TW202240220A

TW202240220A - 基於空心光纖之輻射源

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Publication number: TW202240220A
Application number: TW111108470A
Authority: TW
Inventors: 威廉里察邦德; 派翠克賽巴斯欽烏貝爾; 約翰內斯理查德卡爾寇勒
Original assignee: 荷蘭商Ａｓｍｌ荷蘭公司
Priority date: 2021-03-16
Filing date: 2022-03-09
Publication date: 2022-10-16
Also published as: EP4309000A1; TWI815340B; WO2022194477A1; KR20230154878A; JP2024509518A; IL305428A; US20240152024A1

Abstract

一種輻射源，其包含：一空心光纖，其包含一主體，該主體具有用於限制一工作介質之一空心，該空心光纖可操作以接收脈衝式泵浦輻射，使得該接收脈衝式泵浦輻射自該空心光纖之一輸入末端至一輸出末端經由該空心傳播；其中該輻射源之源參數經組態以使得該脈衝式泵浦輻射經歷一光固子自壓縮程序，以便改變該脈衝式泵浦輻射之一光譜以形成輸出輻射；該寬帶光源裝置進一步包含至少一個分散控制機構，該至少一個分散控制機構可操作以改變該光纖之一第一部分中之分散特性，以便對在該光固子自壓縮程序中產生之一分散波進行光譜移位。

Description

基於空心光纖之輻射源

本發明係關於一種基於空心光纖之寬帶輻射源，且特定而言，係關於與積體電路製造中之度量衡應用有關的此寬帶輻射源。

微影設備為經建構以將所要圖案施加至基板上之機器。微影設備可用於例如積體電路(IC)製造中。微影設備可例如將圖案化裝置(例如遮罩)處之圖案(通常亦稱為「設計佈局」或「設計」)投影至設置於基板(例如晶圓)上之輻射敏感材料(抗蝕劑)層上。

為了將圖案投影於基板上，微影設備可使用電磁輻射。此輻射之波長決定可形成於基板上之特徵的最小大小。當前在使用中之典型波長為365 nm (i線)、248 nm、193 nm及13.5 nm。相比於使用例如具有193 nm之波長之輻射的微影設備，使用具有在4 nm至20 nm範圍內(例如6.7 nm或13.5 nm)之波長之極紫外(EUV)輻射的微影設備可用於在基板上形成更小特徵。

低k ₁微影可用於處理尺寸小於微影設備之典型解析度極限的特徵。在此程序中，可將解析度公式表達為CD = k ₁×λ/NA，其中λ為所使用輻射之波長，NA為微影設備中之投影光學器件之數值孔徑，CD為「臨界尺寸」(通常為經印刷之最小特徵大小，但在此情況下為半間距)且k ₁為經驗解析度因數。一般而言，k ₁愈小，則在基板上再現與由電路設計者規劃之形狀及尺寸相似以便達成特定電功能性及效能的圖案變得愈困難。為了克服此等困難，可將複雜微調步驟應用於微影投影設備及/或設計佈局。此等步驟包括(例如)但不限於NA之最佳化、自訂照明方案、使用相移圖案化裝置、諸如設計佈局中之光學近接校正(OPC，有時亦稱為「光學及程序校正」)之設計佈局的各種最佳化，或通常定義為「解析度增強技術」(RET)之其他方法。替代地，用於控制微影設備之穩定性的嚴格控制環路可用於改良在低k1下之圖案之再現。

度量衡工具用於IC製造程序之許多態樣，例如作為用於在曝光之前恰當定位基板之對準工具，量測基板之表面拓樸之調平工具，例如用於在程序控制中檢測/量測曝光及/或蝕刻產品之基於聚焦控制及散射量測之工具。在每一情況下，均需要輻射源。出於包括量測魯棒性及準確度之各種原因，寬帶或白光輻射源逐漸用於此類度量衡應用。將需要改良用於寬帶輻射產生之現存裝置。

在本發明之第一態樣中，提供一種輻射源，其包含：一空心光纖，其包含一主體，該主體具有用於限制一工作介質之一空心，該空心光纖可操作以接收脈衝式泵浦輻射，使得該接收脈衝式泵浦輻射自該空心光纖之一輸入末端至一輸出末端經由該空心傳播；其中該輻射源之源參數經組態以使得該脈衝式泵浦輻射經歷一光固子自壓縮程序，以便改變該脈衝式泵浦輻射之一光譜以形成輸出輻射，該等源參數亦使得在經由該輸出末端射出該光纖之前該脈衝式泵浦輻射之該光譜已達到其最大寬度；該寬帶光源裝置進一步包含至少一個分散控制機構，該至少一個分散控制機構可操作以改變該光纖之一第一部分中之分散特性，以便對在該光固子自壓縮程序中產生之一分散波進行光譜移位。

在本發明之第二態樣中，提供一種產生輸出輻射之方法，其包含：選擇脈衝式泵浦輻射、包含具有一空心之一主體的一空心光纖及包含於該空心內之一工作介質中之一或多者之參數，使得該脈衝式泵浦輻射經歷一光固子自壓縮程序以便改變該脈衝式泵浦輻射之一光譜，以便形成輸出輻射，在經由該輸出末端射出該光纖之前該脈衝式泵浦輻射之該光譜已達到其最大寬度；產生該脈衝式泵浦輻射以供自一輸入末端至一輸出末端由該空心接收及經由該空心傳播；及將至少一個分散控制機構應用於該光纖之一第一部分中以便改變該光纖之該第一部分中之分散特性，以對在該光固子自壓縮程序中產生之一分散波進行光譜移位。

本發明之其他態樣包含度量衡裝置，該度量衡裝置包含第一態樣之寬帶光源裝置。

在本發明文件中，術語「輻射」及「光束」用於涵蓋所有類型之電磁輻射，包括紫外輻射(例如具有365 nm、248 nm、193 nm、157 nm或126 nm之波長)及極紫外輻射(EUV，例如具有在約5 nm至100 nm範圍內之波長)。

如本文中所採用之術語「倍縮光罩」、「遮罩」或「圖案化裝置」可廣泛地解釋為係指可用於向入射光束賦予經圖案化橫截面之通用圖案化裝置，該經圖案化橫截面對應於待在基板之目標部分中產生之圖案。在此內容背景中，亦可使用術語「光閥」。除經典遮罩(透射或反射、二元、相移、混合式等)之外，其他此類圖案化裝置之實例包括可程式化鏡面陣列及可程式化LCD陣列。

圖1示意性地描繪微影設備LA。微影設備LA包括：照明系統(亦稱為照明器) IL，其經組態以調節輻射光束B (例如UV輻射、DUV輻射或EUV輻射)；遮罩支撐件(例如遮罩台) MT，其經建構以支撐圖案化裝置(例如遮罩) MA及連接至經組態以根據某些參數來準確地定位圖案化裝置MA之第一定位器PM；基板支撐件(例如晶圓台) WT，其經建構以固持基板(例如抗蝕劑塗佈晶圓) W及連接至經組態以根據某些參數來準確地定位基板支撐件之第二定位器PW；及投影系統(例如折射投影透鏡系統) PS，其經組態以將由圖案化裝置MA賦予至輻射光束B之圖案投影至基板W之目標部分C (例如包含一或多個晶粒)上。

在操作中，照明系統IL例如經由光束遞送系統BD自輻射源SO接收輻射光束。照明系統IL可包括用於引導、塑形及/或控制輻射的各種類型之光學組件，諸如折射、反射、磁性、電磁、靜電及/或其他類型之光學組件，或其任何組合。照明器IL可用於調節輻射光束B，以在圖案化裝置MA之平面處在其橫截面中具有所要之空間及角強度分佈。

本文中所使用之術語「投影系統」PS應廣泛地解釋為涵蓋適於所使用之曝光輻射及/或適於諸如浸漬液體之使用或真空之使用之其他因素的各種類型之投影系統，包括折射、反射、反射折射、合成、磁性、電磁及/或靜電光學系統，或其任何組合。可認為本文中對術語「投影透鏡」之任何使用與更一般之術語「投影系統」PS同義。

微影設備LA可屬於一種類型，其中基板之至少一部分可由具有相對高折射率之例如水之液體覆蓋，以便填充投影系統PS與基板W之間的空間——此亦稱為浸潤微影。在以引用之方式併入本文中的US6952253中給出關於浸潤技術之更多資訊。

微影設備LA亦可屬於具有兩個或更多個基板支撐件WT (亦稱為「雙載物台」)之類型。在此「多載物台」機器中，可並行地使用基板支撐件WT，及/或可在位於基板支撐件WT中之一者上的基板W上進行準備基板W之後續曝光的步驟，同時將另一基板支撐件WT上之另一基板W用於曝光該另一基板W上之圖案。

除基板支撐件WT以外，微影設備LA亦可包含量測載物台。該量測載物台經配置以固持感測器及/或清潔裝置。感測器可經配置以量測投影系統PS之屬性及/或輻射光束B之屬性。量測載物台可固持多個感測器。清潔裝置可經配置以清潔微影設備之部分，例如投影系統PS之一部分或提供浸潤液體之系統之一部分。量測載物台可在基板支撐件WT遠離投影系統PS時在投影系統PS之下移動。

在操作中，輻射光束B入射於固持在遮罩支撐件MT上的圖案化裝置(例如遮罩) MA上，且藉由存在於圖案化裝置MA上的圖案(設計佈局)圖案化。在已橫穿遮罩MA之情況下，輻射光束B穿過投影系統PS，該投影系統PS將光束聚焦至基板W之目標部分C上。藉助於第二定位器PW及位置量測系統IF，基板支撐件WT可準確地移動，例如以便在聚焦及對準位置處在輻射光束B之路徑中定位不同的目標部分C。類似地，第一定位器PM及可能之另一位置感測器(其未在圖1中明確地描繪)可用於相對於輻射光束B之路徑來準確地定位圖案化裝置MA。可使用遮罩對準標記M1、M2及基板對準標記P1、P2來對準圖案化裝置MA及基板W。儘管基板對準標記P1、P2 (如所說明)佔據專用目標部分，但該等標記可位於目標部分之間的空間中。當基板對準標記P1、P2位於目標部分C之間時，將該等基板對準標記P1、P2稱為切割道對準標記。

如圖2中所示，微影設備LA可形成微影單元LC (有時亦稱為微影單元(lithocell)或(微影)群集)之部分，其常常亦包括對基板W進行曝光前及曝光後程序之設備。習知地，此等設備包括沈積抗蝕劑層之旋塗器SC、使曝光之抗蝕劑顯影的顯影器DE、冷卻板CH及烘烤板BK (例如用於調節基板W之溫度，例如用於調節抗蝕劑層中之溶劑)。基板處置器或機器人RO自輸入/輸出埠I/O1、I/O2拾取基板W、在不同程序設備之間移動基板W且將基板W遞送至微影設備LA之裝載區LB。微影單元中通常亦統稱為塗佈顯影系統之裝置通常處於塗佈顯影系統控制單元TCU之控制下，該塗佈顯影系統控制單元TCU自身可藉由監督控制系統SCS控制，該監督控制系統SCS亦可例如經由微影控制單元LACU控制微影設備LA。

為了由微影設備LA曝光之基板W正確且一致地曝光，需要檢測基板以量測經圖案化結構之屬性，諸如後續層之間的疊對誤差、線厚度、臨界尺寸(CD)等。為此目的，微影單元LC中可包括檢測工具(未展示)。若偵測到誤差，則可對後續基板之曝光或對待對基板W進行之其他處理步驟進行例如調整，在同一批量或批次之其他基板W仍待曝光或處理之前進行檢測的情況下尤其如此。

亦可稱為度量衡設備之檢測設備用於判定基板W之屬性，且特定言之，判定不同基板W之屬性如何變化或與同一基板W之不同層相關聯之屬性在不同層間如何變化。檢測設備可替代地經建構以識別基板W上之缺陷，且可例如為微影單元LC之部分，或可整合至微影設備LA中，或可甚至為獨立裝置。檢測設備可量測潛像(曝光之後在抗蝕劑層中之影像)上之屬性，或半潛像(曝光後烘烤步驟PEB之後在抗蝕劑層中之影像)上之屬性，或經顯影抗蝕劑影像(其中抗蝕劑之曝光部分或未曝光部分已移除)上之屬性，或甚至經蝕刻影像(在諸如蝕刻之圖案轉印步驟之後)上之屬性。

通常，微影設備LA中之圖案化程序為處理中最關鍵步驟中之一者，其要求基板W (圖1)上之結構之定尺度及置放之高準確度。為了確保此高準確度，可將三個系統組合於所謂的「整體」控制環境中，如圖3中示意性地描繪。此等系統中之一者為微影設備LA，其(實際上)連接至度量衡工具MT (第二系統)且連接至電腦系統CL (第三系統)。此「整體」環境之關鍵在於最佳化此等三個系統之間的合作以增強總體程序窗且提供嚴格控制迴路，以確保由微影設備LA進行之圖案化保持在程序窗內。程序窗定義一系列程序參數(例如劑量、焦點、疊對)，在該等程序參數內，特定製造程序產生經定義結果(例如功能性半導體裝置)——通常在該經定義結果內，允許微影程序或圖案化程序中之程序參數變化。

電腦系統CL可使用待圖案化之設計佈局(之部分)以預測使用哪些解析度增強技術且進行運算微影模擬及計算以判定哪些遮罩佈局及微影設備設定達成圖案化程序之最大總體程序窗(在圖3中藉由第一標度SC1中之雙箭頭描繪)。典型地，解析度增強技術經配置以匹配微影設備LA之圖案化可能性。電腦系統CL亦可用以偵測微影設備LA當前正在程序窗內之何處操作(例如使用來自度量衡工具MT之輸入)，以預測是否可能存在歸因於例如次佳處理的缺陷(在圖3中藉由第二標度SC2中指向「0」之箭頭描繪)。

度量衡工具MT可將輸入提供至電腦系統CL以實現準確模擬及預測，且可將回饋提供至微影設備LA以識別例如在微影設備LA之校準狀態下的可能漂移(在圖3中藉由第三標度SC3中之多個箭頭描繪)。

在微影程序中，需要頻繁地對所產生結構進行量測，例如以用於程序控制及驗證。用以進行此類量測之工具通常稱為度量衡工具MT。用於進行此類量測之不同類型之度量衡工具MT已為吾人所知，包括掃描電子顯微鏡或各種形式之散射計度量衡工具MT。散射計為多功能儀器，其允許藉由在光瞳或與散射計之物鏡之光瞳共軛的平面中具有感測器來量測微影程序之參數(量測通常稱為以光瞳為基礎之量測)，或藉由在影像平面或與影像平面共軛之平面中具有感測器來量測微影程序之參數，在此情況下量測通常稱為以影像或場為基礎之量測。以全文引用之方式併入本文中之專利申請案US20100328655、US2011102753A1、US20120044470A、US20110249244、US20110026032或EP1,628,164A中進一步描述此類散射計及相關聯量測技術。前述散射計可使用來自軟x射線及對近IR波長範圍可見的光來量測光柵。

在第一實施例中，散射計MT為角解析散射計。在此散射計中，重建構方法可應用於經量測信號以重建構或計算光柵之屬性。此重建構可例如由模擬經散射輻射與目標結構之數學模型之相互作用且比較模擬結果與量測之結果引起。調整數學模型之參數，直至經模擬相互作用產生與自真實目標觀測到之繞射圖案類似的繞射圖案為止。

在第二實施例中，散射計MT為光譜散射計MT。在此光譜散射計MT中，由輻射源發射之輻射經引導至目標上且來自目標之反射或散射輻射經引導至光譜儀偵測器上，該光譜儀偵測器量測鏡面反射輻射之光譜(亦即隨波長而變化之強度之量測)。自此資料，可例如藉由嚴密耦合波分析及非線性回歸或藉由與經模擬光譜庫比較來重建構產生偵測到之光譜的目標之結構或輪廓。

在第三實施例中，散射計MT為橢圓量測散射計。橢圓量測散射計允許藉由量測針對每一偏振狀態之經散射輻射來判定微影程序之參數。此度量衡設備藉由在度量衡設備之照明區段中使用例如適當偏振濾光器來發射偏振光(諸如線性、圓形或橢圓)。適合於度量衡設備之源亦可提供偏振輻射。現有橢圓量測散射計之各種實施例描述於以全文引用之方式併入本文中之美國專利申請案11/451,599、11/708,678、12/256,780、12/486,449、12/920,968、12/922,587、13/000,229、13/033,135、13/533,110及13/891,410中。

在散射計MT之一個實施例中，散射計MT適用於藉由量測反射光譜及/或偵測組態中之不對稱性(該不對稱性與疊對之範圍有關)來量測兩個未對準光柵或週期性結構之疊對。可將兩個(通常重疊)光柵結構應用於兩個不同層(未必為連續層)中，且該等光柵結構可形成為實質上處於晶圓上之相同位置。散射計可具有如例如描述於專利申請案EP1,628,164A中之對稱偵測組態，使得可清楚地區分任何不對稱。此提供用以量測光柵中之未對準的直接方式。可在以全文引用之方式併入本文中之PCT專利申請公開案第WO 2011/012624號或美國專利申請案第US 20160161863號中找到關於含有作為目標之週期性結構之兩個層之間的疊對誤差經由該等週期性結構之不對稱性予以量測的另外實例。

其他所關注參數可為焦點及劑量。可藉由如描述於以全文引用的方式併入本文中之美國專利申請案US2011-0249244中之散射量測(或替代地藉由掃描電子顯微術)同時判定焦點及劑量。可使用具有針對焦點能量矩陣(FEM，亦稱為焦點曝光矩陣)中之每一點的臨界尺寸與側壁角量測值之獨特組合的單一結構。若臨界尺寸與側壁角之此等獨特組合為可獲得的，則可根據此等量測值唯一地判定焦點及劑量值。

度量衡目標可為藉由微影程序主要在抗蝕劑中形成且亦在例如蝕刻程序之後形成之複合光柵的集合。通常，光柵中之結構之間距及線寬取決於量測光學器件(尤其光學器件之NA)以能夠捕捉來自度量衡目標之繞射階。如較早所指示，繞射信號可用於判定兩個層之間的移位(亦稱為『疊對』)或可用於重建構如由微影程序產生的原始光柵之至少部分。此重建構可用於提供微影程序之品質的導引，且可用於控制微影程序之至少部分。目標可具有經組態以模仿目標中之設計佈局之功能性部分的尺寸之較小子分段。由於此子分段，目標將表現得更相似於設計佈局之功能性部分，使得總體程序參數量測較佳類似於設計佈局之功能性部分。可在填充不足模式中或在填充過度模式中量測目標。在填充不足模式中，量測光束產生小於總體目標之光點。在填充過度模式中，量測光束產生大於總體目標之光點。在此填充過度模式中，亦有可能同時量測不同目標，藉此同時判定不同處理參數。

使用特定目標之微影參數之總體量測品質至少部分地藉由用於量測此微影參數之量測配方來判定。術語「基板量測配方」可包括量測自身之一或多個參數、經量測之一或多個圖案之一或多個參數，或此兩者。舉例而言，若用於基板量測配方中之量測為基於繞射的光學量測，則量測之參數中的一或多者可包括輻射之波長、輻射之偏振、輻射相對於基板之入射角、輻射相對於基板上之圖案的定向等。用以選擇量測配方的準則中之一者可例如為量測參數中之一者對於處理偏差的敏感度。更多實例描述於以全文引用之方式併入本文中之美國專利申請案US2016-0161863及公開之美國專利申請案US 2016/0370717A1中。

圖4中描繪度量衡設備，諸如散射計。其包含將輻射投影至基板6上之寬帶(白光)輻射投影儀2。將反射或散射輻射傳遞至光譜儀偵測器4，該光譜儀偵測器4量測鏡面反射輻射之光譜10 (亦即，隨波長而變化之強度之量測)。自此資料，可由處理單元PU重建構引起偵測到之光譜之結構或輪廓，例如，藉由嚴密耦合波分析及非線性回歸，或藉由與圖3之底部處所示之經模擬光譜庫的比較。通常而言，對於重建構，結構之一般形式係已知的，且根據藉以製造結構之程序的知識來假定一些參數，從而僅留下結構之幾個參數待根據散射量測資料予以判定。此散射計可經組態為正入射散射計或斜入射散射計。

經由量測度量衡目標之微影參數的總體量測品質係至少部分地由用以量測此微影參數之量測配方來判定。術語「基板量測配方」可包括量測自身之一或多個參數、經量測之一或多個圖案之一或多個參數，或此兩者。舉例而言，若用於基板量測配方中之量測為基於繞射的光學量測，則量測之參數中的一或多者可包括輻射之波長、輻射之偏振、輻射相對於基板之入射角、輻射相對於基板上之圖案的定向等。用以選擇量測配方的準則中之一者可例如為量測參數中之一者對於處理偏差的敏感度。更多實例描述於以全文引用之方式併入本文中的美國專利申請案US2016/0161863及公開的美國專利申請案US 2016/0370717A1中。

用於IC製造中之度量衡工具之另一類型為形貌測量系統、位階感測器或高度感測器。此工具可整合於微影設備中，用於量測基板(或晶圓)之頂部表面之形貌。基板之形貌的映圖(亦稱為高度圖)可由指示隨基板上之位置而變化的基板之高度的此等量測值產生。為了提供在基板上恰當地聚焦位置中之圖案化裝置的空中影像，在基板上之圖案轉印期間，此高度圖後續可用以校正基板之位置。應理解，「高度」在此內容背景中係指相對於基板大致在平面之外的尺寸(亦稱為Z軸)。通常，位階或高度感測器在固定位置(相對於其自身光學系統)處進行量測，且基板與位階或高度感測器之光學系統之間的相對移動引起跨越基板之位置處的高度量測。

在此項技術中已知的位階或高度感測器LS之實例示意性地展示於圖5中，圖5僅說明操作原理。在此實例中，位階感測器包含光學系統，該光學系統包括投影單元LSP及偵測單元LSD。投影單元LSP包含提供輻射光束LSB之輻射源LSO，該輻射光束LSB由投影單元LSP之投影光柵PGR賦予。輻射源LSO可為例如窄帶或寬帶光源，諸如偏振或非偏振、脈衝式或連續之超連續光譜光源，諸如偏振或非偏振雷射光束。輻射源LSO可包括具有不同色彩或波長範圍之複數個輻射源，諸如複數個LED。位階感測器LS之輻射源LSO不限於可見光輻射，而是可另外地或替代地涵蓋UV及/或IR輻射及適合於自基板之表面反射的任何波長範圍。

投影光柵PGR為包含產生具有週期性變化強度之輻射光束BE1之週期性結構的週期性光柵。具有週期性變化強度之輻射光束BE1經導向基板W上之量測位置MLO，該輻射光束BE1具有0度與90度之間，通常70度與80度之間的相對於垂直於入射基板表面之軸(Z軸)的入射角ANG。在量測位置MLO處，圖案化輻射光束BE1由基板W反射(藉由箭頭BE2指示)且經導向偵測單元LSD。

為了判定量測位置MLO處之高度位階，位階感測器進一步包含偵測系統，該偵測系統包含偵測光柵DGR、偵測器DET，及用於處理偵測器DET之輸出信號之處理單元(未展示)。偵測光柵DGR可與投影光柵PGR相同。偵測器DET產生偵測器輸出信號，該偵測器輸出信號指示接收到之光，例如指示接收到之光之強度，諸如光偵測器，或表示接收到之強度之空間分佈，諸如攝影機。偵測器DET可包含一或多種偵測器類型之任何組合。

藉助於三角量測技術，可判定量測位置MLO處之高度位階。偵測到之高度位階通常與如藉由偵測器DET所量測之信號強度有關，該信號強度具有尤其取決於投影光柵PGR之設計及(傾斜)入射角ANG的週期性。

投影單元LSP及/或偵測單元LSD可沿投影光柵PGR與偵測光柵DGR之間的圖案化輻射光束之路徑(未展示)包括另外光學元件，諸如透鏡及/或鏡面。

在實施例中，可省略偵測光柵DGR，且可將偵測器DET置放於偵測光柵DGR所在的位置處。此組態提供對投影光柵PGR之影像的更直接偵測。

為了有效地覆蓋基板W之表面，位階感測器LS可經組態以將量測光束BE1之陣列投影至基板W之表面上，藉此產生覆蓋較大量測範圍之量測區域MLO或光點的陣列。

例如在均以引用方式併入的US7265364及US7646471中揭示一般類型之各種高度感測器。使用UV輻射代替可見或紅外輻射之高度感測器揭示於以引用之方式併入的US2010233600A1中。在以引用方式併入的WO2016102127A1中，描述使用多元件偵測器來偵測及辨識光柵影像之位置而無需偵測光柵的緊湊型高度感測器。

用於IC製造中之另一類型之度量衡工具為對準感測器。因此，微影設備之效能之關鍵態樣為相對於放置於先前層中之特徵(由同一設備或不同微影設備)正確且準確地置放經施加圖案之能力。為此目的，基板具備一或多組標記或目標。每一標記為稍後可使用位置感測器(通常為光學位置感測器)量測其位置之結構。位置感測器可稱為「對準感測器」，且標記可稱為「對準標記」。

微影設備可包括可藉以準確地量測提供於基板上之對準標記之位置的一或多個(例如，複數個)對準感測器。對準(或位置)感測器可使用諸如繞射及干涉之光學現象，以自形成於基板上之對準標記獲得位置資訊。用於當前微影設備中之對準感測器的實例係基於如US6961116中所描述之自參考干涉計。已開發出位置感測器之各種增強及修改，例如，如US2015261097A1中所揭示。所有此等公開案之內容係以引用之方式併入本文中。

圖6為諸如在例如以引用之方式併入本文中的US6961116中描述之已知對準感測器AS之實施例之示意性方塊圖。輻射源RSO提供具有一或多個波長之輻射光束RB，該輻射光束RB藉由轉向光學器件轉向至標記(諸如位於基板W上之標記AM)上作為照明光點SP。在此實例中，轉向光學器件包含光點鏡面SM及物鏡OL。藉以照明標記AM之照明光點SP之直徑可略微小於標記自身之寬度。

由對準標記AM繞射之輻射(在此實例中經由物鏡OL)經準直成資訊攜載光束IB。術語「繞射」意欲包括來自標記之零階繞射(其可稱為反射)。例如上文所提及之US6961116中所揭示之類型的自參考干涉計SRI以自身干涉光束IB，其後光束由光偵測器PD接收。可包括額外光學器件(未展示)以在由輻射源RSO產生多於一個波長之情況下提供個別光束。光偵測器可為單一元件，或其視需要可包含數個像素。光偵測器可包含感測器陣列。

在此實例中包含光點鏡面SM之轉向光學器件亦可用以阻擋自標記反射之零階輻射，以使得資訊攜載光束IB僅包含來自標記AM之高階繞射輻射(此對於量測並非必需，但改良信雜比)。

將強度信號SI供應至處理單元PU。藉由方塊SRI中進行之光學處理與在單元PU中進行之運算處理的組合而輸出基板相對於參考框架之X位置及Y位置的值。

所說明類型之單一量測僅將標記之位置固定於對應於該標記之一個間距的某一範圍內。結合此量測來使用較粗略量測技術，以識別正弦波之哪一週期為含有經標記位置之週期。可在不同波長下重複較粗略及/或較精細層級之同一程序，以用於提高準確度及/或用於穩固地偵測標記，而無關於製成標記之材料及供標記提供於上方及/或下方之材料。可光學地多工及解多工該等波長以便同時處理該等波長，及/或可藉由分時或分頻來多工該等波長。

在此實例中，對準感測器及光點SP保持靜止，而基板W移動。對準感測器可因此穩固且準確地安裝至參考框架，同時在與基板W之移動方向相反之方向上有效地掃描標記AM。基板W在此移動中受其在基板支撐件上之安裝及控制基板支撐件之移動的基板定位系統控制。基板支撐件位置感測器(例如干涉計)量測基板支撐件之位置(未展示)。在實施例中，一或多個(對準)標記設置於基板支撐件上。對設置於基板支撐件上之標記之位置的量測允許校準如由位置感測器所判定之基板支撐件的位置(例如相對於對準系統所連接之框架)。對設置於基板上之對準標記之位置的量測允許判定基板相對於基板支撐件之位置。

上文所提及之度量衡工具MT (諸如散射計、形貌量測系統或位置量測系統)可使用源自輻射源之輻射來進行量測。藉由度量衡工具使用之輻射之屬性可影響可進行之量測的類型及品質。對於一些應用，使用多個輻射頻率來量測基板可為有利的，例如可使用寬帶輻射。多個不同頻率可能夠在不干涉其他頻率或最少干涉其他頻率之情況下傳播、輻照及散射離開度量衡目標。因此，可例如使用不同頻率來同時獲得更多度量衡資料。不同輻射頻率亦可能夠查詢及發現度量衡目標之不同屬性。寬帶輻射可用於諸如位階感測器、對準標記量測系統、散射量測工具或檢測工具之度量衡系統MT中。寬帶輻射源可為超連續光譜源。

例如超連續光譜輻射之高品質寬帶輻射可能難以產生。用於產生寬帶輻射之一種方法可為例如利用非線性高階效應來加寬高功率窄帶或單一頻率輸入輻射或泵浦輻射。輸入輻射(其可使用雷射來產生)可稱為泵浦輻射。替代地，輸入輻射可稱為種子輻射。為獲得用於加寬效應之高功率輻射，可將輻射約束至小區域中以使得達成很大程度上經局域化的高強度輻射。在彼等區域中，輻射可與加寬結構及/或形成非線性介質之材料相互作用以便形成寬帶輸出輻射。在高強度輻射區域中，不同材料及/或結構可用於藉由提供合適的非線性介質來實現及/或改良輻射加寬。

在一些實施方案中，在光子晶體光纖(PCF)中產生寬帶輸出輻射。在若干實施例中，此光子晶體光纖在其光纖核心周圍具有微觀結構，從而有助於限制行進穿過光纖核心中之光纖之輻射。光纖核心可由具有非線性屬性且能夠在高強度泵浦輻射透射穿過光纖核心時產生寬帶輻射之固體材料製成。儘管在固體核心光子晶體光纖中產生寬帶輻射為可實行的，但使用固體材料可存在幾個缺點。舉例而言，若在固體核心中產生UV輻射，則此輻射可不存在於光纖之輸出光譜中，此係由於輻射由大多數固體材料吸收。

在一些實施方案中，如下文參考圖8進一步論述，用於加寬輸入輻射之方法及設備可使用用於限制輸入輻射且用於將輸入輻射加寬以輸出寬帶輻射之光纖。該光纖可為空心光纖，且可包含用以在光纖中達成輻射之有效導引及限制的內部結構。該光纖可為空心光子晶體光纖(HC-PCF)，其尤其適合於主要在光纖之空心內部進行強輻射限制，從而達成高輻射強度。光纖之空心可經氣體填充，該氣體充當用於加寬輸入輻射之加寬介質。此光纖及氣體配置可用於產生超連續光譜輻射源。光纖之輻射輸入可為電磁輻射，例如在紅外光譜、可見光譜、UV光譜及極UV光譜中之一或多者中的輻射。輸出輻射可由寬帶輻射組成或包含寬帶輻射，該寬帶輻射在本文中可稱為白光。

一些實施例係關於包含光纖之此寬帶輻射源之新設計。該光纖為空心光子晶體光纖(HC-PCF)。特定而言，該光纖可為包含用於限制輻射之反諧振結構之類型的空心光子晶體光纖。包含反諧振結構之此類光纖在此項技術中已知為反諧振光纖、管狀光纖、單環光纖、負曲率光纖或抑制耦合光纖。此類光纖之各種不同設計在此項技術中已知。替代地，光纖可為光子帶隙光纖(HC-PBF，例如Kagome光纖)。

可工程設計數種類型之HC-PCF，每種係基於不同物理導引機制。兩種此類HC-PCF包括：空心光子帶隙光纖(HC-PBF)及空心反諧振反射光纖(HC-ARF)。HC-PCF之設計及製造之細節可見於以引用之方式併入本文中之美國專利US2004/015085A1 (針對HC-PBF)及國際PCT專利申請案WO2017/032454A1 (針對空心反諧振反射光纖)中。圖9之(a)展示包含Kagome晶格結構之Kagome光纖。

現將參考圖7描述用於輻射源中之光纖的實例，圖7為橫向平面中光纖OF之示意性橫截面圖。類似於圖7之光纖之實際實例的另外實施例揭示於WO2017/032454A1中。

光纖OF包含細長主體，其相比於光纖OF之其他兩個維度在一個維度上更長。此更長維度可稱為軸向方向，且可限定光纖OF之軸。兩個其他維度限定可稱為橫向平面之平面。圖7展示光纖OF在經標記為x-y平面之此橫向平面(亦即，垂直於軸)中之橫截面。光纖OF之橫向橫截面可沿光纖軸實質上恆定。

應瞭解，光纖OF具有一定程度之可撓性，且因此，一般而言，軸之方向沿光纖OF之長度將不均一。諸如光軸、橫向橫截面及其類似者之術語應理解為意謂局部光軸、局部橫向橫截面等。此外，在組件經描述為成圓柱形或管狀之情況下，此等術語應理解為涵蓋當光纖OF彎曲時可能已變形的此類形狀。

光纖OF可具有任何長度且將瞭解，光纖OF之長度可取決於應用。光纖OF可具有1 cm與10 m之間的長度，例如光纖OF可具有10 cm與100 cm之間的長度。

光纖OF包含：空心HC；包圍空心HC之包覆部分；及包圍且支撐包覆部分之支撐部分SP。可將光纖OF視為包含具有空心HC之主體(包含包覆部分及支撐部分SP)。該包覆部分包含用於導引輻射穿過空心HC之複數個反諧振元件。特定言之，複數個反諧振元件經配置以限制主要在空心HC內部傳播穿過光纖OF之輻射，且經配置以沿光纖OF導引輻射。光纖OF之空心HC可實質上安置於光纖OF之中心區中，使得光纖OF之軸亦可限定光纖OF之空心HC之軸。

包覆部分包含用於導引輻射傳播穿過光纖OF之複數個反諧振元件。特定而言，在此實施例中，包覆部分包含六個管狀毛細管CAP之單環。管狀毛細管CAP中之每一者充當反諧振元件。

毛細管CAP亦可稱為管。在橫截面中，毛細管CAP可為圓形的，或可具有另一形狀。每一毛細管CAP包含大體上圓柱形壁部分WP，該圓柱形壁部分WP至少部分地限定光纖OF之空心HC且將空心HC與毛細管空腔CC分離。將瞭解，壁部分WP可充當用於輻射之抗反射法布裏-珀羅(Fabry-Perot)諧振器，該輻射傳播穿過空心HC (且該輻射可以一掠入射角入射於壁部分WP上)。壁部分WP之厚度可為合適的，以便確保大體上增強返回空心HC之反射，同時大體上抑制進入毛細管空腔CC之透射。在一些實施例中，毛細管壁部分WP可具有在0.01 µm至10.0 µm之間的厚度。

應瞭解，如本文中所使用，術語包覆部分意欲意謂光纖OF之用於導引傳播穿過光纖OF之輻射的一部分(亦即，將該輻射限制於空心HC內之毛細管CAP)。輻射可以橫向模式之形式受限制，從而沿光纖軸傳播。

支撐部分大體上為管狀的且支撐包覆部分之六個毛細管CAP。六個毛細管CAP均勻分佈在內支撐部分SP之內表面周圍。六個毛細管CAP可描述為以大體上六邊形形式安置。

毛細管CAP經配置以使得每一毛細管不與其他毛細管CAP中之任一者接觸。毛細管CAP中之每一者與內支撐部分SP接觸，且與環結構中之鄰近毛細管CAP間隔開。此配置由於可增加光纖OF之透射頻寬(相對於例如毛細管彼此接觸之配置)而可為有益的。替代地，在一些實施例中，毛細管CAP中之每一者可與環結構中之鄰近毛細管CAP接觸。

包覆部分之六個毛細管CAP以環結構安置於空心HC周圍。毛細管CAP之環結構之內表面至少部分地限定光纖OF之空心HC。空心HC之直徑d (其可定義為對置毛細管之間的最小尺寸，由箭頭d指示)可在10 µm與1000 µm之間。空心HC之直徑d可影響空心HC光纖OF之模場直徑、衝擊損失、分散度、模態多元性及非線性屬性。

在此實施例中，包覆部分包含毛細管CAP (其充當反諧振元件)之單環配置。因此，自空心HC之中心至光纖OF之外部的任何徑向方向上的線穿過不多於一個毛細管CAP。

應瞭解，其他實施例可具備反諧振元件之不同配置。此等配置可包括具有反諧振元件之多個環之配置及具有嵌套式反諧振元件的配置。圖9之(a)展示具有毛細管CAP之三個環的HC-PCF之實施例，該等環沿徑向方向堆疊於彼此之上。在此實施例中，每一毛細管CAP在同一環中及不同環中均與其他毛細管接觸。此外，儘管圖7中所示之實施例包含六個毛細管之環，但在其他實施例中，包含任何數目之反諧振元件(例如4、5、6、7、8、9、10、11或12個毛細管)的一或多個環可設置於包覆部分中。

圖9之(b)展示上文所論述之具有管狀毛細管之單環的HC-PCF之經修改實施例。在圖9之(b)的實例中，存在管狀毛細管21之兩個同軸環。為了固持管狀毛細管21之內環及外環，支撐管ST可包括於HC-PCF中。支撐管可由二氧化矽製成。

圖7及圖9之(a)及(b)之實例的管狀毛細管可具有圓形橫截面形狀。對於管狀毛細管，其他形狀亦有可能，如橢圓或多邊形橫截面。另外，圖7及圖9之(a)及(b)之實例的管狀毛細管之固體材料可包含如PMA之塑膠材料、如二氧化矽之玻璃，或軟玻璃。

圖8描繪用於提供寬帶輸出輻射之輻射源RDS。輻射源RDS包含：脈衝式泵浦輻射源PRS或能夠產生所要長度及能量位準之短脈衝的任何其他類型之源；具有空心HC之光纖OF (例如圖7中所示之類型)；及安置於空心HC內之工作介質WM (例如氣體)。儘管在圖8中輻射源RDS包含圖7中所示之光纖OF，但在替代實施例中，可使用其他類型之空心HC光纖OF。

脈衝式泵浦輻射源PRS經組態以提供輸入輻射IRD。光纖OF之空心HC經配置以容納來自脈衝式泵浦輻射源PRS之輸入輻射IRD，且加寬輸入輻射IRD以提供輸出輻射ORD。工作介質WM能夠加寬接收到之輸入輻射IRD之頻率範圍以便提供寬帶輸出輻射ORD。

輻射源RDS進一步包含儲集器RSV。光纖OF安置於儲集器RSV內部。儲集器RSV亦可稱為外殼、容器或氣胞。儲集器RSV經組態以含有工作介質WM。儲集器RSV可包含此項技術中已知的用於控制、調節及/或監測儲集器RSV內部之工作介質WM (其可為氣體)之組成的一或多個特徵。儲集器RSV可包含第一透明窗TW1。在使用時，光纖OF安置於儲集器RSV內部，使得第一透明窗TW1接近於光纖OF之輸入末端IE處定位。第一透明窗TW1可形成儲集器RSV之壁的部分。第一透明窗TW1可至少對於接收到之輸入輻射頻率為透明的，使得接收到之輸入輻射IRD (或至少其較大部分)可耦合至位於儲集器RSV內部之光纖OF中。應瞭解，可提供光學器件(未展示)以用於將輸入輻射IRD耦合至光纖OF中。

儲集器RSV包含形成儲集器RSV之壁之部分的第二透明窗TW2。在使用時，當光纖OF安置於儲集器RSV內部時，第二透明窗TW2位於接近於光纖OF之輸出末端OE處。第二透明窗TW2至少對於設備120之寬帶輸出輻射ORD之頻率可為透明的。

替代地，在另一實施例中，光纖OF之兩個對置末端可置放於不同儲集器內部。光纖OF可包含經組態以接收輸入輻射IRD之第一末端區段，及用於輸出寬帶輸出輻射ORD之第二末端區段。第一末端區段可置放於包含工作介質WM之第一儲集器內部。第二末端區段可置放於第二儲集器內部，其中第二儲集器亦可包含工作介質WM。儲集器之運作可如上文關於圖8所描述。第一儲集器可包含第一透明窗，該第一透明窗經組態以對於輸入輻射IRD為透明的。第二儲集器可包含第二透明窗，該第二透明窗經組態為對於寬帶輸出寬帶輻射ORD為透明的。第一儲集器及第二儲集器亦可包含可密封開口，以准許光纖OF部分地置放於儲集器內部且部分地置放於儲集器外部，使得氣體可密封於儲集器內部。光纖OF可進一步包含並未含於儲集器內部之中間區段。使用兩個個別氣體儲集器之此配置對於其中光纖OF相對較長(例如當長度多於1 m時)之實施例可為尤其便利的。應瞭解，對於使用兩個個別氣體儲集器之此類配置，可將兩個儲集器(其可包含此項技術中已知的用於控制、調節及/或監測兩個儲集器內部之氣體之組成的一或多個特徵)視為提供用於提供光纖OF之空心HC內工作介質WM的設備。

在此內容背景中，若在窗口上一頻率之入射輻射之至少50%、75%、85%、90%、95%或99%透射穿過窗口，則窗口對於彼頻率可為透明的。

第一TW1及第二TW2透明窗兩者可在儲集器RSV之壁內形成氣密密封，使得可在儲集器RSV內含有工作介質WM (其可為氣體)。應瞭解，氣體WM可在不同於儲集器RSV之環境壓力的壓力下含於儲集器RSV內。

工作介質WM可包含：諸如氬、氪及氙之惰性氣體；諸如氫、氘及氮之拉曼(Raman)活性氣體；或諸如氬/氫混合物、氙/氘混合物、氪/氮混合物或氮/氫混合物之氣體混合物。取決於填充氣體之類型，非線性光學程序可包括調變不穩定性(MI)、光固子自壓縮、光固子分裂、克爾(Kerr)效應、拉曼效應及分散波產生(DWG)，其詳細內容描述於WO2018/127266A1及US9160137B1 (兩者均特此以引用之方式併入)中。由於可藉由改變儲集器RSR中之工作介質WM壓力(亦即氣胞壓力)來調諧填充氣體之分散，因此可調整所產生之寬帶脈衝動態及相關聯光譜加寬特性，以便最佳化頻率轉換。

在一個實施方案中，工作介質WM可至少在接收用於產生寬帶輸出輻射ORD之輸入輻射IRD期間安置於空心HC內。應瞭解，當光纖OF未接收用於產生寬帶輸出輻射之輸入輻射IRD時，氣體WM可全部或部分地不存在於空心HC中。

為了達成頻率加寬，可需要高強度輻射。具有空心HC光纖OF之優勢為，其可經由對傳播穿過光纖OF之輻射的強空間限制而達成高強度輻射，從而達成高局域化輻射強度。光纖OF內部之輻射強度可較高，例如歸因於高接收到之輸入輻射強度及/或歸因於光纖OF內部之輻射的強空間限制。空心光纖之優勢為其可導引具有比固體核心光纖更廣波長範圍之輻射，且特定而言，空心光纖可導引在紫外及紅外範圍兩者中之輻射。

使用空心HC光纖OF之優勢可為在光纖OF內部導引之大部分輻射經限制於空心HC中。因此，光纖OF內部之輻射之大部分相互作用係與工作介質WM進行，該工作介質WM經提供於光纖OF之空心HC內部。因此，可增加工作介質WM對輻射之加寬效應。

接收到之輸入輻射IRD可為電磁輻射。輸入輻射IRD可作為脈衝式輻射接收。舉例而言，輸入輻射IRD可包含例如由雷射產生之超快脈衝。

輸入輻射IRD可為同調輻射。輸入輻射IRD可為準直輻射，且其優勢可為促進且改良將輸入輻射IRD耦合至光纖OF中之效率。輸入輻射IRD可包含單一頻率或窄頻率範圍。輸入輻射IRD可由雷射產生。類似地，輸出輻射ORD可為準直及/或可為同調的。

輸出輻射ORD之寬帶範圍可為連續範圍，包含連續之輻射頻率範圍。輸出輻射ORD可包含超連續光譜輻射。連續輻射可有益於在數個應用中使用，例如在度量衡應用中使用。舉例而言，連續頻率範圍可用以查詢大量屬性。連續頻率範圍可例如用以判定及/或消除所量測屬性之頻率依賴性。超連續光譜輸出輻射ORD可包含例如在100 nm至4000 nm之波長範圍內的電磁輻射。寬帶輸出輻射ORD頻率範圍可為例如400 nm至900 nm、500 nm至900 nm或200 nm至2000 nm。超連續光譜輸出輻射ORD可包含白光。

由脈衝式泵浦輻射源PRS提供之輸入輻射IRD可為脈衝式。輸入輻射IRD可包含在200 nm與2 µm之間的一或多個頻率之電磁輻射。輸入輻射IRD可例如包含具有1.03 µm之波長的電磁輻射。脈衝式輻射IRD之重複率可具有1 kHz至100 MHz之數量級。脈衝能量可具有0.1 µJ至100 µJ (例如1至10 µJ)之數量級。輸入輻射IRD之脈衝持續時間可在10 fs與10 ps之間，例如300 fs。輸入輻射IRD之平均功率可在100 mW至若干100 W之間。輸入輻射IRD之平均功率可例如為20 W至50 W。

脈衝式泵浦輻射源PRS可為雷射。此雷射脈衝沿光纖OF傳輸之時空透射特性(例如其光譜振幅及相位)可經由(泵浦)雷射參數、工作組分WM變化及光纖OF參數之調整來改變及調諧。該等時空透射特性可包括以下中之一或多者：輸出功率、輸出模式輪廓、輸出時間輪廓、輸出時間輪廓之寬度(或輸出脈衝寬度)、輸出光譜輪廓及輸出光譜輪廓之頻寬(或輸出光譜頻寬)。該等脈衝式泵浦輻射源PRS參數可包括以下中之一或多者：泵浦波長、泵浦脈衝能量、泵浦脈衝寬度、泵浦脈衝重複率。該等光纖OF參數可包括以下中之一或多者：光纖長度、空心HC之大小及形狀、毛細管之大小及形狀、包圍空心HC之毛細管的壁之厚度。該等工作組分WM (例如填充氣體)參數可包括以下中之一或多者：氣體類型、氣體壓力及氣體溫度。

由輻射源RDS提供之寬帶輸出輻射ORD可具有至少1 W之平均輸出功率。平均輸出功率可為至少5 W。平均輸出功率可為至少10 W。寬帶輸出輻射ORD可為脈衝式寬帶輸出輻射ORD。寬帶輸出輻射ORD可具有至少0.01 mW/nm之輸出輻射的整個波長帶中之功率光譜密度。寬帶輸出輻射之整個波長帶中的功率光譜密度可為至少3 mW/nm。

如上文所描述，存在涉及產生寬帶輸出輻射ORD (例如，超連續光譜或白光)之許多非線性光學程序。哪些非線性光學程序相比於其他程序具有較明顯光譜加寬效應將取決於如何設定操作參數。舉例而言，藉由選擇泵浦波長及/或光纖OF以使得泵浦脈衝在正常分散區(正群速分散(GVD))中傳播穿過光纖，自相位調變為主導非線性光學程序且負責泵浦脈衝之光譜擴展。然而，在大多數情況下，由脈衝式泵浦輻射源PRS提供之輸入輻射IRD之光譜加寬係由需要泵浦脈衝在異常分散區(負GVD)中之光纖OF中傳播的光固子動力學驅動。此係因為，在異常分散區中，Kerr非線性及分散之效應相對於彼此起作用。當發射成具有異常色散之光纖OF (例如，HC-PCF)的泵浦脈衝之脈衝參數並不精確地匹配光固子之脈衝參數時，泵浦脈衝將以某一光固子階數及分散波演進成光固子脈衝。

眾所周知，光固子自壓縮及調變不穩定性係用於光固子驅動寬帶輻射產生中之光譜加寬的兩個主要機制。兩個機制之間的區別在於：光固子自壓縮程序係與低光固子階數相關聯，而調變不穩定性程序係與高光固子階數相關聯。脈衝式輸入輻射IRD之光固子階數N為可用於區分根據其藉由調制不穩定性來主導光譜加寬之條件與根據其藉由光固子自壓縮來主導光譜加寬之條件的便利參數。脈衝式輸入輻射IRD之光固子階數N給出如下：

其中

為非線性相位(或非線性參數)；

為脈衝式輸入輻射IRD之泵浦峰值功率；

為脈衝式輸入輻射IRD之泵浦脈衝持續時間；且

為工作介質WM之群速分散。

當

時，光譜加寬通常由調制不穩定性主導，而當

時，光譜加寬通常由光固子自壓縮主導。

一些已知寬帶輻射源使用配置，其產生脈衝式泵浦輻射之光譜加寬但其中脈衝式泵浦輻射、光纖及工作介質之參數經組態以允許調變不穩定性產生光譜加寬。存在為何調變不穩定性用於產生光譜加寬之多種原因。首先，已知調變不穩定性產生具有相對平坦強度波長分佈之寬帶輻射，其限制條件為足夠數目個脈衝經平均化。此寬帶輻射源可稱為白光輻射源(歸因於相對平坦光譜強度分佈)。其次，可使用相對低成本雷射源作為泵浦輻射源來達成調變不穩定性。

另一方面，在光固子自壓縮之體系中，輸入泵浦脈衝在時域中經歷壓縮，此伴隨著光譜之寬度的增大。在光固子自壓縮後，經壓縮脈衝經歷光固子分裂，其中脈衝拆分成複數個光固子。此光固子分裂引起輻射脈衝之時間加寬及光譜之移位。

如自方程式(1)可見，輸入脈衝式泵浦輻射122之光固子階數係與脈衝式輸入輻射IRD之脈衝持續時間

成比例。因此，其中光固子自壓縮主導之大體上先前技術配置，通常輸入脈衝式輸入輻射IRD之脈衝持續時間

經減小至約30 fs或更小。為實現此配置，通常將壓縮高功率飛秒光纖雷射(例如基於光纖之線性調頻脈衝放大系統(FCPA))或Ti:藍寶石放大器用作脈衝式泵浦輻射源PRS。此類雷射系統為相對龐大的(飛秒光纖雷射頭具有例如60×40×20 cm之尺寸)，且在大多數情況下，需要外部控制器及冷水機。另外，此類雷射系統為相對成本密集的。

本發明人已意識到，脈衝式輸入輻射IRD之光固子階數可替代地藉由減小脈衝式輸入輻射IRD之脈衝能量

來減小(其中

)。舉例而言，若所有其他參數保持恆定，則藉由將脈衝式輸入輻射IRD之脈衝能量

減小因數α，可使用增大因數α之脈衝持續時間來達成相同光固子階數。此方法放寬了用於基於光固子自壓縮之光譜加寬的短脈衝持續時間(例如30 fs或更小)的要求。因此，顯著較長脈衝持續時間(例如100 fs或更大)且因此較低成本雷射源可用於光固子自壓縮。

在光固子自壓縮體系(具有相對低光固子數目)中，輸入輻射IRD之脈衝可經歷顯著時間壓縮，其伴隨有光譜加寬。最終，時間壓縮將達到最大位準(對應於脈衝式輻射之最小時間範圍)，接著為輻射之時間加寬(光固子分裂)。在(較高階)光固子沿空心光纖傳播時，該(較高階)光固子可在時間壓縮與時間加寬之週期之間振盪。在時間加寬後，其他效應可引起輻射之光譜之移位。舉例而言，自變陡(self-steepening) (其可伴隨且輔助光固子自壓縮)可引起光學衝擊，其可引發分散波發射。藉由調諧系統之參數，可產生特定之合乎需要的波長。舉例而言，波長可經選擇以便適合於與特定分子相互作用且用於研究該分子之研究實驗中。因此，光固子自壓縮為用於自具有第一波長之輸入泵浦雷射光束產生具有第二移位波長之輸出輻射光束之已知體系。

圖10A展示用於模擬之相對於沿光纖長度之位置P的波長λ-功率光譜密度標繪圖(或信號sig (dB))，其描述圖8中所示之輻射源RDS的空心HC光纖OF內之輻射脈衝的基於光固子自壓縮之光譜演進。空心HC光纖OF (例如如圖7中所說明之單環HC-ARF)長度為150 cm且核心直徑為32.5 µm。空心HC可在10巴之壓力下填充有工作介質WM氪氣。在此實例中，脈衝式輸入輻射IRD具有150 fs之泵浦脈衝持續時間

、0.4 µJ能量之脈衝能量

及1030 nm之波長

。此脈衝能量

為比當前在調變不穩定性驅動寬帶光源中使用之脈衝能量低大約一個數量級。此組態允許異常分散體系中之泵送(在1030 nm之泵浦波長下，β ₂= - 6.3 fs ²/cm)。 N= 17之光固子階數允許脈衝式輸入輻射IRD之光固子自壓縮以便改變脈衝式泵浦輻射之光譜，以便形成寬帶輸出輻射ORD。

參考圖10A，在空心HC光纖OF之第一部分中(例如，在光纖OF之輸入末端IE與距輸入末端IE大約100 cm之位置之間)，輸入輻射IRD經歷連續加寬輸入輻射IRD之光譜的自相位調變140。此之後為光固子自壓縮142，如圖10B中所示，輸入輻射IRD之時間範圍在距空心HC光纖OF之輸入末端IE大約110 cm處最小。光固子自壓縮伴隨著輻射之光譜的顯著加寬144。亦即，當輸入輻射IRD之時間範圍最小時，輸入輻射IRD之光譜的寬度最大。

一般而言，在光固子自壓縮之後，脈衝式輸入輻射IRD之光譜之寬度可減小，及/或光譜中之間隙可發展(例如隨著光固子演變且隨著分散波經發射)。在圖10A中可見，在光固子自壓縮及相關聯之光譜加寬144後，輻射之光譜經歷數個改變。舉例而言，發射分散波152，且輻射在光譜壓縮與光譜加寬之週期之間振盪。

圖11A展示如可藉由圖10A所說明之模擬產生的輻射源RDS之輸出光譜150之模擬。亦展示脈衝式輸入輻射IRD之光譜148。自輸出光譜150可清楚地看到，光譜不平滑，具有數個峰值及波谷。

本發明人已意識到，在光固子自壓縮期間，在時間加寬之前(及在形成任何分散波之前)，存在(短暫的)過渡週期，在此期間傳播穿過空心光纖之輻射為寬帶輻射(亦即具有寬的相對平坦光譜，而在光譜密度光譜中無顯著間隙)。此外，本發明人已意識到，儘管此寬帶輻射為短暫的，但藉由選擇光纖100之長度使得輸出末端112實質上與在其處光固子自壓縮已發生但在後續時間加寬及光譜之移位之前的位置重合，此寬帶輻射可自光纖100輸出以便提供特別穩定寬帶輻射源134。

圖11B展示在最大壓縮點(其中輸入輻射IRD之光譜之寬度最大或其中時間範圍輸入輻射IRD最小之位置)處之光譜146之模擬。相較於圖11A中所示之光譜150，光譜146具有更光滑及更平坦之光譜輪廓。該比較進一步確認：若光纖100之長度使得輸出末端112實質上與輻射之光譜之寬度最大的位置重合，則可提供較穩定(例如相對於脈衝間變化)及平坦寬帶輻射源。

相比於經雜訊接種之調變不穩定性系統，由此類光固子自壓縮產生之寬帶輻射將實質上不具有逐次變化。因此，有利地，可使用單一脈衝來產生穩定輸出光譜。相比之下，若干脈衝將必需在調變不穩定性系統之輸出光束中產生一些穩定性。

在需要寬帶輸出輻射ORD之許多應用(諸如前述度量衡應用)中，對進一步平坦化寬帶輸出輻射ORD之輸出光譜(尤其是在500nm至900nm之間的波長範圍內)存在增長之關注。即使前述光固子自壓縮方法(亦即，與具有最大壓縮點之光纖之輸出末端一致)適用於確保更光滑及更平坦寬帶輸出光譜，寬帶光譜(例如，光譜146)之平坦度仍可得以進一步改良。因此，在本發明中，提議方法及設備以進一步改良在光固子自壓縮體系中產生之寬帶輸出輻射ORD之光譜平坦度。

圖12A展示用於模擬之相對於沿光纖長度之位置P的另一波長λ-功率光譜密度(或信號sig (dB))標繪圖，其描述圖8中所示之輻射源RDS的空心HC光纖OF內之輸入輻射IRD脈衝的基於光固子自壓縮之光譜演進。空心HC光纖OF可為例如如圖7中所說明之單環HC-ARF。光纖OF之長度為120 cm (在光纖之輸入末端IE與輸出末端OE之間)且核心直徑為32.5 µm。毛細管壁部分WP之厚度為0.16 µm。光纖OF之空心HC在14巴之壓力及298 K之操作溫度下填充有工作介質WM氪氣。脈衝式輸入輻射IRD具有153 fs之泵浦脈衝持續時間

、0.275 µJ能量之脈衝能量

及1030 nm之波長

。脈衝式輸入輻射IRD之重複頻率為10.2 MHz。脈衝式輸入輻射IRD經由輸入末端IE耦合至空心HC中，且輸出輻射ORD經由輸出末端OE射出光纖OF。操作參數之此純粹例示性集合已經選擇以實現光固子自壓縮體系中之光譜加寬。

如圖中所示，實線0 GVD指示群速分散為零之波長。由於輸入輻射IRD之波長(例如1030 nm)長於0 GVD波長(例如約820 nm)，因此輸入輻射在光纖T-OF之充氣空心HC中經歷異常分散。如由虛線MCP指示之最大壓縮點與距光纖OF之輸入末端IE大約108 cm的位置重合。在最大壓縮點處，輸入輻射IRD之光譜之寬度最大且在光譜之較短末端處產生之波長對應於分散波。無論何時滿足分散波與光譜加寬之輸入輻射之間的相位匹配條件，均產生分散波。虛線PM指示針對分散波之相位匹配波長，其在輸入輻射橫穿光纖OF時保持相同。輸入輻射IRD自光纖OF之最大壓縮點繼續傳播至輸出末端OE引起與圖10A中所示之模擬一致的分散波且因此更尖銳光譜輪廓之能量的持續增長。

圖12B展示在最大壓縮點處用與圖12A中所示之模擬相同的參數而模擬的脈衝式輸入輻射IRD之光譜的功率光譜密度PSD標繪圖。x軸為在上文論述之自壓縮體系中光譜加寬之輸入輻射IRD的波長λ。y軸表示每奈米光譜加寬之輻射的功率量。如圖中所示，光譜具有所產生之分散波之波長區中的相對較高峰值PK且緊接在峰值PK之後具有相對較低谷值VR。在此特定情況下，峰值PK在520 nm附近集中且谷值VR在570 nm附近凹陷。峰值PK (例如約0.82 mW/nm)之功率光譜密度比谷值VR之低谷之功率譜密度(例如約0.08 mW/nm)高多於10倍。亦看到，分散波峰值PK對泵浦脈衝之能量雜訊極敏感——泵浦脈衝能量之較小變化立即導致在分散波之波長下的較大輸出強度差異。因此，泵浦雷射之脈衝能量雜訊可導致峰值PK之高度的高脈衝間變化。舉例而言，基於用於圖12A中所示之模擬中的相同操作參數，本發明人已發現，脈衝能量之3.7%變化可經顯著「放大」至分散波峰值PK之強度的多於330%變化。

本發明人已意識到，輻射源RDS可經組態以將至少一個分散控制機構應用於充氣光纖OF之至少一部分中。較佳地，至少一個分散控制機構應用於光纖OF之第一部分，其中光纖之第一部分之第一末端位於沿光纖之長度的其中輸入輻射IRD之光譜達到最大寬度的位置處或附近，且光纖之該第一部分之第二末端位於光纖之輸出末端處或附近。光纖OF可進一步包含主要部分，該主要部分可包含相對恆定之核心直徑且可包含與光纖之輸入末端重合的第一末端，及位於沿光纖之長度的其中輸入輻射IRD之光譜達到最大寬度的位置處的第二末端。此類至少一個分散控制機構可能夠改變光纖內部之淨分散，且因此允許調整分散波之相位匹配條件。舉例而言，應用至少一個分散控制機構可引起分散波之相位匹配波長的連續紅移，且因此在分散波與光譜加寬輸入輻射之光譜的谷值區VR之間重疊。藉由沿第一部分之長度謹慎地調整相位匹配波長，可獲得在一定程度上與谷值區VR中之輸入輻射IRD之的功率光譜密度PSD輪廓互補的分散波之所要功率光譜密度PSD輪廓。以此方式，谷值區VR可填充有來自重疊分散波之能量，該能量在相位匹配條件滿足的範圍內由泵浦輻射持續吸收。因此，谷值VR之低谷的功率光譜密度PSD以及寬帶輸出輻射ORD之輸出光譜的平坦度均可得以改良。

在一些實施例中，分散控制機構可實施為空心HC光纖OF之緊接在最大壓縮點之後開始之楔形部分。取決於輸入輻射IRD在充氣空心HC中經歷之初始分散特性，光纖OF之楔形部分可包含至少一個逐漸變細區段(其中光纖OF之結構尺寸(例如核心直徑)沿軸向方向或光纖OF之長度持續增大)、至少一個逐漸變粗區段(其中光纖OF之結構尺寸(例如核心直徑)沿軸向方向或光纖OF之長度持續減小)，或其一組合。

將光纖逐漸變窄稱為用於修改光纖OF之局部屬性(例如增大或減小核心直徑)以使得可獲得不同光學特性的有用技術。可在製造光纖OF之後在後處理步驟中應用光纖逐漸變窄。通常，在施加來自光纖核心或來自光纖核心外部之壓力時，藉由加熱光纖(例如沿光纖之長度掃描熱源或氧-丁烷火焰)製造楔形光纖。在逐漸變窄程序期間精確控制施加至加熱區域之壓力允許產生任意楔形輪廓及腰部長度。公開案(R.Pennetta等人，「Fabrication and non-destructive characterization of tapered single-ring hollow-core photonic crystal fiber」，APL Photonics 4，056105 (2019))揭示單環HC-PCF可使用標準焰流技術藉由選擇性地抽空毛細管外部之區以便平衡表面張力而逐漸變窄。在以下實施例中，空心HC光纖OF可以絕熱方式逐漸變窄，使得基本模式之傳播實質上維持穿過楔形光纖。

圖13A示意性地描繪根據實施例之第一楔形空心光纖T-OF。楔形空心光纖T-OF可包含長度為L1之非楔形光纖部分NP (對應於上文所描述之主要部分)及長度為L2之楔形光纖部分TP (對應於上文所描述之第一部分)。兩個光纖部分NP、TP可在最大壓縮點MCP處會合(其中輸入輻射IRD之光譜之寬度最大或其中時間範圍輸入輻射IRD最小之位置)。在此實施例中，楔形部分TP可包含單一逐漸變粗區段，其緊接在最大壓縮點MCP之後開始且在楔形空心光纖T-OF之輸出末端OE處結束。在非楔形部分NP中，結構尺寸(例如核心直徑、毛細管直徑及毛細管壁厚度)可保持實質上相同。相比之下，在楔形部分TP中，楔形空心光纖T-OF之結構尺寸可沿軸向方向或光纖之長度持續增大。舉例而言，在楔形部分TP中，光纖核心直徑可自第一核心直徑ID1持續增大至第二核心直徑ID2。此楔形部分TP亦可稱為「向上楔形(up-taper)」。楔形光纖部分TP中之核心直徑之持續增大可對輸入輻射之光譜演進具有至少兩個影響：1)持續減小楔形光纖部分TP中之非線性；2)使0 GVD波長持續紅移，亦即使0 GVD波長持續移位至較長波長。

圖13B示意性地描繪根據實施例之第二楔形空心光纖T-OF'。楔形空心光纖T-OF'可包含長度為L1'之非楔形光纖部分NP'及長度為L2'之楔形光纖部分TP'。兩個光纖部分NP'、TP'亦可在最大壓縮點MCP'處會合。在此實施例中，楔形部分TP'可包含單一逐漸變細區段，其緊接在最大壓縮點MCP'之後開始且在楔形空心光纖T-OF'之輸出末端OE'處結束。在非楔形部分NP'中，結構尺寸(例如核心直徑、毛細管直徑及毛細管壁厚度)可保持實質上相同。相比之下，在楔形部分TP'中，楔形空心光纖T-OF'之結構尺寸可沿軸向方向或光纖之長度持續減小。舉例而言，在楔形部分TP中，光纖核心直徑可自第一核心直徑ID1'持續減小至第二核心直徑ID2'。此楔形部分TP亦可稱為「向下楔形(down-taper)」。楔形光纖部分TP'中之光纖核心直徑之持續減小可對輸入輻射之光譜演進具有至少兩個影響：1)持續增大楔形光纖部分TP中之非線性；2)使0 GVD波長持續藍移，亦即使0 GVD波長持續移位至較短波長。

應注意，在兩個光纖部分會合之最大壓縮點MCP、MCP'處，非楔形部分NP、NP'及楔形部分TP、TP'之結構尺寸(例如核心直徑)實質上相同。結構尺寸(例如核心直徑)減小或增大之速率可取決於漸縮程序，例如在漸縮期間拉動光纖之速率。應注意，上文所提及之光纖參數為可特定地適合於楔形單環HC-ARF之實例參數。其他不同類型之光纖可包含不同或額外光纖參數。舉例而言，在一些實施例中，光纖可包含不同類型之HC-ARF，諸如Kagome光纖，其包覆結構包含一組同心六邊形環狀空間。在此情況下，上文所描述之毛細管直徑可由六邊形環狀空間之兩個相對邊緣之間的距離替換。

在一些實施例中，非楔形空心HC光纖OF可包含前述HC-PCF中之一者，例如如圖7中所說明之單環HC-ARF。當用於產生寬帶輸出輻射ORD時，楔形空心光纖T-OF、T-OF'可包含於圖8中所示之寬帶輻射源RDS中。在一些實施例中，楔形空心光纖T-OF、T-OF'可填充有惰性氣體或惰性氣體主導之混合物。如上文所描述，寬帶輻射源可經組態以使得光固子自壓縮程序為用於充氣楔形光纖T-OF、T-OF'中之輸入輻射IRD之光譜加寬的主要非線性程序。

圖14A展示用於模擬之相對於沿光纖長度之位置P的波長λ-功率光譜密度(或信號sig (dB))標繪圖，其描述圖13A中所示之楔形空心光纖T-OF內之輸入輻射IRD脈衝的光譜演進。在實施例中，楔形空心光纖T-OF可包含於圖8中所示之輻射源RDS內。在此實例中，由非楔形部分NP及楔形部分TP組成之楔形光纖T-OF具有120 cm之全長(在光纖之輸入末端IE與輸出末端OE之間)。非楔形部分NP之長度可為108 cm (在輸入末端IE與最大壓縮點MCP之間)，且楔形部分TP之長度為12 cm (在緊接在最大壓縮點MCP之後的位置與光纖之輸出末端OE之間)。非楔形部分NP中之核心直徑ID1為32.5 µm。非楔形部分NP中之毛細管壁部分WP之厚度為0.16 µm。楔形部分TP中之光纖核心直徑自32.5 µm之第一核心直徑ID1持續增大至65 µm之第二核心直徑ID2。楔形光纖T-OF之空心HC在14巴之壓力及298 K之操作溫度下填充有工作介質WM氪氣。脈衝式輸入輻射IRD具有153 fs之泵浦脈衝持續時間

、0.275 µJ能量之脈衝能量

及1030 nm之波長

。脈衝式輸入輻射IRD之重複頻率為10.2 MHz。當然，所有此等值僅僅為例示性的。脈衝式輸入輻射IRD經由輸入末端IE耦合至空心HC中，且輸出輻射ORD經由輸出末端OE射出楔形光纖T-OF。

為了與圖12A中所示之模擬進行比較，圖14A中所示之模擬使用能夠實現光固子自壓縮體系中之光譜加寬相同的操作參數集合。由於楔形空心光纖T-OF之非楔形部分NP與用於圖12A中所示之模擬中的空心HC光纖OF相同，故模擬於圖14A中之最大壓縮點MCP保持在相同位置，亦即，距光纖之輸入末端大約108 cm的位置處。兩個模擬之間的主要差異在於在最大壓縮點MCP之後的光纖部分中：在圖12A中所示之模擬中，在最大壓縮點MCP之後的光纖部分保持相同，而在圖14A中所示之模擬中，在最大壓縮點MCP之後的光纖部分包含楔形部分，例如，單一逐漸變粗區段。由於在楔形部分TP中應用光纖漸縮，故0 GVD波長隨著與最大壓縮點MCP之距離增大而經歷連續紅移。類似地，隨著與最大壓縮點MCP之距離增大，分散波之PM波長亦經歷連續紅移。

返回參考圖14A，光纖核心直徑之連續增大引起0 GVD波長在光纖位置處自約820 nm移位，最大壓縮點MCP藉以在光纖之輸出末端處重合至約1140 nm。0 GVD波長之連續紅移及分散波之相位匹配條件(例如圖12B中所示之在520 nm附近集中之分散波)防止分散波沿光纖之長度顯著生長超出最大壓縮點。如上文所描述，用於分散波之相位匹配條件的連續紅移使分散波之波長朝向輸入輻射IRD之光譜的谷值區VR移位且促進分散波與谷值區VR之間的重疊。藉由使光纖漸縮(例如光纖核心直徑增加之速率)最佳化，有可能產生在一定程度上與谷值區VR中之輸入輻射IRD之光譜的功率光譜密度輪廓互補的分散波之所要功率光譜密度輪廓。因而，可顯著地減小分散波之峰值(例如圖12B中520 nm附近之峰值PK)與谷值之最小值(例如圖12B中570 nm附近之谷值VR)之間的功率光譜密度的差，且可獲得500nm至900nm之間的波長區中之平坦得多的光譜輪廓。

圖14B展示用與圖14A中所示之模擬相同的參數而模擬的輻射源之輸出光譜的功率光譜密度標繪圖。如標繪圖中可見，分散波峰值PK'之功率光譜密度在1.0 mW/nm附近，且谷值VR'之低谷之功率光譜密度在0.42 mW/nm附近。與運用相同參數但在最大壓縮點處模擬之光譜相比(例如如圖12B中所示)，谷值VR'之低谷具有0.42 mW/nm之高得多的功率光譜密度(相對於圖12B中所示之光譜中之0.08 mW/nm)，且另外，輸出光譜具有平坦得多之光譜輪廓，其中峰值/谷值比率為2.38 (相對於圖12B中所示之光譜中之多於10)。在任一情況下，在最大壓縮點之後應用楔形光纖部分得到至少4倍改良。藉由選擇性地衰減分散波峰值PK'，因此有可能獲得具有跨500 nm與900 nm之間的全波長範圍之相當良好的功率光譜密度(例如約0.4 mW/nm)之相當平坦的光譜。此外，在最大壓縮點之後應用楔形光纖部分亦顯著降低分散波之峰值PK'對脈衝能量變化之敏感度。

應用於改良寬帶輸出輻射之光譜平坦度的分散控制機構可不受限於楔形光纖部分，如在前述實施例中所描述。在替代性實施例中，分散控制機構可包含可操作以在光纖OF之一部分之光纖核心內部應用壓力梯度PGD的壓力梯度配置。較佳地，將壓力梯度PGD應用於緊接在最大壓縮點之後開始之光纖部分中。

圖15A及15B分別描繪用於產生寬帶輸出輻射ORD之光纖OF及應用於改良在光纖OF中產生之寬帶輸出輻射之光譜平坦度的實例壓力輪廓PPR。如圖式中可見，壓力輪廓PPR可包含兩個部分：第一部分表示施加於光纖OF之第一部分FP中的恆定壓力CPR；第二部分表示應用於光纖OF之第二部分SP中的壓力梯度GPR。長度為L1''之第一部分FP可自光纖OF之輸入末端IE''開始，且結束於最大壓縮點MCP''藉以重合之位置處。長度為L2''之第二部分SP可自緊接在最大壓縮點MCP''之後的位置開始，且結束於光纖OF之輸出末端OE''處。圖15A中所示之光纖OF可包含前述HC-PCF中之一者，例如如圖7中所說明之單環HC-ARF。

相比於圖13A及13B中所示之實施例，光纖OF不包含任何楔形部分，且因此其核心直徑ID''穿過光纖之全長保持相對恆定。當用於產生寬帶輸出輻射ORD時，光纖OF可包含於以與圖8中所示之方式不同之方式組態的寬帶輻射源RDS中。壓力輪廓PPR可藉助於連接至光纖OF之空心HC的多個壓力源產生。在一些組態中，壓力輪廓PPR可藉助於三個壓力源(未展示)產生：第一壓力源在光纖之輸入末端IE''處連接至空心HC，第二壓力源在最大壓縮點MCP''處連接至空心HC，且第三壓力源在光纖之輸出末端OE''處連接至空心HC。另外，多個壓力感測器(未展示)可置放於沿光纖長度之不同位置處，以便監測空心HC內部之局部壓力。第一壓力源可操作以維持第一部分FP內之實質上恆定壓力CPR，而第二及第三壓力源可經組態以使得光纖之第二部分SP內之壓力持續增大(例如圖15B中所示之壓力梯度GPR)或隨光纖長度減小。類似於圖13A中所示之實施例，應用正壓力梯度(光纖核心內部之壓力隨光纖長度而增大)亦可引起0 GVD波長之連續紅移。然而，壓力之增大引起充氣光纖之非線性的增大，而非由於增大核心直徑而減小非線性。因此，可進行壓力輪廓PPR之謹慎最佳化以便平化寬帶輸出輻射ORD之輸出光譜，同時維持光固子自壓縮體系中之操作。

在不同組態中，光纖OF之輸入末端IE''可圍封於第一壓力腔室中，且光纖OF之輸出末端OE''可圍封於第二壓力腔室中。兩個腔室中之每一者的壓力可設定在不同(所要)位準，使得經由光纖之全長獲得增大或減小的壓力梯度。在其他組態中，多於三個壓力源可連接至光纖OF之空心HC，使得產生更複雜之多部分壓力輪廓PPR。在本申請案之內容背景中，選擇壓力梯度GPR使得在光固子自壓縮體系中產生寬帶輸出輻射ORD。藉由施加最佳化之壓力輪廓，有可能達到與藉助於楔形光纖T-OF, T-OF'達成之效應類似的效應。

在替代性實施例中，分散控制機構可包含可操作以在光纖OF之一部分之光纖核心中應用溫度梯度的溫度梯度配置。較佳地，溫度梯度應用於緊接在最大壓縮點之後開始的光纖部分中。工作介質可在光纖之部分中經受此溫度梯度。圖15C示意性地描繪應用於改良在圖15A中所示之光纖中產生之寬帶輸出輻射之光譜平坦度的實例溫度輪廓TPR。類似於圖15B中所示之壓力輪廓PPR，溫度輪廓TPR亦可包含兩個部分：第一部分表示施加於光纖OF之第一部分FP的恆定溫度；第二部分表示應用於光纖OF之第二部分SP的溫度梯度。溫度輪廓TPR可表示工作介質沿光纖OF之溫度，且可藉由例如將一或多個溫度控制元件(例如熱電冷卻器(TEC)元件)附接至光纖OF之外表面的一或多個位置而產生。溫度梯度GTE可包含正溫度梯度(光纖之溫度隨光纖長度而升高)或負溫度梯度(光纖之溫度隨光纖長度而降低)。為了引起0 GVD波長之連續紅移，可將負溫度梯度應用於光纖OF之第二部分SP。類似地，可需要溫度輪廓TPR之謹慎最佳化以便平化寬帶輸出輻射ORD之輸出光譜，同時維持光固子自壓縮體系中之操作。

應瞭解，可獨立於或結合在光纖核心中產生壓力及/或溫度輪廓(例如在光纖之第二部分SP上之光纖核心中應用壓力及/或溫度梯度，如圖15B及15C中所示)之實施例而使用漸縮光纖實施例中之一或多者(亦即，使光纖之某一部分漸縮，如分別在圖13A或圖13B中所示)。

圖16為說明可輔助實施本文中所揭示之方法及流程的電腦系統1600之方塊圖。電腦系統1600包括匯流排1602或用於傳達資訊之其他通信機構，及與匯流排1602耦接以用於處理資訊之處理器1604 (或多個處理器1604及1605)。電腦系統1600亦包括耦接至匯流排1602以用於儲存待由處理器1604執行之資訊及指令的主記憶體1606，諸如隨機存取記憶體(RAM)或其他動態儲存裝置。主記憶體1606亦可用於在待由處理器1604執行之指令的執行期間儲存暫時性變數或其他中間資訊。電腦系統1600進一步包括耦接至匯流排1602以用於儲存用於處理器1604之靜態資訊及指令的唯讀記憶體(ROM) 1608或其他靜態儲存裝置。提供諸如磁碟或光碟之儲存裝置1610，且儲存裝置1610耦接至匯流排1602以用於儲存資訊及指令。

電腦系統1600可經由匯流排1602耦接至用於向電腦使用者顯示資訊之顯示器1612，諸如陰極射線管(CRT)或平板顯示器或觸控面板顯示器。包括文數字按鍵及其他按鍵之輸入裝置1614耦接至匯流排1602以用於將資訊及命令選擇傳達至處理器1604。另一類型之使用者輸入裝置為用於將方向資訊及命令選擇傳達至處理器1604且用於控制顯示器1612上之游標移動的游標控制件1616，諸如滑鼠、軌跡球或游標方向按鍵。此輸入裝置通常具有在兩個軸(第一軸(例如x)及第二軸(例如y))上之兩個自由度，此允許該裝置指定平面中之位置。觸控面板(螢幕)顯示器亦可用作輸入裝置。

如本文中所描述之方法中之一或多者可由電腦系統1600回應於處理器1604執行主記憶體1606中所含有之一或多個指令之一或多個序列而進行。可將此類指令自另一電腦可讀媒體(諸如儲存裝置1610)讀取至主記憶體1606中。主記憶體1606中含有之指令序列的執行使得處理器1604進行本文中所描述之程序步驟。呈多處理配置之一或多個處理器亦可用以執行主記憶體1606中所含有的指令序列。在替代性實施例中，可代替或結合軟體指令而使用硬連線電路系統。因此，本文中之描述不限於硬體電路系統與軟體之任何特定組合。

如本文中所使用之術語「電腦可讀媒體」指代參與將指令提供至處理器1604以供執行之任何媒體。此媒體可呈許多形式，包括(但不限於)非揮發性媒體、揮發性媒體及傳輸媒體。非揮發性媒體包括例如光碟或磁碟，諸如儲存裝置1610。揮發性媒體包括動態記憶體，諸如主記憶體1606。傳輸媒體包括同軸纜線、銅線及光纖，包括包含匯流排1602之電線。傳輸媒體亦可呈聲波或光波形式，諸如在射頻(RF)及紅外(IR)資料通信期間產生之聲波或光波。電腦可讀媒體之常見形式包括例如軟磁碟、軟性磁碟、硬碟、磁帶、任何其他磁媒體、CD-ROM、DVD、任何其他光學媒體、打孔卡、紙帶、具有孔圖案之任何其他實體媒體、RAM、PROM及EPROM、FLASH-EPROM、任何其他記憶體晶片或卡匣、如下文所描述之載波，或可供電腦讀取之任何其他媒體。

可在將一或多個指令之一或多個序列攜載至處理器1604以供執行時涉及各種形式之電腦可讀媒體。舉例而言，可初始地將該等指令承載於遠端電腦之磁碟上。遠端電腦可將指令載入至其動態記憶體中，且使用數據機經由電話線來發送指令。在電腦系統1600本端之數據機可接收電話線上之資料，且使用紅外傳輸器以將資料轉換為紅外信號。耦接至匯流排1602之紅外偵測器可接收紅外信號中所攜載之資料且將資料置放於匯流排1602上。匯流排1602將資料攜載至主記憶體1606，處理器1604自該主記憶體1606擷取及執行指令。由主記憶體1606接收之指令可視情況在供處理器1604執行之前或之後儲存於儲存裝置1610上。

電腦系統1600亦較佳地包括耦接至匯流排1602之通信介面1618。通信介面1618提供與網路鏈路1620之雙向資料通信耦合，該網路鏈路1620連接至區域網路1622。舉例而言，通信介面1618可為整合式服務數位網路(ISDN)卡或數據機以提供對對應類型之電話線之資料通信連接。作為另一實例，通信介面1618可為將資料通信連接提供至相容LAN的區域網路(LAN)卡。亦可實施無線鏈路。在任何此類實施中，通信介面1618發送及接收攜載表示各種類型之資訊之數位資料串流的電信號、電磁信號或光信號。

網路鏈路1620通常經由一或多個網路將資料通信提供至其他資料裝置。舉例而言，網路鏈路1620可經由區域網路1622向主機電腦1624或向由網際網路服務提供者(ISP) 1626操作之資料裝備提供連接。ISP 1626又經由全球封包資料通信網路(現在通常稱為「網際網路」1628)提供資料通信服務。區域網路1622及網際網路1628均使用攜載數位資料串流之電信號、電磁信號或光學信號。經由各種網路之信號及在網路鏈路1620上且經由通信介面1618之信號(該等信號將數位資料攜載至電腦系統1600且自電腦系統1600攜載數位資料)為輸送資訊的例示性形式之載波。

電腦系統1600可經由網路、網路鏈路1620及通信介面1618發送訊息且接收包括程式碼之資料。在網際網路實例中，伺服器1630可能經由網際網路1628、ISP 1626、區域網路1622及通信介面1618而傳輸用於應用程式之所請求程式碼。舉例而言，一種此類經下載應用程式可提供本文中所描述之技術中之一或多者。接收到之程式碼可在其接收到時由處理器1604執行，及/或儲存於儲存裝置1610或其他非揮發性儲存器中以供稍後執行。以此方式，電腦系統1600可獲得呈載波之形式之應用程式碼。

在經編號條項之後續清單中揭示額外實施例： 1a. 一種輻射源，其包含：一空心光纖，其包含一主體，該主體具有用於限制一工作介質之一空心，該空心光纖可操作以接收脈衝式泵浦輻射，使得該接收脈衝式泵浦輻射自該空心光纖之一輸入末端至一輸出末端經由該空心傳播；其中該輻射源之源參數經組態以使得該脈衝式泵浦輻射經歷一光固子自壓縮程序，以便改變該脈衝式泵浦輻射之一光譜以形成輸出輻射；寬帶光源裝置進一步包含至少一個分散控制機構，該至少一個分散控制機構可操作以改變該光纖之一第一部分中之分散特性，以便對在該光固子自壓縮程序中產生之一分散波進行光譜移位。 1b. 如條項1a之輻射源，其中該等源參數亦使得在經由該輸出末端射出該光纖之前該脈衝式泵浦輻射之該光譜已達到其最大寬度。 2. 如條項1a或1b之輻射源，其中該至少一個分散控制機構包含該光纖之與該光纖之該第一部分重疊的一楔形部分。 3. 如條項2之輻射源，其中該楔形部分經組態以使得該空心之一直徑沿該楔形部分持續增大。 4. 如條項3之輻射源，其中該楔形部分經組態以使得該空心之一直徑沿該楔形部分持續減小。 5. 如任一前述條項之輻射源，其中該至少一個分散控制機構進一步包含一壓力梯度配置，該壓力梯度配置可操作以將一壓力梯度應用於該光纖之該第一部分內之該工作介質。 6. 如條項5之輻射源，其中壓力梯度配置包含連接至空心之輸入末端的第一壓力源、連接至位於沿光纖之長度的其中泵浦輻射之光譜達到最大寬度的位置處或附近的空心的第二壓力源，及連接至該空心之輸出末端的第三壓力源。 7. 如條項5之輻射源，其中壓力梯度配置包含用於封閉空心之該輸入末端的第一壓力腔室及用於封閉空心之該輸出末端的第二壓力腔室。 8. 如條項5、6或7之輻射源，其中壓力梯度配置可操作以應用該壓力梯度，使得工作介質之壓力沿光纖之第一部分持續增大。 9. 如條項5、6或7之輻射源，其中壓力梯度配置可操作以應用該壓力梯度，使得工作介質之壓力沿光纖之第一部分持續減小。 10. 如任一前述條項之輻射源，其中該至少一個分散控制機構進一步包含一溫度梯度配置，該溫度梯度配置可操作以將一溫度梯度應用於該光纖之該第一部分內之該工作介質。 11. 如條項10之輻射源，其中該溫度梯度配置包含附接至光纖之外表面之一或多個位置的一或多個溫度控制元件。 12. 如條項10或11之輻射源，其中溫度梯度配置可操作以應用該溫度梯度，使得工作介質之溫度沿光纖之第一部分持續增大。 13. 如條項10或11之輻射源，其中溫度梯度配置可操作以應用該溫度梯度，使得工作介質之溫度沿光纖之第一部分持續減小。 14. 如任一前述條項之輻射源，其中該光纖之該第一部分為該光纖之全長。 15. 如條項1a至13中任一項之輻射源，其中該光纖之該第一部分之一第一末端位於沿該光纖之該長度的其中該泵浦輻射之該光譜達到該最大寬度之一位置處或附近，且該光纖之該第一部分之一第二末端位於該光纖之該輸出末端處或附近。 16. 如條項15之輻射源，其中該光纖進一步包含一主要部分，該主要部分包含與該光纖之該輸入末端重合的一第一末端及位於沿該光纖之該長度的其中該泵浦輻射之該光譜達到該最大寬度之一位置處的一第二末端。 17. 如條項16之輻射源，其中該主要部分包含實質上恆定核心直徑。 18. 如條項16之輻射源，其可操作以使得光纖之主要部分之空心中的工作介質經受實質上恆定壓力。 19. 如任一前述條項之輻射源，其包含：該工作介質，其安置於該空心內；及一脈衝式泵浦輻射源，其經配置以產生該脈衝式泵浦輻射；其中該等源參數包含該脈衝式泵浦輻射、該光纖及該工作介質之參數。 20. 如條項19之輻射源，其可操作以使得輸入脈衝式泵浦輻射之脈衝持續時間大於50 fs。 21. 如條項19或20之輻射源，其可操作以使得輸入脈衝式泵浦輻射之脈衝能量小於1 µJ。 22. 如條項19至21中任一項之輻射源，其可操作以使得輸入脈衝式泵浦輻射之光固子階數小於20。 23. 如條項19至22中任一項之輻射源，其中工作介質經組態以產生異常分散。 24. 如條項19至23中任一項之輻射源，其中工作介質包含以下中之至少一者：惰性氣體及分子氣體。 25. 如任一前述條項之輻射源，其可操作以使得該分散波包含在450 nm與550 nm之間的波長。 26. 如任一前述條項之輻射源，其可操作以使得該等分散特性包含該光纖之零群速分散之一波長。 27. 如任一前述條項之輻射源，其中空心光纖包含包圍空心之包覆部分，該包覆部分包含用於導引輻射穿過空心之複數個反諧振元件，且視情況，包覆部分之複數個反諧振元件安置於空心周圍的環結構中。 28. 如條項27之輻射源，其中複數個反諧振元件經配置以使得反諧振元件中之每一者並未與其他反諧振元件中之任一者接觸。 29. 如任一前述條項之輻射源，其中應用於該光纖之該第一部分中之該至少一個分散控制機構經配置以使得該輸出輻射之一光譜之一最大功率光譜密度與一最小功率光譜密度之一比率不大於5。 30. 如條項1至29中任一項之輻射源，其中應用於該光纖之該第一部分中之該至少一個分散控制機構經配置以使得該輸出輻射之一光譜之一最大功率光譜密度與一最小功率光譜密度之一比率不大於4。 31. 如條項1至29中任一項之輻射源，其中應用於該光纖之該第一部分中之該至少一個分散控制機構經配置以使得該輸出輻射之一光譜之一最大功率光譜密度與一最小功率光譜密度之一比率不大於3。 32. 如任一前述條項之輻射源，其中該輸出輻射至少包含500 nm與900 nm之間的波長。 33. 一種度量衡裝置，其包含如任一前述條項之輻射源。 34. 如條項33之度量衡裝置，其包含散射計度量衡設備、位階感測器或對準感測器。 35. 一種產生輸出輻射之方法，其包含：選擇脈衝式泵浦輻射、包含具有一空心之一主體的一空心光纖及包含於該空心內之一工作介質中之一或多者之參數，使得該脈衝式泵浦輻射經歷一光固子自壓縮程序以便改變該脈衝式泵浦輻射之一光譜，以便形成輸出輻射，產生該脈衝式泵浦輻射以供自一輸入末端至一輸出末端由該空心接收及經由該空心傳播；及將至少一個分散控制機構應用於該光纖之一第一部分中以便改變該光纖之該第一部分中之分散特性，以對在該光固子自壓縮程序中產生之一分散波進行光譜移位。 36. 如條項35之方法，其中脈衝式泵浦輻射之光譜在經由輸出末端射出光纖之前已達到其最大寬度。 37. 如條項35或36之方法，至少一個分散控制機構包含以下中之一或多者：光纖之核心直徑沿光纖之第一部分持續增大或減小；工作介質沿光纖之第一部分經受之壓力持續增大或減小；或工作介質沿光纖之第一部分經受之溫度持續增大或減小。 38. 如條項35至37中任一項之方法，其中光纖之第一部分為光纖之全長。 39. 如條項35至37中任一項之方法，其中光纖之第一部分在泵浦輻射之光譜達到最大寬度之位置處或附近開始且在光纖之輸出末端處結束。

儘管可在本文中特定地參考在IC製造中微影設備之使用，但應理解，本文中所描述之微影設備可具有其他應用。可能之其他應用包括製造整合式光學系統、導引及偵測用於磁疇記憶體之圖案、平板顯示器、液晶顯示器(LCD)、薄膜磁頭等。

儘管可在本文中特定地參考在微影設備之內容背景中之本發明之實施例，但本發明之實施例可用於其他設備中。本發明之實施例可形成遮罩檢測設備、度量衡設備或量測或處理諸如晶圓(或另一基板)或遮罩(或另一圖案化裝置)之物件的任何設備之部分。此等設備通常可稱為微影工具。此微影工具可使用真空條件或環境(非真空)條件。

儘管上文可特定參考在光學微影之內容背景中對本發明之實施例的使用，但應瞭解，在內容背景允許之情況下，本發明不限於光學微影且可用於其他應用(例如壓印微影)中。

儘管上文已描述本發明之特定實施例，但應瞭解，可以與所描述不同之其他方式實踐本發明。以上描述意欲為說明性，而非限制性的。因此，對於熟習此項技術者將顯而易見的係，可在不脫離下文所闡述之申請專利範圍之範疇的情況下對所描述之本發明進行修改。

0 GVD:波長 2:寬帶(白光)輻射投影儀 4:光譜儀偵測器 6:基板 8:光譜 21:管狀毛細管 100:光纖 112:輸出末端 120:設備 122:輸入脈衝式泵浦輻射 134:寬帶輻射源 140:自相位調變 142:光固子自壓縮 144:光譜加寬 146:光譜 148:光譜 150:輸出光譜 152:分散波 1600:電腦系統 1602:匯流排 1604:處理器 1605:處理器 1606:主記憶體 1608:唯讀記憶體 1610:儲存裝置 1612:顯示器 1614:輸入裝置 1616:游標控制件 1618:通信介面 1620:網路鏈路 1622:區域網路 1624:主機電腦 1626:網際網路服務提供者 1628:網際網路 1630:伺服器 d:直徑 x:軸 y:軸 AM:標記 ANG:入射角 AS:對準感測器 B:輻射光束 BD:光束遞送系統 BE1:輻射光束 BE2:反射光束 BK:烘烤板 C:目標部分 CAP:毛細管 CC:毛細管空腔 CH:冷卻板 CL:電腦系統 CPR:恆定壓力 DE:顯影器 DET:偵測器 DGR:偵測光柵 FP:第一部分 GPR:壓力梯度 GTE:溫度梯度 HC:空心 I/O1:輸入/輸出埠 I/O2:輸入/輸出埠 IB:資訊攜載光束 ID'':核心直徑 ID1:第一核心直徑 ID1':第一核心直徑 ID2:第二核心直徑 ID2':第二核心直徑 IE:輸入末端 IE'':輸入末端 IF:位置量測系統 IL:照明系統/照明器 IRD:輸入輻射 L1:長度 L1':長度 L1'':長度 L2:長度 L2':長度 L2'':長度 LA:微影設備 LACU:微影控制單元 LB:裝載區 LC:微影單元 LS:位階或高度感測器 LSB:輻射光束 LSD:偵測單元 LSO:輻射源 LSP:投影單元 M1:遮罩對準標記 M2:遮罩對準標記 MA:圖案化裝置 MCP:最大壓縮點 MCP':最大壓縮點 MCP'':最大壓縮點 MLO:量測位置 MT:遮罩支撐件/度量衡工具/散射計 NP:非楔形光纖部分 NP':非楔形光纖部分 OE:輸出末端 OE'':輸出末端 OF:光纖 OL:物鏡 ORD:輸出輻射 P:位置 P1:基板對準標記 P2:基板對準標記 PD:光偵測器 PEB:曝光後烘烤步驟 PGR:投影光柵 PK:峰值 PK':峰值 PM:第一定位器/相位匹配波長 PPR:壓力輪廓 PRS:脈衝式泵浦輻射源 PS:投影系統 PSD:功率光譜密度 PU:處理單元 PW:第二定位器 RB:輻射光束 RDS:輻射源 RO:基板處置器/機器人 RSO:輻射源 RSV:儲集器 SC:旋塗器 SC1:第一標度 SC2:第二標度 SC3:第三標度 SCS:監督控制系統 SI:強度信號 SO:輻射源 SP:照明光點/支撐部分/第二部分 SRI:自參考干涉計 ST:支撐管 T-OF:第一楔形空心光纖 T-OF':第二楔形空心光纖 TCU:塗佈顯影系統控制單元 TP:楔形光纖部分 TP':楔形光纖部分 TPR:溫度輪廓 TW1:第一透明窗 TW2:第二透明窗 VR:谷值 VR':谷值 W:基板 WM:工作介質 WP:壁部分 WT:基板支撐件 X:位置 Y:位置 Z:軸 λ:波長

現將參考隨附示意性圖式而僅作為實例來描述本發明之實施例，在該等圖式中： - 圖1描繪微影設備之示意性綜述； - 圖2描繪微影單元之示意性綜述； - 圖3描繪整體微影之示意性表示，其表示用以最佳化半導體製造之三種關鍵技術之間的協作； - 圖4描繪用作度量衡裝置之散射量測設備的示意性綜述，該散射量測設備可包含根據本發明之實施例的輻射源； - 圖5描繪根據本發明之實施例的可包含輻射源之位階感測器設備的示意性綜述； - 圖6描繪根據本發明之實施例的可包含輻射源之對準感測器設備的示意性綜述； - 圖7為可在橫向平面(亦即垂直於光纖之軸線)中形成根據實施例之輻射源之部分的空心光纖的示意性橫截面圖； - 圖8描繪用於提供寬帶輸出輻射之根據實施例之輻射源的示意性表示； - 圖9之(a)及(b)示意性地描繪用於超連續光譜產生之空心光子晶體光纖(HC-PCF)設計之實例的橫向橫截面； - 圖10A展示用於模擬之相對於沿光纖長度之位置P的波長λ-功率光譜密度標繪圖(或信號sig (dB))，其描述圖8中所示之輻射源的空心光纖內之輻射脈衝的基於光固子自壓縮之光譜演進； - 圖10B展示用於模擬之相對於沿光纖長度之位置P的時間t-功率光譜密度標繪圖(或信號sig (dB))，其描述同一輻射源的空心光纖內(直至最大壓縮點)之輻射脈衝的基於光固子自壓縮之時間演進； - 圖11A展示基於其產生圖10A或10B中所示之模擬的輻射源之輸出光譜之模擬； - 圖11B展示在最大壓縮點處之脈衝式輸入輻射之光譜的模擬； - 圖12A展示用於模擬之相對於沿光纖長度之位置P的另一波長λ-功率光譜密度(或信號sig (dB))標繪圖，其描述圖8中所示之輻射源的空心光纖內之輸入輻射脈衝的基於光固子自壓縮之光譜演進； - 圖12B展示在最大壓縮點處用與圖12A中所示之模擬相同的參數而模擬的脈衝式輸入輻射之光譜的功率光譜密度標繪圖； - 圖13A示意性地描繪根據實施例之第一楔形空心光纖； - 圖13B示意性地描繪根據實施例之第二楔形空心光纖； - 圖14A展示用於模擬之相對於沿光纖長度之位置P的波長λ-功率光譜密度(或信號sig (dB))標繪圖，其描述圖13A中所示之楔形空心光纖內之輸入輻射脈衝的光譜演進； - 圖14B展示用與圖14A中所示之模擬相同的參數而模擬的輻射源之輸出光譜的功率光譜密度標繪圖； - 圖15A示意性地描繪用於產生寬帶輸出輻射之光纖OF； - 圖15B示意性地描繪應用於改良在圖15A中所示之光纖中產生之寬帶輸出輻射之光譜平坦度的實例壓力輪廓； - 圖15C示意性地描繪應用於改良在圖15A中所示之光纖中產生之寬帶輸出輻射之光譜平坦度的實例溫度輪廓；且 - 圖16描繪用於控制寬帶輻射源之電腦系統的方塊圖。

ID1:第一核心直徑

ID2:第二核心直徑

IE:輸入末端

L1:長度

L2:長度

MCP:最大壓縮點

NP:非楔形光纖部分

OE:輸出末端

T-OF:第一楔形空心光纖

TP:楔形光纖部分

Claims

一種輻射源，其包含：一空心光纖，其包含一主體，該主體具有用於限制一工作介質之一空心，該空心光纖可操作以接收脈衝式泵浦輻射，使得該接收脈衝式泵浦輻射自該空心光纖之一輸入末端至一輸出末端經由該空心傳播；其中該輻射源之源參數經組態以使得該脈衝式泵浦輻射經歷一光固子自壓縮程序，以便改變該脈衝式泵浦輻射之一光譜以形成輸出輻射；該寬帶光源裝置進一步包含至少一個分散控制機構，該至少一個分散控制機構可操作以改變該光纖之一第一部分中之分散特性，以便對在該光固子自壓縮程序中產生之一分散波進行光譜移位。
如請求項1之輻射源，其中該等源參數亦使得在經由該輸出末端射出該光纖之前該脈衝式泵浦輻射之該光譜已達到其最大寬度。
如請求項1或2之輻射源，其中該至少一個分散控制機構包含該光纖之與該光纖之該第一部分重疊的一楔形部分。
如請求項3之輻射源，其中該楔形部分經組態以使得該空心之一直徑沿該楔形部分持續增大，且視情況，其中該楔形部分經組態以使得該空心之一直徑沿該楔形部分持續減小。
如請求項1或2之輻射源，其中該至少一個分散控制機構進一步包含一壓力梯度配置，該壓力梯度配置可操作以將一壓力梯度應用於該光纖之該第一部分內之該工作介質。
如請求項1或2之輻射源，其中該至少一個分散控制機構進一步包含一溫度梯度配置，該溫度梯度配置可操作以將一溫度梯度應用於該光纖之該第一部分內之該工作介質。
如請求項1或2之輻射源，其中該光纖之該第一部分為該光纖之全長。
如請求項2之輻射源，其中該光纖之該第一部分之一第一末端位於沿該光纖之該長度的其中該泵浦輻射之該光譜達到該最大寬度之一位置處或附近，且該光纖之該第一部分之一第二末端位於該光纖之該輸出末端處或附近，且視情況，其中該光纖進一步包含一主要部分，該主要部分包含與該光纖之該輸入末端重合的一第一末端及位於沿該光纖之該長度的其中該泵浦輻射之該光譜達到該最大寬度之一位置處的一第二末端。
如請求項1或2之輻射源，其包含：該工作介質，其安置於該空心內；及一脈衝式泵浦輻射源，其經配置以產生該脈衝式泵浦輻射；其中該等源參數包含該脈衝式泵浦輻射、該光纖及該工作介質之參數。
如請求項9之輻射源，其可操作以使得輸入脈衝式泵浦輻射之一光固子階數小於20。
如請求項1或2之輻射源，其可操作以使得該分散波包含在450 nm與550 nm之間的波長。
如請求項1或2之輻射源，其可操作以使得該等分散特性包含該光纖之零群速分散之一波長。
如請求項1或2之輻射源，其中應用於該光纖之該第一部分中之該至少一個分散控制機構經配置以使得該輸出輻射之一光譜之一最大功率光譜密度與一最小功率光譜密度之一比率不大於5。
一種度量衡裝置，其包含如請求項1至13中任一項之輻射源。
一種產生輸出輻射之方法，其包含：選擇脈衝式泵浦輻射、包含具有一空心之一主體的一空心光纖及包含於該空心內之一工作介質中之一或多者之參數，使得該脈衝式泵浦輻射經歷一光固子自壓縮程序以便改變該脈衝式泵浦輻射之一光譜，以便形成輸出輻射，產生該脈衝式泵浦輻射以供自一輸入末端至一輸出末端由該空心接收及經由該空心傳播；及將至少一個分散控制機構應用於該光纖之一第一部分中以便改變該光纖之該第一部分中之分散特性，以對在該光固子自壓縮程序中產生之一分散波進行光譜移位。