射のそれぞれの空間的な構成要素の強度と位相シフトを提供するために、仮想の基準放射および仮想の処理される放射のキャビティを通る伝播を行うことができ、それによって、上述のこれらの２つの放射の相関パラメータを決定する。

また、行われる処理が、媒体を通過した光学放射に対する拡散媒体の影響の補正である場合、処理される放射は、拡散媒体の出口で得られ、基準放射を、好適には、前記処理される放射が前記拡散媒体を通過する前の、前記処理される放射と同一とすることができる。つまり、基準放射を、処理される放射が拡散媒体を通過する前の処理のための放射と同一とすることができる。

相関パラメータを、マルチパスキャビティ内のそれぞれの反射または透過補正位置で、またはキャビティ内の補正位置の単に一部のみのレベルで、決定することができる。例えば、相関パラメータを、処理される光学放射に処理を適用するために設けられた補正位置のレベルでのみ測定することができる。この相関パラメータを、処理される放射と基準放射との間の空間位相差とすることができる。

あるいは、または加えて、相関パラメータを、マルチパスキャビティの出口で測定することができる。

国際公開第２０１２／０８５０４６号パンフレットは、干渉と最適化の測定に関するさらなる詳細を含んでいる。

補正位置（反射または透過）を構成するための方法は、この補正位置のレベルでの処理される放射および基準放射の特性を測定するステップを含むことができる。このような測定を、補正位置に対向して、またはその後方に置かれた、ＣＣＤカメラなどの測定手段によって行うことができる。

マルチパスキャビティが角度付きの場合には、中間ミラーを部分反射性とすることができ、例えばＣＣＤカメラである測定手段を、補正位置に対向して、より一般的には、補正位置が配置されている反射／透過素子に対向して、中間ミラーの後方に置くことができる。

所与の補正位置について、最適化ステップ中に決定される、最適化と呼ばれる、光放射を処理するための装置を構成し、所望の処理を提供するステップは、以下のステップを含むことができる：
最適化された位相プロファイルを含む位相板を作製するステップ
前記補正位置で位相板を位置決めするステップ。

位相板を、１つの補正位置について個別の位相板、またはいくつかの補正位置に共通であり、１つの補正位置にそれぞれ対応するその表面の異なる領域の異なる最適化された位相プロファイルを含む位相板のいずれかとすることができる。

本発明のさらに別の態様によれば、システムは、本発明による装置を設計するために提案されており、前記システムは以下を含む：
処理される放射および基準放射と呼ばれる放射を、２つの反射光学素子間に規定されたマルチパスキャビティ内に伝播させるための少なくとも１つの手段であって、それによって、前記光学素子の少なくとも１つが、特に少なくとも２つの異なる反射位置で、前記光学放射を少なくとも２回反射する、手段；
前記放射間の干渉を最適化する手段であって、前記最適化は、デジタルまたは光学手段のいずれかによって行われ、少なくとも１つの補正素子の少なくとも１つの補正位置について行われる以下のステップの少なくとも１回の繰り返しを含む、手段：
例えば、少なくとも１つの補正位置のレベルで、前記放射間の干渉に関連するパラメータを決定するステップ、および、
前記少なくとも１つの補正位置の空間位相プロファイルを変更するステップ；および、
少なくとも１つの補正位置のレベルで、前記最適化ステップ中に決定された位相プロファイルを構成し、最適化された干渉を提供する、少なくとも１つの手段。

他の利点および特徴は、限定的ではない実施形態の詳細な説明の検討、および添付の図面から明らかとされよう。
本発明による装置の非限定的な実施形態の概略図である。 本発明による装置の別の非限定的な実施形態の概略図である。 本発明による装置を設計するための本発明による方法の非限定的な例の図式である。 本発明による装置を設計するための本発明によるシステムの非限定的な例の概略図である。

以下に説明する実施形態は限定的ではないことが、十分に理解される。この特性の選択が、技術的な利点を与えるか、技術水準に関して本発明を区別するのに十分である場合、記載された他の特徴とは別に、後述する特性の選択のみを含む本発明の変形を想定することが可能である。この単独の部分が、技術的な利点を与えるか、技術水準に関して本発明を区別するのに十分である場合、この選択は、構造的な詳細なしに、または構造的な詳細の一部のみを有して、少なくとも１つの特性、好ましくは機能的な特性を含む。

特に、技術的な観点からこの組み合わせに欠点がない場合、すべての変形およびすべての記載された実施形態を、互いに組み合わせることができる。

図面において、いくつかの図面に共通する要素は、同じ符号を有する。

図１は、光放射を処理するための装置の第１の非限定的な例の概略図である。

図１に示す装置１００は、２つの反射光学素子１０２および１０４を含み、これらの間に、処理される光放射１０８が複数の反射および伝播を受けるマルチパスキャビティ１０６を形成している。

マルチパスキャビティ１０６を用いると、光放射１０８は、反射素子１０２，１０４の手段による連続反射の各ペア間で反射および／または透過する全く同じ（それ以上でもそれ以下でもない）中間の光学素子（図１の場合には中間素子が存在しない）に遭遇し、すなわち、連続反射は：
（少なくとも２つの反射光学素子の）第１の反射光学素子１０２から始まり、（少なくとも２つの反射光学素子の）第２の反射光学素子１０４に向かう各経路、および、
第２の反射光学素子１０４から始まり、第１の反射光学素子１０２に向かう経路
であり、これらの中間の光学素子は、好ましくは、光放射１０８の偏光を変化させる任意のレンズおよび／または任意の偏光素子（立方体または板）を備えていない。

反射素子１０４は、スルーホール１１０を備え、このスルーホール１１０により、処理されるように光学放射をマルチパスキャビティ１０６に導入し、処理された後にキャビティ１０６を離れることを可能にする。

反射素子１０２は、平坦な反射面１１２を備え、反射素子１０４は、凹状のまたは湾曲した反射面１１４を備えている。

ミラー１０２および１０４によって規定されたマルチパスキャビティが配置されているため、光放射１０８は、順番に異なる位置で各ミラーにより複数回反射される。したがって、図示の例では、平面ミラー１０２は、平面１１２上の８つの異なる反射位置で光学放射１０８を８回反射し、曲面ミラー１０４は、表面１１４上の７つの異なる反射位置で光学放射１０８を７回反射している。

反射素子１０４は、曲面ミラーまたは凹面ミラーによって形成されており、その曲率以外には光学放射１０８の空間位相プロファイルに任意の変更を適用しない。

反射素子１０２は、補正手段と見なされる。この反射素子１０２は、平面ミラーによって形成されており、その反射面１１２は、光学放射の空間位相の変更を適用する波長スケールで変形される。このため、変形した平面ミラーは各反射位置１１６のレベルで不均一な表面を有し、このため、各反射位置１１６は、補正手段であり、放射１０８の空間位相を変更する空間位相プロファイルを有する。このように、各反射領域／区域／位置１１６_１〜１１６_８は、放射１０８の少なくとも２つの空間的な構成要素に対して異なる深さを有し、光学放射１０８の空間位相の変更、すなわち、放射１０８の少なくとも２つの空間的な構成要素の異なる位相シフトを行う。

各反射光学素子１０２，１０４は、前記光放射１０８を複数回（好ましくは少なくとも４回、好ましくは少なくとも６回）反射させるために配置されている。

マルチパスキャビティ１０６は、光放射１０８が（少なくとも）２つの反射光学素子１０２と１０４との間で複数回行ったり来たりするように配置されている。

図１に示す例では、反射素子１０４は補正手段ではない。あるいは、反射素子１０４を、この反射素子１０４の反射位置の少なくとも一部について補正手段とすることもできる。

図１に示す例では、反射素子１０２は、この反射素子１０２上の各反射位置について補正手段である。あるいは、反射素子１０２は、この反射素子１０２の反射位置の一部のみを補正することができる。

図１に示す例では、すべての補正反射位置１１６が異なって示されており、すなわち、異なる空間位相プロファイルを有する。あるいは、各補正反射位置１１６は、同一の不均一性を有することができ、すなわち、位相プロファイルが別の補正反射位置１１６のものと同一である。

図２は、光放射を処理するための装置の第２の非限定的な例の概略図である。

図２に示される装置２００は、図１の装置１００のすべての構成要素を含んでいる。

装置２００では、反射素子１０２および１０４は、それぞれ２０２および２０４の２つの方向に互いに直交して配置されているが、図１では、それらは、同一の方向または互いに平行な２つの方向に配置されている。図２の装置を用いて得られたマルチパスキャビティ１０６は、角度付きと見なされる。

また、装置２００は、方向２０２および２０４のそれぞれに対して４５°の角度で反射素子に対向して配置された中間ミラー２０６を含んでいる。中間ミラー２０６の役割は、反射素子１０２または１０４の一方から反射素子１０４または１０２の他方に光学放射１０８を向けることである。

中間ミラー２０６は、９９％反射するミラーである。結果として、ミラー２０６は、放射１０８の１％を通過させることができ、その都度、放射１０８は、中間ミラー２０６で反射される。

マルチパスキャビティ１０６を用いると、光放射１０８は、反射素子１０２，１０４による連続反射の各ペア間で反射および／または透過する全く同じ（それ以上でもそれ以下でもない）中間の光学素子（図２の場合には中間素子２０６）に遭遇し、すなわち、連続反射は：
第１の反射光学素子１０２から始まり、第２の反射光学素子１０４に向かう各経路、および、
第２の反射光学素子１０４から始まり、第１の反射光学素子１０２に向かう経路
であり、これらの中間の光学素子は、好ましくは、光放射１０８の偏光を変化させる任意のレンズおよび／または任意の偏光素子（立方体または板）を備えていない。

図３は、本発明による装置を設計するための本発明による方法の非限定的な例の図式である。

方法３００は、２つのミラー１０４および１０６を組み合わせることにより、例えばキャビティ１０６であるマルチパスキャビティを作製するための最初のステップ３０２を含んでいる。

次に、方法は、測定キャビティの形状を特徴付けるステップ３０４を含み、すなわち、このステップで、反射位置等の、キャビティの幾何学的特性を決定する。例えば処理される放射である、キャビティ内の放射を伝播することにより、このステップを行うことができる。

ステップ３０６では、本方法は、マルチパスキャビティを規定する少なくとも１つの反射素子に、少なくとも２つの補正反射位置について最適化された位相プロファイルを決定する。このステップ３０６は、各補正反射素子に関する各補正反射位置について行われる以下のステップの少なくとも１回の繰り返しを含む：
ステップ３０８では、処理される放射と基準放射は、他の補正反射位置について既に計算された位相プロファイルを考慮して、補正反射位置のレベルに（逆方向に）デジタルで伝播される；
ステップ３１０では、基準放射と処理される放射との間の相対位相の値は、反射位置のレベルで決定される；
ステップ３１２では、基準放射と反射位置のレベルで処理される放射との間の相対位相を補償するために、補正反射位置のレベルで位相プロファイルをデジタルで変更する。

放射の最適化されたオーバラップ値（空間のスカラー積）を得るために、ステップ３０８〜３１２は、必要に応じて何回も繰り返される。

これらのステップの繰り返しにより、関連する各補正反射位置について最適化された位相プロファイルを決定することができ、処理される放射と基準放射との間の最適化された相関パラメータを取得することが可能になる。

ステップ３０６が実行された後のステップ３１４では、各補正反射位置について最適化された位相プロファイルを含む１つまたは複数の位相板が、例えばミラー１０２の反射面１１２のエッチングにより、関連する反射素子上にプリントされる。

図４は、本発明による装置を設計するための本発明によるシステムの非限定的な例の概略図である。

システム４００はＣＣＤカメラ４０２を含み、このＣＣＤカメラ４０２により、マルチパスキャビティを規定する反射素子の複数の反射位置のレベルで処理される放射を測定することが可能になり、同時に、これらの測定値はマルチパスキャビティの幾何学的特性だけでなく処理される放射を特徴付けることができる。

モジュール４０４が、各補正反射位置についての最適化された位相プロファイルを決定するために、シミュレーションにより、関連する補正反射位置ごとに異なる位相プロファイルを適用することを可能にする。

最後に、モジュール４０６が、以下に応じて処理される放射と異なる補正位置での基準放射との間の相関パラメータの値を決定するために、モジュール４０４によって提供される位相プロファイルの存在下で、マルチパスキャビティ内で処理される放射および基準放射の伝播をシミュレートすることができる：
ＣＣＤカメラ４０２によって行われる測定、特に、処理される放射の特性およびマルチパスキャビティの幾何学的特性、
モジュール４０４によって提供される空間位相プロファイル、
デジタルデータのセットによって表される仮想の基準放射。

モジュール４０６によって決定された相関パラメータに応じて、モジュール４０４で考慮された位置での位相プロファイルが変更される。

モジュール４０６が相関パラメータの最適化された値を決定すると、この最適化された値を提供するモジュール４０４によって決定された位相プロファイルは、ストレージ手段４０８に格納される。

これらの最適化された位相プロファイルは、その後、当該反射素子の代わりに配置されるとすれば、１つまたは複数の位相板を作製／構成するために使用される。あるいは、図１を参照して説明したように、当該反射素子上に１つまたは複数の位相板を直接プリントすることが可能である。

図４では、システム４００は、図２の装置２００と組み合わせて示されている。この構成では、ＣＣＤカメラ４０２は、中間ミラー２０６の後方に配置され、当該反射素子の反射面、すなわち平面ミラー１０２の反射面１１２に焦点を合わせている。

ただし、図１に示した構成による装置を設計するために、図４のシステム４００を使用することも可能である。この構成では、ＣＣＤカメラ４０２は、当該反射素子の後方、すなわちミラー１０２の後方に配置される。

当然、本発明は、ここで説明された例に限定されるものではない。例えば、所与の例において、補正素子は、マルチパスキャビティを規定する光学素子である。あるいは、または加えて、マルチパスキャビティを規定する反射光学素子とは異なる、これらの反射素子間に配置された少なくとも１つの補正光学素子を有することが可能であり、このような補正光学素子は、例えば図２の中間ミラー２０６などの、光学放射を反射または透過する光学素子であってもよい。

また、所与の例において、補正位置は光放射を反射するすべての位置である。あるいは、または加えて、光放射の透過を行う少なくとも１つの補正位置を有することが可能である。

Claims (11)

1. 各反射光学素子（１０２，１０４）が光放射（１０８）を複数回反射するように、マルチパスキャビティ（１０６）を規定する少なくとも２つの前記反射光学素子（１０２，１０４）を備えた、前記光放射（１０８）を処理するための装置（１００；２００）において、
   前記装置が、補正素子と呼ばれる少なくとも１つの素子を備え、前記少なくとも１つの補正素子が複数の補正位置（１１６）を提示し、前記少なくとも１つの補正素子の各々が、前記光放射の反射または透過を生成し、不均一な表面を有し、それによって前記補正位置（１１６）の空間位相プロファイルは、前記補正位置（１１６）のいくつかの異なる反射／透過地点について異なる位相シフトを有し、そして、前記補正位置（１１６）のうちの少なくとも２つが異なる位相プロファイルを有し、
   前記補正素子が：
   前記マルチパスキャビティを規定する前記反射光学素子の１つ、および／または、
   前記マルチパスキャビティに配置され、前記マルチパスキャビティを規定する前記反射光学素子と異なる補正素子
   を備え、
   ここで、前記装置（１００；２００）が、
   − 前記光放射（１０８）を異なる反射位置で少なくとも４回反射させるために各反射光学素子（１０２，１０４）が配置されることを目的として、前記光放射（１０８）を２つの反射光学素子（１０２，１０４）との間で複数回行ったり来たりするようにマルチパスキャビティ（１０６）が配置されており、
   − 前記反射光学素子の一方（１０２）が、湾曲した反射面（１１４）を備え、
   前記マルチパスキャビティを規定する前記少なくとも１つの反射素子（１０４）が、スルーホールを備え、前記スルーホールにより、処理される前記放射を前記マルチパスキャビティに導入及び処理後に前記マルチパスキャビティから出力することを可能にする
   ことを特徴とする、装置。
2. 前記少なくとも１つの補正光学素子が、前記マルチパスキャビティを規定する前記反射光学素子の１つであることを特徴とする、請求項１に記載の装置（１００；２００）。
3. 前記装置が、前記マルチパスキャビティを規定する前記反射光学素子にそれぞれ対応する少なくとも２つの補正素子を備えていることを特徴とする、請求項１または２に記載の装置。
4. 前記少なくとも１つの補正素子が、前記マルチパスキャビティ内に配置され、前記マルチパスキャビティを規定する前記反射光学素子と異なることを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の装置。
5. 前記補正位置のうちの少なくとも２つが同じ位相プロファイルを有することを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載の装置。
6. 前記少なくとも１つの補正光学素子（１０２）が、少なくとも１つの補正位置（１１６）のレベルで、少なくとも１つの位相板を備えていることを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載の装置（１００；２００）。
7. 前記少なくとも１つの補正素子（１０２）が、少なくとも２つの補正位置（１１６）について少なくとも２つの空間位相プロファイルを有する単一の位相板を備えていることを特徴とする、請求項１から６のいずれか一項に記載の装置。
8. 前記マルチパスキャビティ（１０６）を規定する前記反射光学素子（１０２，１０４）が、互いに直交する２つの方向（２０２，２０４）に配置され、前記装置（２００）はまた、前記反射光学素子（１０２，１０４）のそれぞれの前記方向（２０２，２０４）に対して４５°の角度で前記反射光学素子（１０２、１０４）に対向して配置されているミラー（２０６）を備えていることを特徴とする、請求項１から７のいずれか一項に記載の装置（２００）。
9. 前記マルチパスキャビティを規定する前記少なくとも１つの反射素子（１０４）が、スルーホールを備え、前記スルーホールによって、処理すべき前記光放射を前記マルチパスキャビティに導入することを可能にするか、及び／又は、処理後に前記マルチパスキャビティから出力することを可能にすることを特徴とする、請求項１に記載の装置（２００）。
10. 前記反射光学素子の他方（１０２）が平坦な反射面（１１２）を備える、請求項１に記載の装置（２００）。
11. 伝播の連続により光放射（１０８）を処理するためのシステムであって、前記システムが、
    請求項１から９のいずれか一項に記載の補正装置（１００，２００）、
    前記光放射（１０８）を前記補正装置内に導入するための手段、および、
    前記補正装置の出口で前記光放射（１０８）を収集するための手段
    を備えている、システム。