KR20110089155A - 광원 대역폭 선택 및 제어를 위한 시스템 방법과 장치 - Google Patents

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Abstract

대역폭 선택을 위한 메커니즘은 반사 광학 엘리먼트의 반사면을 따라 종축 방향으로 뻗어있는 입사 영역을 포함하는 분산 반사면을 구비한 바디를 가진 분산 광학 엘리먼트를 포함한다. 상기 바디는 또한 바디의 제 1 종축 단부에 배치된 제 1 단부 블록과 바디의 제 2 종축 단부에 배치된 제 2 단부 블록을 포함하고, 상기 제 2 종축 단부는 제 1 종축 단부에 대향하여 있다. 대역폭 선택 메커니즘은 또한 상기 반사면에 대향하여 있는 분산 광학 엘리먼트의 제 2 면 상에 장착된 제 1 액추에이터를 포함하고, 상기 제 1 액추에이터는 상기 제 1 단부 블록에 결합된 제 1 단부와 제 2 단부 블록에 결합된 제 2 단부를 구비하고, 상기 제 1 단부 블록과 상기 제 2 단부 블록에 동일하지만 반대방향인 외력을 인가하도록 동작한다.

Description

광원 대역폭 선택 및 제어를 위한 시스템 방법과 장치{SYSTEM METHOD AND APPARATUS FOR SELECTING AND CONTROLLING LIGHT SOURCE BANDWIDTH}
본 발명은 일반적으로 광학 격자에 관한 것이고, 보다 특히 선택된 중심 파장을 중심으로 하는 광 파장의 대역폭을 선택하기 위해 광학 격자를 벤딩함으로써 대역폭을 튜닝 및 제어하는 시스템 방법 및 장치에 관한 것이다.
격자는 일반적으로 협소화된 광 빔을 선택하는 데에 사용된다. 그러나, 협소화된 광 빔에서의 파장의 대역폭은 일반적인 격자로는 용이하게 선택할 수 없다. 도 1은 일반적인 광 빔 협소화 시스템(100)의 간략한 개략도이다. 일반적인 광선 협소화 시스템(100)은 빔 신장기(104)(일반적으로 하나 이상의 프리즘을 포함) 및 격자(106)를 통과해 지향되는 소스 광 빔(102)을 포함한다. 격자(106)는 다수의 격자 라인(110)을 가진 반사면(108)을 구비한다. 반사면(108)은 신장된 소스 광 빔(102A)의 파면 곡선(114)과 실질적으로 동일한 곡선(112)을 가진다. 광 빔 협소화 시스템(100)의 컴포넌트(102-114)들은 축척에 따라 도시하지 않았고, 특히 곡선(112), 파면(114), 격자의 피치는 예시의 목적으로 확대되었다.
신장된 소스 광 빔(102A)은 광의 다중 파장(116A-n)을 포함한다. 광의 다중 파장(116A-n)은 빔 신장기(104)에 대해 상이한 각도로 발산하고 대응하는 상이한 위치에서의 반사면(108) 상에 부딪힌다.
이상적으로, 선택된 격자 라인(110A)은 적절한 각도(118)로 빔 신장기(104)를 향해 대응하는 반사된 파장(116E')만을 포함하는 협소화된 광 빔(124)을 반사하여 협소화된 광 빔(124)이 다시 빔 신장기(104)를 통과해 빔 신장기(104) 밖의 광학 시스템(120)으로 지나가도록 한다. 불행히도, 선택된 격자 라인(110A)은 또한 반사된 중심 파장(116E') 보다 조금 더 짧은 파장(1502A)과 반사된 중심 파장(116E') 보다 조금 더 긴 파장(1502B)을 포함하는 파장의 대역폭을 반사한다. 따라서, 협소화된 광 빔(124)은 반사된 중심 파장(116E'), 반사된 중심 파장(116E') 보다 조금 더 짧은 파장(1502A) 및 반사된 중심 파장(116E') 보다 조금 더 긴 파장(1502B)을 포함하는 파장의 대역폭을 포함한다.
빔 신장기(104)와 곡선(112)에서의 곡률의 크기를 튜닝하면 매우 정확한 중심 파장 선택 및 예를 들면 협소화된 광 빔(124)에 대해 반사된 중심 파장(116E') 중 어느 하나의 면 +/- 1.0pm(1.0 X 10-12 미터)과 같은, 매우 협소한 최대 대역폭을 허용한다. 그러나, 빔 신장기(104) 튜닝은, 예를 들면, 반사된 중심 파장(116E')의 어느 하나의 면 +/- 0.5 내지 1.0pm 사이의 대역폭과 같은, 협소화된 광 빔(124)에 대한 최대 대역폭 및 최소 대역폭 모두의 정확한 제어 및 선택을 허용하지 않는다.
광학 시스템(120)은 협소화된 협소화된 광 빔(124)을 이용하는 다수의 서브시스템을 포함할 수 있다. 서브시스템 중 일부는 선택된 최대 대역폭과 선택된 최소 대역폭 모두를 필요로 할 수 있다. 예를 들면, 광학 시스템(120)은 선택된 파장에 중심을 두고 원하는 간섭 패턴을 생성하는 데에 사용될 수 있는 충분한 폭의 대역폭 전체에 분포되는 다수의 파장을 요구하는 스캐너를 포함할 수 있다.
대역폭, 특히 전치반폭("FWHM": full width half maximum)으로부터 분리하여 선택된 백분율의 강도, 즉, 95%("E95%" 또는 간단하게 "E95") 또는 E95를 포함하는 스펙트럼의 폭 제어를 위해 보다 엄격한 요구조건을 연속하여 만족시키도록, 중심 파장 선택 및 대역폭 선택 광학 엘리먼트(예를 들면, 자신의 하나의 표면상에서의 그루브와 같은 복수의 분산 광학 피처를 구비한 분산 격자)의 파면의 인터렉션 표면을 변형시킬 필요성이 존재한다. 이러한 요구조건은 일부 작은 범위 내에서 대역폭을 유지하고 및/또는 일부 선택된 값을 초과하지 않으면서 또한 더 큰 범위의 제어에 대한 요구를 포함할 수 있다. 이러한 변형은 2개의 평면에 있어야하고 2개의 평면이 각각 독립적이어야 하며, 변형 메커니즘들 사이에 가능한 간섭이 작고 분산 광학 엘리먼트의 평면을 가로질러(분산 광학 엘리먼트의 길이를 따라 대향해 있는) 피처들을 형성하는 그루브의 간격을 변형시키는 것과 같은 하나의 변형 메커니즘이 더 많은 변형 외력을 가할 수 있도록 할 필요성이 있는 것으로 발견되었다. 발명자는 이러한 변형을 기준 레이저 시스템 대역폭 제어 메커니즘에 제시한다.
상술한 바에 따라, 선택된 중심 파장에 중심이 있는 광 파장의 대역폭을 선택하기 위해 광학 격자를 벤딩하고 선택된 최소 대역폭과 선택된 최대 대역폭을 가지는 시스템, 방법 및 장치에 대한 요구가 있다.
폭넓게 말하면, 본 발명은 선택된 중심 파장에 중심이 있는 광 파장의 대역폭을 선택하기 위해 광학 격자를 벤딩하고 선택된 최소 대역폭과 선택된 최대 대역폭을 가지는 시스템, 방법 및 장치를 제공함으로써 상기와 같은 요구를 만족시킨다. 본 발명은 프로세스, 장치, 시스템, 컴퓨터판독가능 매체, 또는 디바이스를 포함하는 다수의 방식으로 구현될 수 있다. 본 발명의 다수의 실시예가 하기에 기술된다.
본문에 개시된 대역폭 선택 시스템과 방법은 수직 및 수평방향의 2 개의 상이한 방향으로 분산 광학 엘리먼트의 발산의 반사면을 벤딩하면서, 또한 실질적으로 수직 벤딩 외력이 수평 벤딩 외력과 디커플링하는 단계를 포함한다. 디커플링은 수직 벤딩 외력과 수평 벤딩 외력 사이의 상호작용 또는 간섭을 최소화한다. 하나 이상의 만곡부가 수직 벤딩 외력과 수평 벤딩 외력 각각을 디커플링하는 데에 사용된다.
하나의 실시예는 분산 광학 엘리먼트의 반사면을 따라서 종축 방향으로 뻗어있는 입사 영역을 포함하는 분산 반사면을 구비하는 바디를 가진 분산 광학 엘리먼트를 포함하는 대역폭 선택을 위한 메커니즘을 제공한다. 상기 바디는 또한 상기 바디의 제 1 종측 단부에 배치된 제 1 단부 블록, 및 상기 바디의 제 2 종측 단부에 배치된 제 2 단부 블록을 포함하고, 상기 제 2 종축 단부는 상기 제 1 종측 단부에 대향하여 있다. 대역폭 선택 메커니즘은 또한 반사면에 대향하여 있는 분산 광학 엘리먼트의 제 2 표면에 장착된 제 1 액추에이터를 포함하고, 상기 제 1 액추에이터는 상기 제 1 단부 블록에 결합되는 제 1 단부와 상기 제 2 단부 블록에 결합되는 제 2 단부를 구비하고 상기 제 1 단부 블록과 상기 제 2 단부 블록에 동일하지만 대향하는 힘을 인가하여 상기 바디의 종축을 따라서 그리고 분산 광학 엘리먼트의 반사면에 직교하는 제 1 방향으로 상기 바디를 벤딩하도록 동작한다. 대역폭 선택 메커니즘은 또한 반사면에 대해 수직인 분산 광학 엘리먼트의 제 3 표면에 장착된 제 2 액추에이터를 포함하고, 제 2 액추에이터는 제 1 만곡부를 가지고 제 1 단부 블록에 결합되는 제 1 단부와 제 2 만곡부를 가지고 제 2 단부 블록에 결합되는 제 2 단부를 구비하고, 상기 제 1 액추에이터는 상기 제 1 단부 블록과 상기 제 2 단부 블록에 동일하지만 대향하는 힘을 인가하여 상기 바디의 종축을 따라서 그리고 분산 광학 엘리먼트의 반사면에 직교하는 제 2 방향으로 상기 바디를 벤딩하도록 동작하고, 상기 제 2 방향은 또한 상기 제 1 방향에 직교하며, 상기 제 2 액추에이터는 유체 압력 인가 메커니즘을 포함한다. 대역폭을 선택하는 방법이 또한 개시된다.
본 발명의 기타 측면과 이점은 예시의 방식으로 본 발명의 원리를 도시한 첨부도면과 함께 하기의 상세한 설명으로부터 명확하게 될 것이다.
본 발명에 따르면, 선택된 중심 파장에 중심이 있는 광의 파장의 대역폭을 선택하기 위해 광학 격자를 벤딩하고 선택된 최소 대역폭과 선택된 최대 대역폭을 가지는 시스템 및 장치를 제공할 수 있다.
본 발명은 첨부도면과 함께 하기의 상세한 설명에 의해 용이하게 이해될 것이다.
도 1은 일반적인 광 빔 협소화 시스템의 간략화된 개략도이다.
도 2a는 본 발명의 실시예의 측면에 따른 빔 제어 디바이스의 간략화된 개략도이다.
도 2b 및 2c는 본 발명의 실시예의 측면에 따른 빔 제어 디바이스의 반사면의 간략화된 개략도이다.
도 3은 본 발명의 실시예의 측면에 따라 선택된 중심 파장에 중심을 둔 광 파장의 대역폭을 선택하기 위해 광학 격자를 벤딩하고 선택된 최소 대역폭과 선택된 최대 대역폭을 가지는 것으로 수행되는 방법 동작을 도시하는 플로우 차트이다.
도 4는 본 발명의 실시예의 측면에 따른 광 빔 협소화 시스템의 간략화된 개략도이다.
도 5는 본 발명의 실시예의 측면에 따른 분산 광학 엘리먼트의 탑뷰이다.
도 6은 본 발명의 실시예의 측면에 따른 분산 광학 엘리먼트의 측면도이다.
도 7a-7e는 본 발명의 실시예의 측면에 따른 힘을 격자 바디에 인가하는 다양한 형태의 액추에이터의 간략화된 개략도이다.
도 8은 본 발명의 실시예의 측면에 따른 듀얼 기능 대역폭 제어 디바이스의 사시도이다.
도 9-12는 본 발명의 실시예의 측면에 따른 또다른 듀얼 기능 대역폭 제어 메커니즘을 도시한다.
도 13a 및 13b는 본 발명의 실시예의 측면에 따른 만곡된 엘리먼트의 사시도이다.
도 14a는 본 발명의 실시예의 측면에 따른 포스 플레이트의 사시도이다.
도 14b는 본 발명의 실시예의 측면에 따른 분산 광학 엘리먼트 바디의 전면 단부 또는 후면 단부의 사시도이다.
도 15a는 본 발명의 실시예의 측면에 따른 E95 대역폭의 그래프이다.
도 15b는 본 발명의 실시예의 측면에 따른 격자와 같은 분산 광학 엘리먼트를 벤딩하기 위한 또다른 장치의 사시도이다.
도 16a 및 16b는 본 발명의 실시예의 측면에 따라 유용한 만곡된 격자 마운트를 개략적으로 도시한다.
선택된 중심 파장에 중심을 둔 광 파장의 대역폭을 선택하기 위해 광학 격자를 벤딩하고 선택된 최소 대역폭과 선택된 최대 대역폭을 구비한 시스템, 방법 및 장치에 대한 다수의 예시적인 실시예가 기술된다. 본 발명이 본문에 설명된 특정한 상세한 설명의 일부 또는 전부가 없이도 실시될 수 있다는 것을 당업자는 명확하게 이해할 것이다.
도 2a는 본 발명의 실시예의 측면에 따른 빔 제어 디바이스(200)의 간략화된 개략도이다. BCD는 격자(206) 및 제 1 외력(force) 디바이스(218)를 포함한다. 제 1 외력 디바이스(218)는 제 1 평면(230)에서의 격자(206)의 대향하는 단부(206A, 206B)에 결합된다.
제 1 외력 디바이스(218)는 제 1 외력을 각각 링크(219A, 219B)를 통해 격자(206)의 대향하는 단부(206A, 206B)에 인가하여 제어된 방식으로 격자의 반사면(208)이 벤딩되도록 할 수 있다. 예시의 방식으로, 제 1 외력 디바이스(218)는 격자(206)의 대향하는 단부(206A, 206B)상에 견인력(pulling force)(5022)을 인가하여 격자가 제어된 볼록면 방향(5024)으로 벤딩할 수 있도록 한다. 유사하게, 제 1 외력 디바이스(218)는 격자(206)의 대향하는 단부(206A, 206B)상에 미는 힘(pushing force)(5026)을 인가하여 격자가 제어된 오목면 방향(5028)으로 벤딩할 수 있도록 한다. 이러한 방식으로, 제 1 외력 디바이스(218)는 광 빔의 파면 곡선과 실질적으로 일치시키도록 격자(206)의 반사면(212)을 벤딩하여 반사된 협소화된 광 빔의 최대 대역폭과 반사된 중심 파장을 선택하도록 한다.
광 빔은 사용하는 동안 격자(206)를 가열한다. 격자(206) 가열은 격자로 하여금 격자의 재료의 열확장계수에 따라 신장되도록 한다. 일반적으로, 격자(206)는 낮은 확장계수를 가지는 재료로 만들어진다.
제 1 외력 디바이스(218)와 링크(219A, 219B)는 격자(206)와 실질적으로 유사한 열확장계수를 가져서 제 1 외력 디바이스가 격자와 같은 비율로 신장하도록 한다. 따라서, 격자 상에 제 1 외력 디바이스에 의해 가해진 외력(5022, 5026)은 예측된 열동작 범위 전체에서 거의 일정하게 된다.
제 2 외력 디바이스(240)는 제 1 평면(230)과 상이한 제 2 평면(232)에서 격자(206)의 대향하는 단부(206A, 206B)에 결합된다. 제 2 외력 디바이스(240)는 링크(241A, 241B)를 통해 각각 격자(206)의 대향하는 단부(206A, 206B)에 결합된다. 예시에 의해, 제 2 평면(232)은 도시된 바와 같이 제 1 평면(230)에 대해 실질적으로 수직이다. 제 2 외력 디바이스(240)와 링크(241A, 241B)는 격자(206)와 실질적으로 유사한 열팽창계수를 가져서 제 1 외력 디바이스가 격자와 동일한 비율로 확장되도록한다. 따라서, 격자 상에 제 2 외력 디바이스에 의해 가해진 외력(5022, 5026)은 예측되는 열동작 범위 전체에서 실질적으로 일정하게 된다.
도 2b 및 2c는 본 발명의 실시예의 측면에 따른 빔 제어 디바이스(200)의 반사면(208)의 간략화된 개략도이다. 제 2 외력 디바이스(240)는 제 2 외력을 격자(206)의 대향하는 단부(206A, 206B)에 인가하여 제어된 방식으로 격자가 벤딩하도록 할 수 있다. 이러한 방식으로, 제 2 외력 디바이스(240)가 격자(206)의 반사면(212)을 벤딩하여 격자 라인(210)이 격자의 반사면(208) 상에서 팬(fan) 패턴이 되도록 한다. 팬 패턴은 반사된 광 빔의 에지가 팬 패턴에 의해 상이한 방향으로 반사되기 때문에 반사된 광 빔의 형상을 변화시킨다.
예시의 방식으로 도 2b에 도시된 바와 같이, 제 2 외력 디바이스(240)는 격자(206)의 대향하는 단부(206A, 206B)상에 견인력(pulling force)(242)을 인가하여 격자 라인(210)의 팬 패턴이 좌우로 증가하도록 할 수 있다. 유사하게 그리고 도 2c에 도시된 바와 같이, 제 2 외력 디바이스(240)는 격자(206)의 대향하는 단부(206A, 206B)상에 미는 힘(pushing force)(246)을 인가하여 팬 패턴이 좌측과 우측으로 그리고 우측에 더 근접하게 하여 함께 더 폭이 넓어지도록 할 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예의 하나의 측면에 따라 선택된 중심 파장에 중심을 둔 광 파장의 대역폭을 선택하기 위해 광학 격자를 벤딩하고 선택된 최소 대역폭과 선택된 최대 대역폭을 가지며 실시되는 방법 동작(300)을 도시한 플로우차트 도면이다. 본문에 예시된 동작은 예를 들면 일부 동작들이 서브동작을 가지고 다른 예시에서는 본문에 기술된 특정한 동작들이 예시된 동작에 포함되지 않을수 있다는 것이 이해되어야 한다. 이를 염두에 두면서, 상기 방법과 동작(300)이 기술된다. 도 4는 본 발명의 실시예의 측면에 따른 광 빔 협소화 시스템(400)의 간략화된 개략도이다. 광 빔 협소화 시스템(400)의 컴포넌트(102-424)가 축척대로 도시되지 않고, 특히 만곡부(5028), 파면(114) 및 격자의 피치가 예시의 목적으로 확대되었다는 것에 유의해야 한다.
동작(310)시, 광 빔은 예를 들면 빔 신장기(104) 등의 프리즘과 같은 확대경을 통해 통과되어 광 빔을 확대 및 신장시키거나 또는 펼친다. 동작(320)시, 제 1 외력 디바이스(218)는 제 1 외력(222 또는 226)을 각각 링크(219A, 219B)를 통해 격자(206)의 대향하는 단부(206A, 206B)에 인가하여 제어된 방식으로 격자의 반사면(208)이 벤딩하도록 할 수 있다. 반사면(208)은 벤딩되어 반사면이 실질적으로 신장된 광 빔(102A)의 파면(114)과 일치하도록 한다.
동작(330)시, 중심 파장이 선택된다. 중심 파장(116E)은 중심 파장을 다시 빔 신장기(104)와 광학 시스템(120)으로 반사하는 그리드라인(210A)에 의해 선택된다. 중심 파장(116E) 선택과 반사면(208)을 신장된 광 빔(102A)의 파면(114)에 일치시키는 것은 또한 협소화된 반사된 광 빔(424A)의 최대 대역폭(422A)을 결정한다.
동작(340)시, 제 2 외력 디바이스(240)는 제 2 외력(242 또는 244)을 각각 링크(241A, 241B)를 통해 격자(206)의 대향하는 단부(206A, 206B)에 인가하여 격자의 반사면(208) 상에서 격자 라인(210)의 패닝이 증가 또는 감소하도록 할 수 있다. 격자 라인(210)의 패닝의 변화는 라인-협소화된 반사된 광 빔(424B)의 대역폭(422B)을 결정한다.
광 빔 협소화 시스템(400)은 또한 가변 어퍼처(430)를 포함할 수 있다. 가변 어퍼처(430)는 신장된 빔이 부딪히는 격자 표면의 영역을 변경시킬 수 있다. 가변 어퍼처(430)는 또한 신장된 광 빔의 다이버전스를 증가 또는 감소시킬 수 있다. 다이버전스는 다양한 광 빔(116A-116n)이 서로 분리하는 각도이다. 다이버전스를 증가시키면 광 빔(116A-116n) 사이의 각도가 증가하고 또한 이들 광 빔(116A-116n)이 격자(208)로부터 반사하는 각도에서의 차이를 증가시킨다. 결과로서, 가변 어퍼처(430)는 격자 표면으로부터 다시 반사된 광의 각도를 증가 또는 감소시킬 수 있다. 수평 및 수직 방향에서의 격자의 벤딩과 조합하여, 가변 어퍼처는 약 200fm이하에서 약 1500 이상까지 반사된 대역폭의 범위를 증가시킬 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예의 측면에 따른 분산 광학 엘리먼트(500)의 탑 뷰이다. 분산 광학 엘리먼트(500)는 중심 파장 선택, 즉 에셀 회절격자와 같은 격자에 사용될 수 있다. 분산 광학 엘리먼트(500)는 또한 적어도 부분적으로 대역폭 결정을 위해 기능한다. 분산 광학 엘리먼트(500)는 분산 광학 엘리먼트 탑부(504)를 구비한 분산 광학 엘리먼트 바디(502)를 포함한다. 탑이라는 지시는 오직 참조를 위한 것이고 본문에서는 탑 뷰인 도 10에 도시된 바와 같이 라인 협소화 모듈 하우징(1002)에 배치될 때 분산 광학 엘리먼트(500)가 하우징(1002)의 탑을 마주한다는 사실을 가리킨다. 분산 광학 엘리먼트(500)는 또한 분산 광학 엘리먼트 바디(502)의 전면(510) 상에 형성된 분산 광학 엘리먼트 분산 표면(508)을 형성하는 하나의 표면을 가진다. 분산 광학 엘리먼트 바디(502)는 또한 후면(506)을 가질 수 있다. 분산 광학 엘리먼트 바디(502)는 또한 도 6 및 9에 도시된 분산 광학 엘리먼트 바닥(512)을 가질 수 있다.
분산 광학 엘리먼트(500)는 또한 분산 광학 엘리먼트 전방 단부(514)와 후면 단부(516)를 구비하고, 전방 및 후면이라는 용어는 참조의 목적일 뿐이며 도 9에 도시된 바와 같이 전방 단부가 레이저 챔버로부터의 광을 전달하고, 도시되지 않으며 중심 파장을 선택하기 위해 분산 광학 엘리먼트(500) 상에 광의 입사각을 제어하는 중심 파장 선택 메커니즘(900)에 가장 인접한 것이라는 사실을 가리킨다는 것이 또한 이해되어야 한다.
하기에 보다 상술하고 적절한 위치에 단부(514, 516)를 유지하는 것등에 의해 이러한 대역폭 제어 디바이스("BCD")의 분야에서 잘 알려진 바와 같이, 분산 광학 엘리먼트의 후면에 외력을 인가하고 바디(502)를 향한 방향으로 분산 광학 엘리먼트 바디(502)의 후면(506)으로 수평 외력(다시 참조의 목적으로 그리고 참조의 목적만을 위해 상술한 방향으로 정렬된 바와 같이)을 인가하는 것은 전면(510)의 원통방향의 왜곡 및 그에 따른 분산 광학 엘리먼트 격자면(508)의 변형을 포함할 수 있다는 것을 도 5에서 볼 수 있다. 이는 중심 파장 선택 메커니즘(900)으로부터 격자 면(508) 상에 입사하는 광에 대해 격자면을 볼록 원통 형상으로 변형할 수 있다. 유사하게, 이러한 방향에 대향하여 외력을 인가하는 것은 중심 파장 선택 메커니즘으로부터의 입사광에 면하는 격자면을 볼록 원통 형상으로 형성할 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 분산 광학 엘리먼트 바디(502)의 후면(506)을 따라서 압력을 인가하는 것은, 예시로서, 길이(L1)에서 길이(L2)까지 분산 광학 엘리먼트 바디(502)의 후면의 스트레스받지 않은 길이를 단축시킬 수 있다. 따라서, 가압 스트레스받은 면으로서의 후면(506)과 인장 스트레스 하의 스트레스받은 면으로서의 전면(510)(격자 표면(508)에 대응하는)을 형성한다. 예를 들면, 격자 후면(506)은 약 1km의 곡률 반경의 오더 상에서 후면(506)에서의 곡률을 형성할 수 있는 스트레스받지 않은 위치로부터 약 8㎛의 스트레스 받은 위치까지 각각의 후방 모서리로부터 이동될 수 있고, 전면(510)에서의 대응하는 곡률은 격자면(508)을 포함한다.
도 6은 본 발명의 실시예의 측면에 따른 분산 광학 엘리먼트(500)의 측면도이다. 분산 광학 엘리먼트 격자가 그 각각이 전방 단부(514)를 마주하는 반사 그루브 표면을 가지고 있는 복수의 표면 그루브(210)와, 각각의 표면 그루브(210)가 전체적으로 격자면(508)의 종축에 직교인 대향하는 방향으로 면하는 그루브 대향면을 구비한 분산 광학 엘리먼트 격자가 도시된 바와 같이 변형되도록 하기 위해, 외력을 탑 표면(504)으로 인가하는 BCD로부터 스트레스 하에 있는 분산 광학 엘리먼트(500)가 도시된다. 변형은 탑 표면(504)으로부터 바닥 표면(512)까지 신장부를 따라서 그루브(210)를 폭이 넓어지도록 하여, 그루브(210)의 반사 표면이 후면 단부(516)를 향해 격자 표면(508)의 스트레스받지 않은 종축 중심선 축에 대해 각도 β 및 전방 단부(514)를 향해 전체적으로 대향하는 각도 α에 접근하도록 한다.
도 7a-7e는 본 발명의 실시예의 측면에 따른 격자바디에 외력을 인가하기 위한 다양한 형태의 액추에이터의 간략화된 개략도이다. 도 7a-7e에 도시된 액추에이터는 분산 광학 엘리먼트(500)의 2개의 측면에 외력을 인가하여, 수평 BCD와 수직 BCD를 형성하도록 조합하여 사용될 수 있다. 도 7a는 이동 블록(708A, 708B)에 연결된 만곡부(706A, 706A', 706B, 및 706B')에 의해 한 쌍의 단부 블록(704A, 704B)에 연결된 액추에이터(702)를 개략적으로 도시한다. 단부 블록(704A, 704B)은 도 9에 도시된 것과 유사하게 격자 바디(도 7a에 도시되지 않음)의 각각의 단부에 연결된다. 하나의 이동 블록(708B)은 나사산 가공되고, 단부 블록(704A, 704B)을 통과하는 액추에이터(702)의 종축에 대해 직교하는 방향으로, 그를 통과하는 저 피치 차등 스크류를 가진다.
다른 이동 블록(708A)은 프리로딩 스프링(714)에 의해 정적 블록(712)에 동작가능하게 연결되고, 이는 이동 블록(708A, 708B)을 서로를 향해 중간 이동 블록 위치를 일부 벗어나서 이동시킴으로써 단부 외력 블록(704A, 704B) 사이에 장력을 인가시킬 수 있다. 액추에이션의 레졸루션은 차등 스크류의 40nm 굴곡(twist/turn)이 될 수 있다. 트위스트-조정의 범위는 ±1 미크론이 될 수 있다. 예를 들면, 20미크론의 스크류(5028) 상의 이동 블록의 이동거리는 도 6에 개략적으로 도시된 바와 같은 8 미크론의 새그(sag)를 가져올 수 있고, 즉, 1미크론의 새그는 1 미크론/턴의 레졸루션을 가진 수동 작동에 대한 2.5 미크론의 이동거리 범위를 필요로한다.
도 7b는 조정하는 동한 인가된 외력을 감소시키기 위한 개념을 개략적으로 도시한다. 액추에이터(720)는 격자 바디(도 7b에 도시되지 않음)에 부착된 단부 블록(704A)을 구비한다. 도 7b는 블록(704A, 704B)에서 상술한 바와 같이 격자 바디(502) 상에서 단부가 장착된 포스 플레이트에 부착될 수 있는 BCD 액추에이터를 도시하거나, 또는 블록은 정적인 상태를 유지하고 수직 방향으로 격자 바디(도 7b에 도시되지 않음) 상에 푸쉬하도록 배치된 블록이 될 수 있다. 샤프트(722)가 나사로 가능하게 블록(704A)과 맞물리고 단부 벽 및 프레임(726)의 중간 벽 상의 베어링(724)을 통해 뻗어있다. 샤프트(722)는 단부 벽과 피스톤(728) 및 피스톤(728)과 중간벽 사이에 각각의 인접한 스프링(730)을 가지고 피스톤을 그에 부착한다. 샤프트(722)를 회전하면 블록(704B)에 대해 블록(704A)을 이동시키고 상술한 바와 같이 외력을 격자의 단부 상의 단부 포스 플레이트 또는 격자의 탑부로 인가할 수 있다.
조정후, 나사산가공된 샤프트(722)는, 또한 도 7a-e, 8, 및 9-12에 예시된 바와 같이 다른 실시예에 대한 경우가 될 수 있는, 예시적인 OBCD에 의해 유도된 높은 외력을 설명하기 위해 당업자에 잘 알려진 바와 같이, 락이 걸릴 수 있다. 이러한 도 7a-e 및 8에 도시된 바와 같은 BCD는, 예를 들면 도 8에서 도시된 유형의 BCD 액추에이터에 대해 나사산가공된 샤프트의 약 25턴과 같은, 주어진 수의 턴에 대해 약 1미크론의 BCD의 이동(새그)을 전달할 수 있다. 이는 이러한 이동을 일으키는 약 160N의 외력, 즉 약 6N/턴(160N/25턴)을 전달하는 것으로 알려져있다. 6N/쓰레드 피치는 스프링 률(spring rate)과 같으며 25턴*쓰레드 피치는 이동거리의 크기와 같다.
-1 내지 +8 미크론의 곡선 중심에서의 이동거리의 원하는 새그(곡률)의 범위는, 스프링력에 의한 것과 같은 대향하여 작용하는 외력을 특별히 제공하지 않고, 하기의 도 9의 실시예의 측면에 대해 논의된 프리로딩 스프링과 같이, 푸쉬 전용 액추에이터가 만족스럽지 못하다는 것을 의미한다. 하기의 도 9에 대해 본문에 개시된 바와 같이, 벨로우즈와 같은 푸쉬 전용 액추에이터가 예를 들면 -1 설정에 대해 스프링으로 프리로딩될 수 있다.
격자 상의 단부 외력 블록에 부착될 수 있는, 격자의 측면/탑면에 대한 인-라인 외력 인가에 대한 또다른 형태의 액추에이터가 도 7c에 개략적으로 도시된 바와 같이 예를 들면 -1 미크론 새그 설정으로 액추에이터를 프리로딩하는 스프링을 가질 수 있다. 도 7c에 도시된 바와 같이, 액추에이터(740)는 외부 프레임(742)과 내부 프레임(744)을 가지고, 내부 프레인 탑부와 바닥은 슬라이딩 가능하게 외부 프레임(742)의 후면 벽(746A)과 중간 벽(746B)과 맞물리고 본문에서 기술한 유형 중 하나의 액추에이터 구동 메커니즘(748)은 단부 블록(704A, 704B) 사이의 거리를 단축시키기 위해 내부 프레임(744)과 외부 프레임(742) 사이에 외력을 인가하도록 작용한다. 스프링(750)은 대향하는 방향으로 프리로딩 외력을 인가할 수 있다.
도 7d는 단부 블록(704A, 704B) 상에 외력을 인가하도록 레버 암(762)을 응용하는 액추에이터(760)를 개략적으로 도시한다. 레버암(762)은 또한 본 문에 기술된 기타 실시예에 포함된다. 레버암(762)은 액추에이터 구동 메커니즘(764)에 의해 인가되는 데에 요구되는 외력을 감소시킬 수 있다. 도 7d의 구동 메커니즘(764)은 단부 블록(704B)에 부착된 샤프트(768)에 피봇으로 고정된 커넥터 암(766)을 통해 서로를 향해 차례로 블록(704A, 704B)을 견인하는 레버(762)에 외력을 인가한다. 우측 단부 블록(704B) 중간의 샤프트(768) 상의 스프링(770)이 프리로딩 외력을 인가할 수 있다.
도 7e는 지지점(784)에 대해 피봇팅되고 서로를 향해 샤프트(786) 드로우즈(draws) 및 블록(704A, 704B)에 피봇으로 연결된 레버(782)와, 외력을 프리로딩하는 스프링(790)을 구비하는 유사한 액추에이터(780)를 도시한다. 본문에 도시되고 기술된 액추에이터는 단지 예시일 뿐이며 다른 유형의 액추에이터 및 액추에이터 유형의 조합이 또한 사용될 수 있다는 것에 유의해야한다. 액추에이터의 유형은 수력, 공압, 압전, 모터, 스텝퍼 모터, 전자기 및 자기변형(magnetroostirictive) 등을 포함할 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시예의 측면에 따른 듀얼 기능 대역폭 제어 디바이스(800)의 사시도이다. 듀얼 기능 대역폭 제어 디바이스(800)는 각각 분산 광학 엘리먼트 바디(502)의 후면(506)과 상기 분산 광학 엘리먼트 바디(502)의 탑 표면(504) 상에 배치된 제 1 대역폭 제어 디바이스(802)와 제 2 대역폭 제어 디바이스(804)를 포함한다. 어느 하나의 단부 상의 한 쌍의 단부 블록(포스 플레이트)(704A, 704B)이 양 BCD(802, 804)로부터 바디(502)로 외력을 인가하도록 조정된다.
BCD(802, 804) 각각은 각각 BCD 프레임(806A, 806B)을 포함한다. 각각의 프레임(806A, 806B)은 각각의 BCD 프레임 전방 격벽(808A, 808B), BCD 프레임 후방 격벽(810A, 810B) 및 BCD 프레임 중간 격벽(812A, 812B)을 포함한다. 각각의 후방 격벽(810A, 810B)은 각각 원통형 장착 샤프트 개구(도시되지 않음)를 가진 BCD 프레임 후방 격벽 핑거(814A, 814B)를 포함한다.
BCD 원통형 액추에이터 샤프트(816A, 816B)는 전면 격벽(808A, 808B) 및 중간 격벽(812A, 812B)을 통과해서 뻗어나가서 BCD 샤프트 중단 메커니즘으로 하나의 단부에서 종단한다. BCD 샤프트 베어링은 전면 격벽(808A, 808B)을 통해 뻗어나가고 BCD 샤프트 베어링 플랜지를 포함한다. BCD 나사산가공된 부싱은 전방 포스 플레이트(704A)를 통해 뻗어있고 내부적으로 나사산가공되어 BCD 샤프트의 나사산가공된 부분을 수용한다.
L자 브레킷(160)의 쌍이 각각 분산 광학 엘리먼트 바디(502)의 전방 단부(514)와 후방 단부(516)에 접착되고 각각의 단부 포스 플레이트(166)를 분산 광학 엘리먼트 바디(502)에 부착하기 위한 적절한 부착 메커니즘을 구비한다. 포스 플레이트(704A)는 2 쌍의 포스 플레이트 클램프를 포함하고, 그 각각은 후방 및 탑 BCD(802, 804)의 각각의 후방 격벽 핑거 부착핀을 견고하게 옥죄도록(grip) 포스 플레이트 클램프 고정 스크류를 구비한다. 각각의 부착 핀은 각각의 부착 핀 부싱을 통해 각각 뻗어있다.
BCD 피스톤(820A, 820B)은 예를 들면 세트 스크류 또는 기타 적절한 파스너에 의해 샤프트(816A, 816B)에 고정되고, 추력 베어링(thrust bearing) 플라스틱 링을 구비한 피스톤 추력 베어링에 의해 각각의 전방 압축 스프링(822A, 822B)과 후방 압축 스프링(824A, 824B)에 의해 분리된다.
동작시, 각각의 샤프트(816A 및/또는 816B)가 예를 들면 회전 스텝퍼 모터 , 또는 대역폭 컨트롤러 액추에이터 포지셔닝 신호에 응답하는 회전 운동 컨버터에 선형인 선형 스텝퍼 모터에 의해 수동 또는 자동으로 회전된다. 샤프트 회전은 각각의 스프링(822A, 822B, 및 824A, 824B)을 가압하여 각각의 샤프트(816A, 816B)의 회전 방향에 따라 전면 단부 포스 플레이트(704A)로부터 멀어지는 방향으로 또는 그를 향하여 각각의 프레임(806A, 806B)에 외력을 가하고, 각각의 표면(506, 504)을 텐션 또는 가압하도록 각각의 핑거(814A, 814B)를 통해 후방 단부 포스 플레이트(704B)에 외력을 가한다. BCD(802)는 도 5에 개략적으로 도시된 바와 같이 격자면에 영향을 주고, BCD(804)는 도 6에 도시된 바와 같이 격자면(508)에 영향을 가한다.
이러한 듀얼 기능 대역폭 제어 디바이스(800)는 상술한 바와 같이 분산 광학 엘리먼트 바디(502)를 비틀어, 분산 광학 엘리먼트가 중신 파장/대역폭 선택 메커니즘으로서 연관되는 레이저 챔버(도시되지 않음)에서 증폭된 광의 대역폭에 영향을 주도록 작용할 수 있다. 대역폭은 전치반폭("FWHM"), 스펙트럼 측벽 상의 최대 강도 피크 포인트의 절반에서 측정된 스펙트럼의 대역폭 및 E95%/E95, 스펙트럼의 중심 파장에 중심을 둔 강도의 95%를 포함하는 스펙트럼의 대역폭에 대해 상이하게 영향을 받을 수 있다. 2개의 BCD(802, 804)의 인터커플링(intercoupling)이 FWHM 및 E95에 대한 충격의 독립성이 충분히 절충되고, 또는 기타 유해한 효과가 대역폭 선택 및 제어에 대해 이상적인 것보다 더 작은 듀얼 기능 대역폭 제어 디바이스(800)를 가져오도록 할 수 있다.
도 9-12는 본 발명의 실시예의 측면에 따른 또다른 듀얼 기능 대역폭 제어 메커니즘(900)을 도시한다. 도 9에 도시된 바와 같이, 듀얼 기능 대역폭 제어 메커니즘(900)은 도 14a에 보다 상세히 도시된 전방 단부 포스 플레이트(704) 및 후방 단부 포스 플레이트(704B)를 활용한다. 도 14a는 본 발명의 실시예의 측면에 따른 포스 플레이트(704A, 704B)의 사시도이다. 도 14b는 본 발명의 실시예의 측면에 따른 분산 광학 엘리먼트(502)의 전방 단부(514) 또는 후방 단부(516)의 사시도이다.
포스 플레이트(704A, 704B)는 장착 표면(1408)을 각각의 패드(1402)로 분할하는 수평 슬롯(1404) 및 수직 슬롯(1406)에 의해 형성된 다중 장착 패드(1402)를 포함한다. 장착 패드(1402) 중 일부 또는 전부는 각각의 포스 플레이트(704A, 704B)를 분산 광학 엘리먼트 바디(502)의 전방 단부(514) 또는 후방 단부(516)에 부착하기 위한 접착 다트(1410, 1410', 1410)를 그 위에 배치한다. 각각의 접착 다트(1410, 1410', 1410")의 선택된 배치는 그에 따라 전단력을 국부화시킬 수 있다. 도 14b에 도시된 바와 같이, 영역(1412)은 그위에 배치된 접착 다트를 구비하지 않는다. 그 결과, 전단력이 분산 광학 엘리먼트 바디(502)의 전면(508)에 인가되지 않고, 대신에 후면에 보다 더 인가된다.
각각의 접착 다트(1410, 1410', 1410")의 선택된 위치는 최적 피봇 위치를 국부화시킬 수 있다. 최적 피봇 위치는 수직 BCD 및 수평 BCD가 서로에 의해 최소로 영향을 받는 위치이다. 예를 들면, 최적 피봇 위치에서, 수직 BCD가 분산 광학 엘리먼트 바디(502)에 인가한 외력의 크기를 추가 또는 감소시키는 것은 분산 광학 엘리먼트 바디(502)에 수평 BCD에 의해 인가된 힘을 실질적으로 증가 또는 감소시키지 않는다. 유사하게, 최적 피봇 위치에서, 수평 BCD가 분산 광학 엘리먼트 바디(502)에 인가한 외력의 크기를 추가 또는 감소시키는 것은 분산 광학 엘리먼트 바디(502)에 수직 BCD에 의해 인가된 외력을 실질적으로 증가 또는 감소시키지 않는다.
본문에 기술된 만곡부 엘리먼트는 분산 광학 엘리먼트 바디(502)에 대한 수평 BCD에 의해 인가된 외력을 증가 또는 감소시키는 것으로부터 수직 BCD로부터의 외력 벡터를 실질적으로 디커플링 또는 분리시키도록 기능한다. 본문에 기술된 만곡부 엘리먼트는 또한 분산 광학 엘리먼트 바디(502)에 대한 수직 BCD에 의해 인가된 외력을 증가 또는 감소시키는 것으로부터 수평 BCD로부터의 외력 벡터를 실질적으로 디커플링 또는 분리시키도록 기능한다.
분산 광학 엘리먼트 바디(502)의 전단부(514) 또는 후면 단부(516)의 원하는 장소에 전단 스트레스를 국부화시키는 또다른 크기를 추가시키기 위해, 상이한 크기 및/또는 강도의 각각의 접착 다트(1410, 1410', 1410")가 도시된다는 것에 유의해야한다. 포스 플레이트(704A, 704B)는 또한 한쌍의 수평 BCD 장착 브래킷 선반(1414) 및 수직(직교) BCD("OBCD") 장착 표면(1416)을 포함할 수 있다.
다시 도 9-12를 참조하면, 일부가 개략적으로 도 6에 도시된 바와 같이 그루브(210)를 점진적으로 펼쳐지게하는 효과를 주는 방식으로 분산 광학 엘리먼트 바디(502)에 인장응력 또는 가압 스트레스를 인가하는 직교(예를 들면, 수직) BCD("OBCD")가 도시된다. 듀얼 기능 대역폭 제어 메커니즘은 예를 들면 인바(Invar)로 만들어지고, 요크에 대해 볼트로 연결하는 것뿐 아니라, 각각의 선반(141)과 마운팅 브래킷 앵글 암으로 각각 뻗어있고 각각 수평 BCD 부착 요크(904)의 탑 또는 바닥 암에 부착된 한 쌍의 장착 브래킷 핑거를 통해 후방 포스 플레이트(704B)에 연결하도록 기능할 수 있는 한 쌍의 후방 장착 브래킷(902)을 구비한다. 유사한 브래킷(902)이 요크(904)의 바닥을 후면 단부 포스 플레이트(704B)에 결합시킨다. BCD 부착 요크(904)는 샤프트(906)를 수용하기 위한 장착 요크 베어링을 구비한다. 샤프트(906)는 만곡부(910)를 구비한다. 각각의 스러스트 베어링(912)은 신장부를 구비한다.
전방 장착 브래킷(902')은 유사하게 전방 포스 플레이트(704A)를 그것을 도 13a, 13b에 보다 상세히 도시된 공간(924) 내의 유사한 만곡 링크(도시되지 않음)에 의해 수평 BCD(922)의 전방 단부(920)에 연결된 수평 BCD 만곡부 결합 플레이트(919)에 연결시키는 만곡 엘리먼트(916)을 구비하는 전방 단부 만곡된 장착 플레이트(914)의 탑과 바닥에 결합시킨다. 수평 BCD(922)는 실질적으로 도 8에 도시되고 연관된 텍스트에서 논의된 BCD(802, 804)와 유사하다.
도 13a 및 13b는 본 발명의 실시예의 측면에 따른 만곡된 엘리먼트(916, 918)의 사시도이다. 만곡된 엘리먼트(916, 918) 및 단부 블록(300)은 인바로 만들어질 수 있다. OBCD는 예를 들면 OBCD 마운트(904)에 볼트연결되는 것에 의해 각각의 전방 및 후방 포스 플레이트(704A, 704B)에 OBCD를 연결하는 예를 들면 하나 이상의 전방 및 후방 만곡된 엘리먼트를 구비할 수 있다. 만곡된 엘리먼트(916, 918)는 만곡된 커넥터 단부 블록 커넥터(1302), 스크류 홀(1304), 및 만곡된 커넥터 단부 블록 벽(1306)을 구비한다. 도시된 바와 같은 커넥터 블록(1302)은, 만곡된 엘리먼트(916, 918)가 일종의 커넥터가 될수 있다고 이해될지라도, 액추에이터 L자 브래킷(1308)을 형성한다. 커넥터 플레이트(1306)는 원한다면 나사산가공될 수 있는 커넥터 개구(1310)를 포함한다. 만곡부(916, 918)는 만곡부(1312)의 길이에 의해 형성된 축에 관해 서로에 대해 블록(1302, 1306)의 회전을 허용한다.
도 9를 참조하면, OBCD 액추에이터(900)는 OBCD 액추에이터 프레임(930)을 포함한다. OBCD 액추에이터 프레임(930)은 한 쌍의 탑 수평 확장 리지, 후방벽, 및 바닥 벽을 포함한다. 후방벽은 예를 들면 태이퍼링 빔(932)에 대한 볼트고정에 의해 연결된다. 태이퍼링 빔(932)은 종축 방향 구조 부재(934) 및 수직 확장 구조 스티프너(936)를 포함한다. 태이퍼된 빔(932)은 볼트와 같은 나사산가공된 커넥터에 의해 커넥터 부재의 L자 브래킷 부분에 연결될 수 있는 만곡된 단부 플레이트(940)로 연결될 수 있다. 만곡된 단부 플레이트(940) 엘리먼트는 만곡부(942)를 포함한다.
액추에이터 프레임(930)은, 예를 들면, 액추에이터 프레임 지지 브레이스를 볼트로 고정하는 것에 의해, 장착될 수 있는 한 쌍의 탑 수평 빔을 포함한다. 액추에이터 벨로우즈(950)는 알루미늄 또는 스테인리스 강으로 만들어질 수 있다. 액추에이터 벨로우즈(950)는 예를 들면 속이 빈 원통형 벨로우즈 후방 플레이트에 부착하는 프레임 후방 벽으로 볼트고정시키는 것에 의해 프레임(930)에 부착된다. 액추에이터 벨로우즈(950)는 또한 볼트로 액추에이터 레버 암(952)으로 볼트고정시킴으로써 원통형 벨로우즈 전방 플레이트를 통해 부착된다. 액추에이터 벨로우즈(950)는 또한 벨로우즈 작동 유체 또는 액체를 포함할 수 있다.
액추에이션 레버 암(952)은 하방으로 뻗어있는 앵글 암(954)에 결합된다. 앵글 암(954)은 전체적으로 레버 암 앵글 암(954)의 중심선 축의 라인에서 레버 암(952) 사이에서 뻗어있는 얇은 만곡 시트(962)와 프레임 바닥벽으로부터 수평방향으로 뻗어있는 얇은 만곡 시트(960)에 결합된다. 앵글 암(954)의 단부는 얇은 만곡 시트(966)에 의해 커넥터 블록(964)으로 부착된다.
함께 만곡 시트(960, 962, 966)는, 벨로우즈(950)가 확장 또는 수축할 때 액추에이터 레버 암(952)이 피봇팅하는 만곡 시트(960) 및 만곡 스트립(962)의 평면의 교차점에서의 앵글 암(952)의 하부 한도에서의 피봇 포인트를 형성하고, 만곡부(966)를 통해 외력을 커넥터 블록(940)으로 그리고 그에 따라 전방 만곡된 커넥터(940)를 통해 전방 포스 플레이트(704A)로 인가한다.
프레임(950)은 오버행(972)을 구비한다. 오버행(972)은 또한 레버 암(952)의 상부 단부에서의 원통형 개구(978)에서 수용될 수 있는 프리로딩 스프링(976)을 수용하는 원통형 통로(974)를 포함한다. 통로(974)는 또한 나사산가공된 스프링 가압 메커니즘(980)을 포함할 수 있다. 나사산가공된 스프링 압축 메커니즘(980)은 액추에이터 벨로우즈가 확장될 때 인가되는 것과 대향하는 방향으로 바디(502)를 벤딩하도록 분산 광학 엘리먼트 바디(502)를 프리로딩하기 위해 스프링(976)에 압축력을 인가한다.
벨로우즈(950)는 예를 들면 프리로딩 스프링(976)의 영향하에서 구축된 프리로딩된 위치와 같은, 일부 중심 위치로부터, 가스, 유체, 또는 액체의 유입 또는 제거를 통해 또는 벨로우즈(950)로부터 벨로우즈 단부 플레이트에서의 유체 개구(982)를 통과하는 압력의 인가에 의해, 확장되거나 또는 접혀(collapsed)질 수 있다. 가압 가스, 유체, 또는 액체는 유체 전달 시스템 배관 지지체(988)에 의해 지지되는 유체 전달 배관(986)을 통해 액추에이터 유체 전달 시스템(984)으로부터 공급될 수 있다.
상술한 OBCD는 예를 들면 압축력과 같은 외력을 자신의 탑을 따라서 분산 광학 엘리먼트에 인가할 수 있고, 이는 외력을 수직방향으로 바디의 중심선 축에 가할 수 있다(다시, 전체 수평 및 수직은 모듈의 탑 뷰로서 도 8에 도시된 바와 같은 라인 협소화 모듈의 방향에 연관한 것이지, 실제 사용시, 예를 들면 실제로는 사용시 설치된 모듈에서의 수평 및 수직에 대해 측면도인 실제 도 10의 탑뷰와 수직 평면에서의 종이의 평면을 가진 모듈의 실제 방향에 연관되지 않았다는 것을 이해해야한다). 이러한 외력은 도 6의 측면도(다시 탑뷰로서 도 10에서 라인 협소화 모듈의 도면의 방향인)에서 도시된 방향으로 분산 광학 엘리먼트의 그루브를 변형시킬 수 있다.
컨트롤러(980)는 OBCD 액추에이터(900)에 결합된다. 컨트롤러는 반사면으로부터 반사된 광 빔의 대역폭을 분석하고, 예를 들면 그에 따라 액추에이터에 의해 인가된 외력을 조정함으로써 예를 들면 반사면의 벤딩과 같은 형상의 조정을 하는 피드백 루프를 포함할 수 있다. 컨트롤러(980)는 OBCD 액추에이터(900)를 동작시키고 반사면으로부터 반사된 광 빔의 대역폭을 분석하고 반사면의 형상을 조정하는 소프트웨어 및 하드웨어를 포함할 수 있다. 컨트롤러(980)는 중앙 서버 또는 시스템 컨트롤러(도시되지 않음)와 같은 다른 컨트롤러와 인디애나주의 Proportion Air of McCordsville에 의해 제조된 QBIT 컨트롤러와 같은 압력 컨트롤러(도시되지 않음)에 연결되거나 그를 포함할 수 있다. 이러한 컨트롤러는 0에서 원하는 대역폭 튜닝 범위와 기계적 설계에 의해 정의된 최대압력까지로 압력을 설정하기 위해 4-20mA 입력 전류를 이용할 수 있다. 예를 들면, 5 또는 10 바가 최대 압력으로 사용될 수 있다.
300fm의 OBCD 튜닝 범위에 달하는 요구되는 압력(비틀림)이 도5-8의 예시로서 도시된 설계에 매우 적합한 것으로 알려졌으며, 일부 예시에서 예측되는 것보다 다소 작도록 결정된다, HBCD와 OBCD 사이의 누화는 예를 들면 HBCD에서 약 20nm 유도 새그 이하와 같이, 더 작다.
시트(960) 및 스트립(966)과 같은 만곡된 엘리먼트와 커넥터(940)는 인바와 같은 매우 낮은 CTE 재료로 만들어질 수 있다. 저열팽창을 하는 기타 재료가 ULE 글라스로부터 기계가공된 부분과 같은 기계 설계에서 사용될 수 있다는 것이 이해될 것이다.
만곡 시트(960)와 스트립 만곡부(962, 966)가 액추에이터 벨로우즈(950)의 전방 단부에 연결된 액추에이터 레버 암(952)의 피봇 포인트를 형성하지만, 커넥터 블록(940)과 만곡부(1312)를 포함하는 프레임 및 태이퍼된 빔은 7075 알루미늄과 같은 알루미늄으로 만들어질 수 있다. 만곡된 단부 블록(914)과 BCD 하우징 프레임(922)의 나머지 부분 및 중간의 만곡 플레이트(916)는 또한 인바 또는 알루미늄 또는 기타 낮은 CTE를 가지고 양질의 강도를 가지거나 그 둘의 적합한 조합을 가지는 기타 적절한 재료로 만들어질 수 있다. 액추에이터 프레임(930)은 또한 7075 알루미늄과 같은 알루미늄으로 만들어질 수 있다. 플레이트(902)는 인바 또는 알루미늄 등으로 만들어질 수 있다.
출원인은 이러한 변형이 예를 들면 0.25 내지 0.50 pm 시스템 BW 튜닝 규격을 커버하는 범위의 한도를 가진, LNM 내지 >0.50pm로 BW 튜닝 범위의 상부 한계를 확장시킬 수 있다고 판정하였다.
파워 링 증폭기("PRA")등의 파워 오실레이터 같은 시드 레이저 증폭기 레이저 구성에서 증폭 레이저가 잔존하는 대역폭에 대한 효과가 보여진다. 상기 참조된 미국특허번호 제 7366219에 기술된 바와 같은 예를 들면 가변 배율 라인 협소화 모듈에서의 대역폭 대 배율은 약 70fm까지 시프트될 수 있지만, 빔 프로파일과 다이버전스 프로파일은 도 5에 도시된 것의 오더에 대해서와 같이, 본 발명의 측면에 따라 산출된 격자 변형의 레벨에서 수직 인가된 외력에 의해 현저하게 변경되지 않는다. 분산 광학 엘리먼트에 대한 입사 빔에서 더 높은 배율을 가지면, 인가된 외력이 외력과 대역폭 배율 사이의 관계를 선형성에 가깝게 만들수 있다. 수평 BCD 곡선이 수직 외력\BW 시프트의 이러한 범위에 대해 약 1/2턴 만큼 시프트될 수 있다는 것이 알려져있다. 또한 분산 광학 엘리먼트 바디(502)에 대해 수직방향으로 외력을 인가하는 것을 통해 70fm의 시프트는 특히 축소배율 단독에 비해, 파장 안정성의 주된 열화를 가져오지 않고 대역폭은 수직 외력이 인가된 후에도 온-보드 측정에 대한 체크로서 신뢰할수 있는(trusted) 표준을 계속해서 트레이스한다.
예시적으로 상술한 바와 같이 본 발명에 따른 OBCD는 현저하게 대역폭 공진을 완화시키도록 기능할 수 있고, 인입 파면을 매칭하기 위한 적응 제어 광학기기(adaptive optic)로서 효과적으로 동작한다. 후자는 음향 가스 섭동 통과에 의한 변형을 가질수 있고, 이는 대역폭에 영향을 준다. 제로 격자 수직 회절의 이웃하는 OBCD를 미세조정함으로써, 이러한 대역폭 섭동은, 현재까지 정상적인 LNM 활용에서 발생하는 것에 비교하여, 최소화된다.
OBCD 메커니즘을 포함하는 라인 협소화 모듈의 입구의 가변 어퍼처와 조합하여 본 발명의 측면에 따른 OBCD를 이용하는 것은 매우 유용하다는 것이 발견되었다. 격자 그루브의 방향에 대해 평행한 그의 크기가 조정될 수 있는 격자 상에 입사하는 빔의 크기를 제한하는 어퍼처는, 격자가 정적인 고정된 벤딩하에 있을때 광의 대역폭 제어를 더 허용한다. 이러한 조합은 예를 들면 빔의 대역폭과 다이버전스 속성 모두를 동시에 최적화시킬 때 유용하다.
본 발명의 또다른 변형은 전체적으로 그루브의 방향과 평행인 수직 방향으로의 빔 신장부와 조합하여 OBCD 작동을 이용하는 것이다. 고정된 격자의 수직 방향 편차에 대해, 수직방향으로 격자상의 입사빔의 신장 또는 감소는, 더 넓은/더 협소한 범위의 파장이 처핑된(chirped) 격자에 의해 선택되고 전체 반사 스펙트럼에서 유도되기 때문에, 대역폭의 튜닝을 가져온다.
추가로, 예시적으로 상술한 OBCD는 기존 수평 BCD의 활용과 충돌하지 않는다.
균일하지 않은 그루브 공간("패닝") 및 수직 축에 대한 그루브 라인의 기울임을 산출하는 격자 블록(502)의 수직 벤딩이 나타난다. Littrow 분광기에서, 격자의 중심부에 입사하는 광선은 입사 방향을 따라서 다시 회절된다. 그러나, 격자의 최우측 상으로 입사한 광선은 그루브가 기울여져 있기 때문에 평면에서 더 이상 회절되지 않고: 광선은 도 6에 도시된 바와 같이 입사 방향에 대해 조금 하방의 각도(B)에서 다시 회절된다. 격자의 좌측 단부상에 입사한 빔 광선은 입사 빔에 대해 동일하지만 반대의 부호인 작은 각도(B)로 유사하게 회절된다. 따라서, 격자로부터 리턴한 광 빔은 방향에서의 그루브 변화의 결과로서 비틀림으로 보인다.
발명자는 다양한 대역폭 튜닝 타켓에 대해 요구되는 Zygo 간섭기기의 측정치로부터의 격자 변형의 대략적인 추정을 한다. 예를 들면: 250nm(250fm-500fm)의 튜닝 범위에 대해, 유도된 측정된 파면 비틀림 정도는 100
Figure pct00001
이고, 이는 곡률 반경 R=3.5Km 및 격자 벤딩 새그 4.4um에 해당한다. 1.2pm(0.25-1.45pm)의 튜닝 범위에 대해, 곡률 반경은 약 0.98Km로 감소되고 유도된 격자 새그는 16um이 된다. 이러한 편차는 격자의 탑에서 바닥까지의 0.21pm/mm의 파장 처프(chirp)를 산출한다. 도 15a는 본 발명의 실시예에 따른 E95대역폭의 그래프(1500)이다. E95대역폭 튜닝은 예를 들면 Zygo 간섭기기로부터의 파면 비틀림과 같은 격자 수직 벤딩의 레벨에 비교된다.
비교를 위해, 조정된 수평 BCD를 가진 일반적인 격자의 곡률 반경은 약 40Km의 오더이고 최대 유도 새그는 약 0.63um이다.
OBCD를 활용한 대역폭 변조의 효과에 대해, 수평 및 수직 BCD 사이의 커플링, 빔 파라미터 변화, 및 특히 E95에 대한 LTB 분광기와 같은 신뢰할수 있는 측정 기기기를 추적하는 온보드 측정을 변조할 수 있는 스펙트럼 형상에서의 변화와 같은 측정치를 고려해야만 한다.
수진 및 수평 BCD 사이의 커플링은 예를 들면 약 20nm의 유도된 새그 이하의 무시할만큼 작은 수평 BCD 보상으로 최소화된다.
하기의 표 1은 도 5-8에 도시된 본 발명의 실시예의 측면에 따른 듀얼 기능 대역폭 제어 메커니즘 활용을 통해 달성된 파라미터를 지시한다.
OBCD(공압)
튜닝 속도 0.2-1.5pm 전체 범위
액추에이터 속도 약 1초 이하, 작동의 전체 범위
액추에이터 프리로드 조정가능, 공압동작에 대한 반대방향으로의 전체 편차의 약 10%의 범위
자동화된 작동 레졸루션 약 10fm의 이하의 E95 레졸루션
공압 작동에 대한 압력범위 0-5 바가 바람직한 범위이고, 애플리케이션에 따라 변할수 있음.
발명자는 도시된 바와 같은 공압; 압전재료 또는 자기변형 재료와 같은 기타 유사한 작동가능한 변형 재료; 도 8에 도시된 것과 같은 실시예로 사용될 수 있는 샤프트를 통해 수동 리드에 부착되는 모터; 전자기; 수력과 같은 다수의 액추에이터 옵션(아마도 보다 고비용이지만, 도 5-8에 도시된 것보다 등가이거나 더 나은 솔루션이고 설계가 유사한)을 고려한다. 고려된 기준은 기술적 위험, 전력 낭비, 속도, 필요한 LNM 변조, 이러한 액추에이터에 대한 GRAS 재료의 가용성, 및 수명이다. 다양한 이유에 대해, 하나 이상의 이들 옵션, 특히 예를 들면 수력 실시예에도 불구하고, 도 9-12에 도시된 것에 따른 실시예가 가장 적합한 것으로 판정되고, 활용될 수 있고, 도 9-12의 본 발명에 대해 구상된 것과 동일한 결과를 다소 달성할 수 있다.
도 9-12에 도시된 공압 실시예에 관해, 수명이 외력을 분산 엘리먼트의 바디로 전달하는 기계적 컴포넌트의 압력 컨트롤러 수명과 강건함의 함수라는 것이 알려졌다. 일반적으로 수용가능한 광학 재료(GRA 재료)가 라인 협소화 모듈(LNM)의 구축시 사용될 수 있다. 100mm 직경 벨로우즈가 헬륨 또는 공기 압력과 같은 벨로우즈에서의 3바(43psi) 가스 압력으로 2500N의 외력을 인가할 수 있다고 판정된다. 디바이스는 푸쉬 전용 컨트롤러이고, 따라서 예를 들면 프리로딩동안 필요할 때 대향하는 방향으로 외력을 격자 바디(502)로 인가하기 위한 스프링 메커니즘 등을 필요로한다.
도 14a 및 14b에 도시된 바와 같이, 수직 BCD(OBCD) 액추에이터의 수명동안 단부 블록(704A, 704B)에서의 접착 다트의 분리(debonding) 위험성을 감소시키기 위한 복수의 독립적인 접착 다트 수용 표면 활용이 적용된다. 이는 격자의 단부에서의 파면 변형의 가능성을 방지할 수 있고, 예를 들면 도 14a의 개별 표면을 채용하지 않고, 이전의 접착 다트 설계 대신에 전체 영역의 접착을 할 필요가 있다.
예를 들면 자동 작동을 위한 베이스라인을 형성하기 위해 격자 바디(502)의 비틀림을 조정하도록 수동작동이 필요하기 때문에, 기존 BCD 설계에 따라, 수평 BCD가 활용될 수 있다. 추가로, 2개의 상이한 평면에서의 격자 곡률이 대역폭 선택/제어시 보다 많은 민감도, E95 등에 대한 FWHM의 독립적인 선택/제어와 같은 기타 유익한 결과를 가질 수 있다.
도 15b는 본 발명의 실시예의 측면에 따른 격자와 같은 분산 광학 엘리먼트를 벤딩하기 위한 또다른 장치(1550)의 사시도이다. 도 15a에 도시된 바와 같이, 수평 BCD는 도 5의 방향으로, 즉, 전체적으로 종이 평면에 있는 도 14a에 도시된 바와 같이 전방을 향해있는 격자 바디(502)의 바닥 및 탑부분 상의 격자 표면(508)을 가지는 것으로 도시된다. 예를 들면, 접착에 의해 격자 바디(502)의 전후방 단부에 부착된 2개의 단부 포스 블록/플레이트(704A, 704B)가 도시되고, 그 각각은 각각의 단부 플레이트(704A, 704B)와 통합될 수 있는 만곡 플레이트(1554)를 가질수 있다. 만곡 플레이트(1554) 각각은 한 쌍의 로드 홀더(1560)에 각각 결합된다. 로드 홀더(1560)는 각각의 로드(1562)의 각각의 단부에 각각 결합된다.
액추에이터(1570)는 벨로우즈(1572) 또는 기타 확장 또는 수축 메커니즘을 포함한다. 벨로우즈(1572)는 만곡 플레이트(1574)에 결합된다. 각각의 만곡 플레이트(1574)는 만곡 엘리먼트(1554)에 결합된다. 각각의 만곡 엘리먼트(1554)는 로드 단부(1560)를 통해 각각의 로드(1562)의 각각의 단부에 결합된다.
동작시, 액추에이터(1570)가 예를 들면, 수력 오일 또는 물과 같은 액체, 또는 헬륨이나 질소 또는 공기와 같은 가스 등의 가압성 유체를 벨로우즈(1572)로 유입시킴으로써 확장되기 때문에, 외력이 로드(1562)의 중심선 축을 통해 평면에서 전체적으로 함께 그것들을 견인하여 격자 면(508)을 벤딩하는 2개의 단부 플레이트(1574) 상에 작용된다. 도 15b에 도시된 격자면 벤딩 메커니즘(1550)은 또한 도 6에 도시된 바와 같이 격자 면을 변형시키기 위한 방향이 될수 있고, 즉, 격자 탑 표면(504)에 전체적으로 평행이 될 수 있다.
도 15b에 도시된 바와 같은 격자 바디 변형 메커니즘(1550)은 따라서 재료를 최소화하고 온도 변화에 대해 보상하면서 대역폭을 증가시키기 위해 단방향으로 격자 바디(502)를 벤딩하는 간단한 방법을 제공할 수 있다. 2개의 단부 사이의 장력을 생성시킴으로써 격자에 곡선이 유도된다. 예를 들면 로드(1562) 및 만곡부(1554)와 같은 인장 부재는, 격자 기판 바디(502)와 개시된 본 발명 사이에서의 열팽창계수 차이를 최소화하기 위해, 상대적으로 매우 낮은 열팽창계수를 가지도록 선택될 수 있는 격자 바디(502)와 동일한 재료, 또는 인바®와 같은 상대적으로 매우 낮은 CTE를 가진 기타 재료, 또는 보다 가벼운 중량을 가지는 매우 낮은 CTE를 조합하는 또다른 재료로 만들어질 수 있다. 만곡부(1554) 및 로드(1562)의 조합의 잔여 열팽창 차이는 벨로우즈(1572)에서 일정한 압력과, 그에 따른 일정한 외력을 유지함으로써 보상될 수 있다. 도 15b의 실시예는 7x 이상의 이득을 외력 증폭기에 제공할 수 있다. 만곡부(1554)는 또한 예를 들면 7075 알루미늄등의 알루미늄과 같은 적절한 가벼운 중량의 금속으로 만들어질 수 있다.
도 16a 및 16b는 본 발명의 실시예의 측면에 따라 유용한 만곡된 격자 마운트(1600)를 개략적으로 도시한다. 격자 마운트(1600)는 도 10에 도시된 바와 같이 LNM 하우징(1002)의 바닥에 부착될 수 있다. 예를 들면 ULE로 만들어진 격자와 알루미늄으로 만들어진 마운팅/하우징 사이의 차등 열팽창을 허용하기 위해 다른 만곡된 연결부에 추가하여, OBCD 등에 의한 격자 바디(502)의 변형을 설명하기 위해 만곡부(1602)가 활용될 수 있다. 차등 열팽창을 설명하기 위해 과거에 사용된 만곡부가 본문에서 HBCD로서 칭하는 BCD의 이전의 형태에 의해 격자 바디(502)의 변형을 설명하도록 일반적으로 허용하는 평면에서 동작한다는 것이 이해될 것이다.
격자 바디의 벤딩이 OBCD에 의해 수용되고, 마운팅(1608)의 표면에 대해 직교인 표면에서 격자의 타르트(tarts)(1608)의 이동을 허용하는 만곡된 마운팅 포인트(1602)가 추가된다. 이것들은 예를 들면 하나 또는 복수의 수직 만곡 마운트의 형태, 즉, 도 6에 부분적으로 개략적으로 도시된 바와 같은 변형을 설명하기 위해 격자의 탑 부분에 외력이 인가되는 라인에서의 형태를 취할 수 있다. 만곡부(1602)는 전체적으로 U자형상이지만 예를 들면 사각형으로된 모서리를 가질 수 있고, 격자 마운트의 2개의 표면에 수직인 방향으로 만곡부를 허용하는 텅(tongue)(1608)을 형성하는 슬롯(1606)을 포함한다. 이것들은 또한 예를 들면 참조된 -1㎛ 프리로딩 벤딩의 형태로 임의의 네거티브 벤딩을 설명하기 위한 수직방향의 미리 가압된 상방향 이동을 가지도록 형성될 수 있다.
듀얼 기능, 격자 바디에 대한 벤딩 외력의 인가, 즉 2개의 평면에서 FWHM 및 E95의 비율의 커다란 변화, 적절한 액추에이터에 인가된 상이한 레벨의 외력에 대한 상이한 측정치의 대역폭과 같은 다중 기능의 효과를 검사함으로써, 예를 들면 도 9-12의 실시예의 벨로우즈는 격자 비틀림을 가진 스펙트럼 라인 형성의 현저한 변화를 제시한다. 격자를 비트는 것은 빔 프로파일의 회전을 가져오고, 이는 MO 후에 보다 현저하게 나타나지만, PRA 스테이지와 같은 증폭기 스테이지후에 다소 마스킹될 수 있다. 빔의 수직 방향 시프트가 또한 있을 수 있고, 이는 또한 MO 및 PRA 빔 축의 상대적 정렬의 결과가 될 수 있다.
본 발명의 실시예의 측면에 따른 벨로우즈(950, 1572)는 압축된 공기 또는 헬륨과 같은 가스, 즉 공압으로, 압축할 수 있는 유체 또는 물의 수력 오일, 즉 수압으로, 압축할 수 없는 유체중 어느 하나인 가압유체에 의해 동작되고, 가압 유체라는 용어는 양측 유형의 액추에이터 모두를 포함하는 것을 의미한다.
상기 발명이 이해를 명료화하기 위한 목적으로 일부 상세히 기술되었지만, 일정한 변화 및 변조가 첨부된 청구범위의 범위 내에서 실시될 수 있다는 것이 명확할 것이다. 따라서, 본 실시에는 예시적인 것이지 한정적인 것으로 간주되어서는 안되며, 본 발명은 본문에 주어진 상세를 한정하지 않고, 첨부된 청구범위의 범위 및 그 등가물내에서 변조가능하다.

Claims (14)

  1. 분산 광학 엘리먼트의 반사면을 따라서 종축 방향으로 뻗어있는 입사 영역을 포함하는 분산 반사면을 구비하는 바디를 가진 분산 광학 엘리먼트;
    상기 바디의 제 1 세로측 단부에 배치된 제 1 단부 블록;
    상기 제 1 종측 단부에 대향하여 있는 상기 바디의 제 2 종측 단부에 배치된, 제 2 단부 블록;
    상기 반사면에 대향하여 있는 분산 광학 엘리먼트의 제 2 표면에 장착된 제 1 액추에이터로서, 상기 제 1 단부 블록에 결합되는 제 1 단부와 상기 제 2 단부 블록에 결합되는 제 2 단부를 구비하고 상기 제 1 단부 블록과 상기 제 2 단부 블록에 동일하지만 대향하는 외력을 인가하여 상기 바디의 종축을 따라서 그리고 상기 분산 광학 엘리먼트의 반사면에 직교하는 제 1 방향으로 상기 바디를 벤딩하도록 동작하는 제 1 액추에이터;
    반사면에 대해 수직인 상기 분산 광학 엘리먼트의 제 3 표면에 장착된 제 2 액추에이터로서, 제 1 만곡부를 가지고 제 1 단부 블록에 결합되는 제 1 단부와 제 2 만곡부를 가지고 제 2 단부 블록에 결합되는 제 2 단부를 구비하고, 상기 제 1 액추에이터가 상기 제 1 단부 블록과 상기 제 2 단부 블록에 동일하지만 대향하는 외력을 인가하여 상기 바디의 종축을 따라서 그리고 상기 분산 광학 엘리먼트의 반사면에 직교하는 제 2 방향으로 상기 바디를 벤딩하도록 동작하고, 상기 제 2 방향은 또한 상기 제 1 방향에 직교하며, 유체 압력 인가 메커니즘을 구비하는 제 2 액추에이터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 대역폭 선택 메커니즘.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 유체 압력 인가 메커니즘은 공압 메커니즘인 것을 특징으로 하는 대역폭 선택 메커니즘.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 유체 압력 인가 메커니즘은 수력 메커니즘인 것을 특징으로 하는 대역폭 선택 메커니즘.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 유체 압력 인가 메커니즘은 가변적인 것을 특징으로 하는 대역폭 선택 메커니즘.
  5. 제 1 항에 있어서, 제 1 액추에이터 및 제 2 액추에이터 중 적어도 하나에 대해 일정하고 고정된 편차로 수동 프리로드 조정하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 대역폭 선택 메커니즘.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 광의 스펙트럼 파라미터에 응답하여 제 2 액추에이터에 대한 피드백 제어 루프를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 대역폭 선택 메커니즘.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 광의 스펙트럼 파라미터에 응답하여 제 1 액추에이터 및 제 2 액추에이터 중 적어도 하나에 대한 공압 작동과 피드백 제어 루프를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 대역폭 선택 메커니즘.
  8. 제 1 항에 있어서, 입사 빔과 상기 분산 광 엘리먼트의 반사면 사이에 배치된 가변 어퍼처를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 대역폭 선택 메커니즘.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 가변 어퍼처는 상기 제 2 액추에이터의 벤딩 방향을 따라서 가변적인 크기를 가지는 것을 특징으로 하는 대역폭 선택 메커니즘.
  10. 제 1 항에 있어서, 입사 영역을 가로질러 입사 광 빔을 신장시키기 위한 광 빔 신장기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 대역폭 선택 메커니즘.
  11. 분산 광학 엘리먼트의 반사면의 입사 영역을 가로질러 입사 광 빔을 신장시키는 단계;
    상기 분산 광학 엘리먼트의 반사면에 수직인 제 1 방향으로 제 1 액추에이터에 의해 인가된 제 1 벤딩 외력을 가지고 상기 분산 광학 엘리먼트의 반사면을 벤딩하는 단계;
    상기 분산 광학 엘리먼트의 반사면에 직교하는 제 2 방향으로 제 2 액추에이터에 의해 인가된 제 2 벤딩 외력을 가지고 상기 분산 광학 엘리먼트의 반사면을 벤딩하는 단계로서, 상기 제 2 방향은 또한 상기 제 1 방향에 대해 직교하는 방향인 단계;
    디커플링된 제 2 외력이 제 1 외력을 증가시키거나 감소시키지 않도록 적어도 하나의 만곡부를 통해 상기 제 2 벤딩 외력을 디커플링하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 대역폭 선택 방법.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 분산 광학 엘리먼트의 반사면을 제 1 방향으로 균일하게 벤딩할 때, 상기 제 1 방향으로의 위치의 함수로서 상기 반사면 상의 분산 피처 사이의 공간이 변하는 것을 특징으로 하는 대역폭 선택 방법.
  13. 제 11 항에 있어서, 벤딩된 반사면의 상이한 영역을 포함하도록 상기 반사면 상에 대한 입사 광 빔의 크기를 변조하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 대역폭 선택 방법.
  14. 제 11 항에 있어서, 상기 반사면은 반사된 상기 광 빔의 속성으로부터의 피드백에 반응하여 상기 제 1 방향 및 제 2 방향 중 적어도 하나로 벤딩되는 것을 특징으로 하는 대역폭 선택 방법.
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