TWI450460B - 降低雙束雷射處理系統中之相干串音 - Google Patents
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Description
本發明一般係關於降低雙束雷射處理系統中之串音的系統與方法,且更明確地說,本發明係關於降低此等系統中之相干串音。
使用衍生自單一雷射的經偏振射束來產生兩道目標樣品處理射束的雙束雷射處理系統可能會因其中一道射束中的極大部份洩漏至另一道射束的傳播路徑中而受到相干串音的影響。當衍生自該單一雷射的該等兩道射束經由該光學串的一部份被刻意結合在一共同射束路徑之中並且於後面被重新分離時,便會產生相干串音。因為該等兩道射束之相干性質的關係,在該重新分離階段處,若其中一道射束洩漏至另一道射束之傳播路徑中的話便會導致相干串音,其實質上係比該等射束相互不相干時所出現的串音更為嚴重。相干串音係在該目標樣品之工作表面處導致該等雷射射束中其中一者或兩者的脈衝能量下降並且損及功率穩定性控制效果。
本發明的雙束雷射處理系統的實施例係施行降低兩道雷射處理射束間之串音的技術,以便讓它們在一目標樣品的工作表面處具有受控的穩定性。此等系統各包含一雷射,用以射出一光束,該光束係被分為沿著分離的第一射束路徑與第二射束路徑傳播且相互相干的第一雷射射束與第二雷射射束。該等相互相干的第一雷射射束與第二雷射射束係被刻意結合在一光學組件串中的一共同射束路徑部份之中,用以實施該等第一雷射射束與第二雷射射束所共同的光學特性調整。該等先前經過結合的第一雷射射束與第二雷射射束係被分離成沿著個別的第三射束路徑與第四射束路徑來傳播的第三雷射射束與第四雷射射束。該等第三雷射射束與第四雷射射束包含個別的第三主射束分量與第四主射束分量,並且該等第三雷射射束與第四雷射射束中其中一者係產生一洩漏分量,該洩漏分量係與該等第三雷射射束與第四雷射射束中另一者的主射束分量以相互時間相干的方式來共同傳播。本發明的數個實施例係施行降低該洩漏分量及與該洩漏分量共同傳播的該等第三主射束分量與第四主射束分量中另一者之間的相互時間相干性的效應,以便傳送與該等第三射束及第四射束對應之穩定的第一處理射束與第二處理射束至該工作件。
本發明的兩個實施例必須讓該等相互相干的第一雷射射束與第二雷射射束中其中一者通過一光學路徑-長度調整器,用以藉由在該等第一雷射射束與第二雷射射束之間引入一光學路徑-長度差來降低該等第一雷射射束與第二雷射射束的相互相干性。該光學路徑-長度差係在該等第一雷射射束與第二雷射射束重新結合以前藉由在它們其中一者的射束路徑中插入一空氣路徑或是一光學玻璃組件而引入的。該路徑長度差係被設為大於該雷射的相干性長度,但卻不會過長而在射束傳播中導致不可接受的差異。
本發明的第三實施例必須讓該等第一雷射射束與第二雷射射束通過個別的聲光調變器。該等第一聲光調變器與第二聲光調變器中至少其中一者係經過調整,用以對該等第一雷射射束與第二雷射射束提供一差異頻率變化△ω,並且從而對該洩漏分量提供一差異頻率變化△ω,其係降低該洩漏分量及該等第三主射束分量與第四主射束分量中另一者之間的相互相干性對該等第一處理射束與第二處理射束之穩定性所造成的效應。
從下文本發明各較佳實施例之詳細說明中,參考圖式,便可明白本發明的額外觀點與優點。
參考圖式便可充份瞭解本發明的實施例,其中,在所有圖式中,相同的部件係以相同的元件符號來表示。可輕易瞭解的係,在本文圖式中作大體說明與圖解的本發明的組件亦可以各種不同的組態來排列及設計。因此,下文對本發明之設備、系統、以及方法的實施例所作的更詳細說明的目的並非係要限制本發明的範疇,而僅係代表本發明的各實施例。
圖1所示的係一雙束處理系統100的一實施例的示意圖,該系統係創造兩道雷射射束來處理位在一工作表面104處的目標樣品或工作件102(例如一半導體晶圓、一微晶片或是類似的工作件)。由單一雷射110所射出的雷射射束106(較佳的係,脈衝式雷射射束)係入射在第一偏振射束分離稜鏡(PBSC)120之上,從該第一偏振射束分離稜鏡處係傳播一第一雷射射束130與一第二雷射射束140。名義上,該等射束130與140中其中一者係被線性偏振而使其電場向量係位於圖1的平面之中(P-pol),而該等射束130與140中另一者則係被線性偏振而使其電場向量係垂直於圖1的平面(S-pol)。因此,射束130與140在名義上係彼此正交偏振的。
第一雷射射束130與第二雷射射束140係由個別的聲光調變器(AOM)150與160來調變,該等聲光調變器係充當可調整的光遮板,用以控制通過它們的光的強度。雷射射束130與140係從個別的旋轉面鏡162與164處反射偏離並且係撞擊一第二PBSC 170。PBSC 170係在一內部射束重疊位置174處重新結合雷射射束130與140,並且將它們當作一結合射束來傳導,使其沿著一射束路徑來傳播而入射在可變式射束放大器(VBE)180之上。VBE 180係實施射束130與140兩者共同的射束尺寸調整,而後便會將它們傳導至一第三PBSC 190來進行分離。該等經過分離的射束係當作第三射束192與第四射束194,沿著分離的射束路徑從第三PBSC 190處來傳播。
第三射束192與第四射束194係傳播經過個別的功率測量/校正子系統196與198,該等功率測量/校正子系統的特徵係它們的頻率導通帶並且係提供可用於進行樣品處理之經測得的射束強度資訊。經過測量的射束192與194係從個別的面鏡200與202處反射偏離而入射在一第四PBSC 210之上並且經由該第四PBSC 210而結合。第四PBSC 210之該等經結合的輸出射束係傳播通過一物鏡218,該物鏡係形成一第一處理射束220與一第二處理射束222,用以入射在一目標樣品102的工作表面104之上。每一道射束192與194的最終位置、聚焦高度、以及尺寸係經過調整以便讓它們的對應處理射束220與222在目標樣品102的工作表面104上係具有所希的特性。通常係希望射束130與140具有相同的光學路徑長度,以便實質上係密切地匹配射束傳播對工作表面104上每一道處理射束之光點尺寸與聚焦高度所造成的效應。不過,下面將會顯示出,實質相同的光學路徑長度卻會提高相互串音相干性。
圖2所示的係圖1的雙束處理系統100,圖中在通過第三PBSC 190之後係出現射束洩漏。當第三射束192中的一部份洩漏至第四射束194的路徑之中時、第四射束194中的一部份洩漏至第三射束192的路徑之中時、或者兩者皆存在時,便會在PBSC 190處出現射束串音。圖2顯示出,第三射束192係由一主射束分量192m以及一洩漏自第四射束194的洩漏射束分量1941所組成,而第四射束194則係由一主射束分量194m以及一洩漏自第三射束192的洩漏射束分量1921所組成。發生洩漏的原因如下:偏振射束分離器效能的實際限制,射束130與140不完美的線性偏振作用,以及射束分離器偏振軸線及射束組合器偏振軸線不完美的對齊。在PBSC 190的下游處並無法在一給定的射束路徑中來區分洩漏射束分量(1941或1921)與主射束分量(192或194)。因為在PBSC 190下游的每一條射束路徑中的洩漏射束分量在時間上係與該主射束分量相干,所以便會在該等主射束分量與洩漏射束分量之間出現相干性疊加作用。該等主射束分量與洩漏射束分量的此種相干性疊加作用係在總射束強度I中造成明顯的變化。當第一射束130與第二射束140的路徑長度相等時,該等主射束分量與洩漏射束分量的相互時間相干性係最大。
圖3所示的係發生在AOM 150與160任一者中的頻率偏移的示意圖。使用AOM 150與160的頻率與相位偏移特性便可對系統100進行配置,以便讓因相干串音(射束洩漏)所造成的射束強度變化的頻率係被移到功率測量/校正子系統196與198的導通帶中其中一者或兩者以外的頻率處並且達成雷射處理效應。
達到此類頻率與相位移動中一或二者的數種AOM配置中的其中一者可能包含:(1)利用選配性的相位調整來進行準靜態運作,於準靜態運作中的相干串音位準變化係非常地緩慢,其中可藉由調整射束130與140的相對相位來最小化相干串音位準;(2)針對每一道射束使用一不同的AOM RF驅動頻率來進行頻率調變,其中,該相干串音(或洩漏)頻率係等於該等兩個AOM RF頻率之間的差值;以及(3)針對射束130與140使用不同的AOM繞射階來進行頻率調變。下文將進一步討論每一種情況。
當強度為I1
與I2
的兩道射束重疊時,所生成的總強度I除了包含(I1
+I2
)之簡單總和之外,還會包含下面的相干性疊加項或干涉項:
其中, 1
與 2
係該射束的電場振幅向量,△ω係射束130與140的頻率差,而ψ則係相位項,其係肇因於該等兩道射束130與140之間的任何靜態相位差、路徑-長度差、並且還可能係肇因於該等射束的相干性特性。△ω項同時也係相干串音的頻率。因為電場 1
與 2
的向量點積的關係,所以,僅有射束130與140共同的偏振分量才會造成串音項Iac
。在某種程度上,並無法經由使用正交偏振來消除串音項Iac
,藉由刻意使用光的聲光時間調變特性來將頻率差△ω與相位ψ設為有利的數值,便可降低其對相干串音所造成的效應。相干項Iac
可能代表總射束強度I中明顯的洩漏項。舉例來說,倘若I1
係所希的主信號強度且I2
係具有相同偏振之非所希的洩漏信號的話,那麼便可將總強度寫成:
舉例來說,倘若I2
為I1
的1%的話,那麼該相干性疊加項Iac
便可能會大到I1
的20%。
已知的係,經由存在於一AOM之中的聲場所繞射之頻率為ωi
的光束係被移到一新的頻率ωn
,ωn
=ωi
+n ωs1
其中,ωs1
係該AOM聲場頻率;而n係一整數,其代表的係所使用的AOM的繞射階(如圖3中所示,n通常係+1或-1,不過亦可能係+2、-2,並且甚至係更高階)。該繞射階係取決於該射束與該AOM聲場速度向量ωs
的對齊作用。該些概念圖解在圖3中。一般來說,ωs1
的大小等級為2 π *(107
至108
)弧度/s。因為可針對AOM 150與160中每一者來獨立控制繞射階與聲場頻率,所以上面的頻率差項△ω便會變成△ω=(ωi
+n ωs1
)-(ωi
+m ωs2
)=n ωs1
-m ωs2
其中,ωs1
與ωs2
係個別的AOM聲場頻率,而n與m則分別係射束130與140的繞射階。
n、m、ωs1
、以及ωs2
的可能選擇方式可歸納如下。第一種情況係n=m且ωs1
=ωs2
。於此情況中,△ω=0,且該相干項Iac
的振幅係簡化成2 1
. 2
cos(ψ),其可能會係靜態或準靜態,端視該相對相位ψ的時間行為而定。倘若射束130與140的的路徑長度相等且不會大幅改變的話,那麼ψ便會取決於該等AOM聲場的相對相位,其係由該等RF相位驅動AOM 150與160來設定。藉由控制被施加至AOM 150與160的相對RF相位,便可控制相干串音的位準,並且理想上可使其歸零。舉例來說,可使用一校正程序,其中會在開啟射束140時來測量PBSC 190後面的射束192的路徑強度,並且係與射束140關閉之後在PBSC 190後面的射束192的強度作比較。該等AOM RF信號的相對相位可於該些比較測量期間進行同步調整,直到介於射束140之開啟狀態與關閉狀態之間的相位差被最小化為止(有效地設為ψ=±π/2)。亦可在射束交越位置174之前以該等射束路徑中其中一者(舉例來說,194)為基準來提高該等射束路徑中另一者(舉例來說,192)的光學路徑-長度差用以調整相對相位,下文將參考圖4至7來作討論。
第二種情況係n=m但是ωs1
≠ωs2
。藉由在不同的頻率處驅動該等AOM聲場,便會在頻率差處出現該串音項,前提係△ω=ωs1
-ωs2
。據此,便可輕易地控制△ω並且將其設在從0Hz至106
Hz以上範圍中的任意值處。當一校正程序在一特定的時間視窗T中對射束能量進行均化時,這便會特別實用。倘若△ω>>1/T的話,那麼因相干串音所造成的變化實際上便會被均化。
第三種情況係n≠m但是ωs1
=ωs2
。藉由對齊AOM 150與160以運作在不同的繞射階處,便會在頻率差處出現該串音項,前提係△ω=(n-m)ωs1
。舉例來說,倘若n=+1且m=-1的話,那麼△ω=2 ωs1
。其優點係,當使用一RF振盪器來驅動AOM 150與160兩者時便會產生非常高的串音頻率,該串音頻率係位在該等兩道雷射處理射束之標稱導通帶的外面。舉例來說,假如ωs
1=ωs2
=108
弧度/s且n=+1且m=-1的話,那麼便可得到△ω=2x108
弧度/s。因此,△ω係遠高於使用上面第二種情況可取得的△ω的其它數值,從而係使其更容易將該串音頻率移到該等兩道雷射處理射束之導通帶頻率的更外面處。
圖4所示的係和圖1的系統100雷同的雙束處理系統400,不過,在第一射束130藉由第二PBSC 170與第二射束140結合之前,其係為該第一射束130提供一具有給定長度的空氣路徑404。圖5所示的係和圖1的系統100雷同的雙束雷射處理系統500,不過,在第一射束130藉由第二PBSC 170與第二射束140結合之前,其係藉由一玻璃組件(光學折射器)504來為該第一射束130提供一具有給定長度的光學路徑。
在圖4或圖5中,引進空氣路徑404或玻璃組件504的效應係在PBSC 170處重新結合射束130與140之前,提高射束130與140的射束路徑之間的路徑-長度差。該路徑-長度差係大於雷射110的相干性長度,但其長度卻不足以在射束傳播中造成不可接受的差異。因此,該路徑-長度差可能係遞增的並且仍具有其所希的效應。此附加效應係會降低射束對192m與1941以及射束對194m與1921中其中一對或兩對之間的相互時間相干性,並且從而降低因該等射束對中每一對中的兩個分量之相干性疊加所造成的串音。相干性長度(Lc)係對應於50%條紋可見率的自干涉雷射射束的光學路徑-長度差,其中,條紋可見率的定義為V=(Imax
-Imin
)/(Imax
+Imin
),而Imax
與Imin
分別係最大條紋強度與最小條紋強度。
藉由在射束130與140的其中一條射束路徑中引入空氣路徑404便可引入該光學路徑-長度差,如圖4中所示;或者藉由在射束130與140的其中一條射束路徑中放至一折射式光學元件(例如厚度d且折射率n的一光學玻璃504器件)亦可引入該光學路徑-長度差。光學玻璃504係造成光學路徑-長度變化(n-1)d,如圖5中所示。
當具有相等時間頻率(△ω=0)且強度分別為I1
與I2
的兩道射束重疊時,所生成的總強度I除了包含(I1
+I2
)之簡單總和之外,還會包含下面的相干性疊加項或干涉項:
其中, 1
與 2
係該射束的電場振幅向量,而ψ(t)則係相位項,其係肇因於射束130與140的路徑-長度差以及相干性特性。最大串音的其中一項條件係兩道射束130與140在相等的路徑長度中從該雷射前進至射束重疊位置174。在此條件下,當因為機械振動效應與熱效應的關係而發生小額光學路徑-長度差變化時(其大小等級落在雷射110的波長處),相位項ψ(t)便會隨著時間而具有非常緩慢改變的函數關係。不過,為達到具有高度雷同的射束傳播特徵(例如光點尺寸、射束發散性、以及束腰位置)卻可能會希望射束130與140在相等的路徑長度中前進至射束重疊位置174。所以,當在射束130與140之間加入一路徑-長度差時,可能必須限制該差異,以防止在光點尺寸、射束發散性、以及束腰位置中產生大幅背離。
因為電場 1
與 2
的向量點積的關係,所以,僅有射束130與140共同的偏振分量才會造成串音項Iac
。在某種程度上,並無法經由使用正交偏振來消除串音項Iac
,藉由在射束重疊位置174上游處的其中一道射束130與140之中刻意隱近一光學路徑-長度差便可降低其對相干串音所造成的效應。此空氣路徑係在射束130與140之間引進時間延遲,倘若該時間延遲大於該雷射源的相干性時間的話,其便會造成很低的相干串音。(實際上,當路徑-長度提高至該雷射的相干性長度以外時,相干性疊加中的相位係數ψ(t)便會在0與2 π之間非常快速且隨機地變動,結果係,cos(ψ(t))項在功率測量/校正子系統196與198的導通帶所決定的感興趣時間週期中便會均化為零。)藉由在射束130與140的其中一條射束路徑之中增加或刪除一空氣路徑404,或是插入一n>1的透射光學材料504(例如玻璃),便可達到提高光學路徑-長度的目的。必要的延遲時間的大小等級約為1/△ν,其中,△ν係該雷射的頻寬。延遲時間t和光學路徑-長度差1的關係為1=ct,其中,c=光速。
圖6所示的係針對一1343nm的脈衝雷射,使用Michelson干涉計所測得的相干性長度範例的關係圖,其中,Michelson干涉計係將一雷射分成兩道光學路徑並且再將它們重新結合成一共同路徑,其中,可使用一偵測器來測量總射束強度I。水平軸代表空氣路徑-長度變化,其單位為毫米;而垂直軸代表條紋(或相干串音)強度Iac
,如圖中的信號波封604所示者,其係針對一給定路徑-長度差來直接測量雷射110的時間相干性。圖6顯示出在射束130與140實質上確實相干(也就是,具有相等的路徑長度)處的相干串音最為密集(且同樣地在處理射束192與194實質上確實相干處的相干串音最為密集),且每產生+3.5mm的空氣路徑-長度差,信號波封604便會下降約10倍。藉由引入此適中的路徑長度差,系統400便可達到顯著降低相干串音的目的。
圖7A與7B所示的係藉由在一雙束雷射系統中引進一路徑-長度差可達成的串音下降關係圖。水平軸代表在測試出現在雷射處理射束中的相干串音期間所取得的取樣的遞增數量,其大小為每個點係10,000個取樣。垂直軸代表在每個取樣點處的所測得的脈衝不穩定性。圖7A的關係圖所示的係針對相等路徑長度所測得的脈衝穩定性,上方的資料點對顯示出,當射束130與140均處於它們的開啟狀態(有相干串音存在)中時,處理雷射射束192與194非常地不穩定;而下方的資料點對則顯示出,當射束130與140中僅有其中一者處於其開啟狀態(不可能有相干串音)中時,處理雷射射束192與194的穩定性係較大。
圖7B的關係圖所示的係相同的資料,不過在其系統配置中係在射束130與140的其中一條射束路徑中引進10mm的熔融矽砂玻璃(n=1.46)而產生4.6mm的路徑長度差,圖中顯示出相干串音已經大幅地降低。
雖然本文已經圖解與說明過本發明的特定實施例與應用,不過應該瞭解的係,本發明並不受限於本文所揭示的刻板組態與組件。熟習本技術的人士便明白可對本文所揭示之本發明的方法與系統的排列、運作、以及細節進行各種修正、變更、以及變化,而不會脫離本發明的精神與範疇。
100...雙束雷射處理系統
102...工作件
104...工作表面
106...雷射射束
110...雷射
120...第一偏振射束分離稜鏡
130...第一雷射射束
140...第二雷射射束
150...聲光調變器
160...聲光調變器
162...旋轉面鏡
164...旋轉面鏡
170...第二偏振射束分離稜鏡
174...內部射束重疊位置
180...可變式射束放大器
190...第三偏振射束分離稜鏡
192...第三射束
1921...洩漏射束分量
192m...主射束分量
194...第四射束
1941...洩漏射束分量
194m...主射束分量
196...功率測量/校正子系統
198...功率測量/校正子系統
200...面鏡
202...面鏡
210...第四偏振射束分離稜鏡
218...物鏡
220...第一處理射束
222...第二處理射束
400...雙束雷射處理系統
404...空氣路徑
500...雙束雷射處理系統
504...玻璃組件
圖1所示的係一雙束雷射處理系統的一實施例的示意圖。
圖2所示的係圖1的雙束雷射處理系統,圖中顯示出從其中一道主射束至另一道主射束的射束洩漏。
圖3所示的係發生在一聲光調變器中的頻率偏移的實施例的示意圖。
圖4所示的係圖1之類的雙束雷射處理系統,不過,在第一射束藉由一偏振射束分離稜鏡與第二射束結合之前,其係為該第一射束提供一具有給定長度的空氣路徑。
圖5所示的係圖1之類的雙束雷射處理系統,不過,在第一射束藉由一偏振射束分離稜鏡與第二射束結合之前,其係藉由一玻璃組件來為該第一射束提供一具有給定長度的光學路徑。
圖6所示的係針對一1343nm的脈衝雷射,使用Michelson干涉計所測得的相干性長度與條紋(或相干串音)強度的關係圖,其中,Michelson干涉計係將一雷射分成兩道光學路徑並且再將它們重新結合成一共同路徑。
圖7A與7B所示的係藉由在一雙束雷射系統中引進一路徑-長度差可達成的串音下降關係圖。
106...雷射射束
110...雷射
120...第一偏振射束分離稜鏡
130...第一雷射射束
140...第二雷射射束
150...聲光調變器
160...聲光調變器
162...旋轉面鏡
164...旋轉面鏡
170...第二偏振射束分離稜鏡
174...內部射束重疊位置
180...可變式射束放大器
190...第三偏振射束分離稜鏡
192...第三射束
194...第四射束
400...雙束雷射處理系統
404...空氣路徑
Claims (23)
- 一種在一目標樣品的工作表面處形成具有受控穩定性的兩道雷射處理射束的方法,其包括:提供沿著分離的第一射束路徑與第二射束路徑傳播且相互相干的第一雷射射束與第二雷射射束;在一光學組件串中的一共同射束路徑部份之中結合該等相互相干的第一雷射射束與第二雷射射束,用以實施該等第一雷射射束與第二雷射射束所共同的光學特性調整;將該等先前經過結合的第一雷射射束與第二雷射射束分離成沿著個別的第三射束路徑與第四射束路徑來傳播的第三雷射射束與第四雷射射束,該等第三雷射射束與第四雷射射束包含個別的第三主射束分量與第四主射束分量,並且該等第三雷射射束與第四雷射射束中其中一者係產生一洩漏分量,該洩漏分量係與該等第三雷射射束與第四雷射射束中另一者的主射束分量以相互時間相干的方式來共同傳播;以及降低該洩漏分量及與該洩漏分量共同傳播的該等第三主射束分量與第四主射束分量中另一者之間的相互時間相干性的效應,以便傳送與該等第三射束及第四射束對應之穩定的第一處理射束與第二處理射束而同時入射到該目標樣品。
- 如申請專利範圍第1項之方法,其中,降低該相互時間相干性的效應包括在一共同射束路徑部份之中刻意結合該等相互相干的第一雷射射束與第二雷射射束之前先於它 們分離的射束路徑之中設定一光學路徑-長度差,該光學路徑-長度差的數額係降低該洩漏分量及與該洩漏分量共同傳播的該等第三射束分量與第四射束分量中另一者之間的相互時間相干性,並且從而係降低該相互時間相干性對該等第一處理射束與第二處理射束的穩定性所造成的效應。
- 如申請專利範圍第2項之方法,其中,該等相互相干的第一雷射射束與第二雷射射束具有一相干性長度,且其中,該光學路徑-長度差大於該相干性長度。
- 如申請專利範圍第2項之方法,其中,該光學路徑-長度差係藉由遞增改變該等分離的第一射束路徑與第二射束路徑其中一者之中的空氣路徑長度而達成。
- 如申請專利範圍第2項之方法,其中,該光學路徑-長度差係藉由在該等分離的第一射束路徑與第二射束路徑其中一者之中設置一厚度d且折射率n的折射式光學元件以便引進等於(n-1)d的光學路徑-長度變化而達成。
- 如申請專利範圍第1項之方法,其中,該光學特性調整包括射束寬度放大。
- 如申請專利範圍第1項之方法,其中,該洩漏分量的特徵為頻率,並且進一步包括:在降低該洩漏分量及該等第三主射束分量與第四主射束分量中另一者之間的相互時間相干性對該等第一處理射束與第二處理射束的穩定性所造成的效應的頻率處,對該等相互相干的第一射束與第二射束中其中一者進行頻率偏移,並且從而對該等第三雷射射束與第四雷射射束中其中 一者的洩漏分量進行頻率偏移。
- 如申請專利範圍第7項之方法,其中,該洩漏分量係對應於一相干串音頻率△ω,其中,該等第一處理射束與第二處理射束係運作在個別的第一標稱導通帶與第二標稱導通帶之中,且其中,被設置在該等相互相干的第一雷射射束與第二雷射射束其中一者的射束路徑之中的一調變裝置係實施該頻率偏移,該調變裝置的特徵為具有用以在該洩漏分量上提供一頻率值的信號特性,以便讓該相干串音頻率△ω位在該等第一標稱導通帶與第二標稱導通帶中一對應導通帶的外面。
- 如申請專利範圍第8項之方法,其中,該調變裝置包括一聲光調變器。
- 如申請專利範圍第9項之方法,其中,該聲光調變器係藉由調整該等相互相干的第一雷射射束與第二雷射射束之間的相位差來提供該頻率值。
- 如申請專利範圍第1項之方法,其中,該等相互相干的第一雷射射束與第二雷射射束係脈衝式雷射射束。
- 如申請專利範圍第1項之方法,其中,該洩漏分量的特徵為頻率,且該方法進一步包括:在個別的第一頻率與第二頻率處對該等相互相干的第一射束與第二射束進行頻率偏移並且從而對該等第三雷射射束與第四雷射射束中其中一者的洩漏分量進行頻率偏移,該頻率偏移係降低該洩漏分量及該等第三主射束分量與第四主射束分量中另一者之間的相互時間相干性對該等 第一處理射束與第二處理射束的穩定性所造成的效應。
- 如申請專利範圍第12項之方法,其中,該洩漏分量係對應於一相干串音頻率△ω,其中,該等第一處理射束與第二處理射束係運作在個別的第一標稱導通帶與第二標稱導通帶之中,且其中,分別被設置在該等第一射束路徑與第二射束路徑之中的第一調變裝置與第二調變裝置係實施該頻率偏移,該等第一調變裝置與第二調變裝置的特徵為具有用以在該洩漏分量上提供一頻率值的信號特性,以便讓該相干串音頻率△ω位在該等第一標稱導通帶與第二標稱導通帶的外面。
- 如申請專利範圍第13項之方法,其中,該等調變裝置包括第一聲光調變器與第二聲光調變器。
- 如申請專利範圍第14項之方法,其中,該等第一聲光調變器與第二聲光調變器係分別藉由在不同的頻率處來驅動該等相互相干的第一雷射射束與第二雷射射束以提供該頻率值。
- 如申請專利範圍第14項之方法,其中,該等第一聲光調變器與第二聲光調變器係經由該等個別第一聲光調變器與第二聲光調變器不同的繞射階來提供該頻率值。
- 如申請專利範圍第16項之方法,其中,該等第一聲光調變器與第二聲光調變器係在相同的頻率處驅動該等相互相干的第一雷射射束與第二雷射射束。
- 一種雙束雷射處理系統,其包括:一雷射源,其係射出一雷射射束; 一第一偏振分光稜鏡(PBSC),用以將該雷射射束分成相互相干的第一雷射射束與第二雷射射束;第一光學調變器與第二光學調變器,用以讓該等相互相干的個別第一雷射射束與第二雷射射束通過;一光學路徑-長度調整器,包括由熔融矽砂玻璃所形成的一折射式光學元件並且用以讓該等相互相干的第一雷射射束與第二雷射射束中其中一者通過,該光學路徑-長度調整器係藉由在該等第一雷射射束與第二雷射射束之間引進一光學路徑-長度差而降低該等第一雷射射束與第二雷射射束的相互相干性;一第二PBSC,其係重新結合該等第一雷射射束與第二雷射射束;一光學特性調整器,用以讓該已重新結合的雷射射束通過;以及一第三PBSC,用以將該已重新結合的雷射射束分成用來處理一工作件的第三雷射射束與第四雷射射束。
- 如申請專利範圍第18項之系統,其中,該光學特性調整器包括一可變式射束放大器。
- 如申請專利範圍第18項之系統,其中,該等相互相干的第一雷射射束與第二雷射射束具有一相干性長度,且其中,該光學路徑-長度差大於該相干性長度。
- 一種雙束雷射處理系統,其包括:一雷射源,其係射出一雷射射束;一第一偏振分光稜鏡(PBSC),用以將該雷射射束分成 第一雷射射束與第二雷射射束;第一聲光調變器與第二聲光調變器,用以讓該等個別第一雷射射束與第二雷射射束通過;一第二PBSC,其係重新結合該等第一雷射射束與第二雷射射束;一光學特性調整器,用以讓該已重新結合的雷射射束通過;一第三PBSC,用以將該已重新結合的雷射射束分成用來處理一工作件的第三雷射射束與第四雷射射束,該等第三雷射射束與第四雷射射束包含第三主射束分量與第四主射束分量,並且該等第三雷射射束與第四雷射射束中其中一者係產生一洩漏分量,該洩漏分量係與該等第三雷射射束與第四雷射射束中另一者的主射束分量以相互時間相干的方式來共同傳播;以及其中,該等第一聲光調變器與第二聲光調變器中至少其中一者係被調整成用以對該等第一雷射射束與第二雷射射束提供分別藉由在不同的頻率ωs1 與ωs2 處來驅動該等第一雷射射束與第二雷射射束的一串音頻率△ω的變化,並且從而對該洩漏分量提供該串音頻率△ω的變化,其中,△ω=ωs1 -ωs2 ,其係降低該洩漏分量及該等第三主射束分量與第四主射束分量中另一者之間的相互相干性對該等第三處理射束與第四處理射束之穩定性所造成的效應。
- 如申請專利範圍第21項之系統,其中,該光學特性調整器包括一可變式射束放大器。
- 一種雙束雷射處理系統,其包括:一雷射源,其係射出一雷射射束;一第一偏振分光稜鏡(PBSC),用以將該雷射射束分成第一雷射射束與第二雷射射束;第一聲光調變器與第二聲光調變器,用以讓該等個別第一雷射射束與第二雷射射束通過;一第二PBSC,其係重新結合該等第一雷射射束與第二雷射射束;一光學特性調整器,用以讓該已重新結合的雷射射束通過;一第三PBSC,用以將該已重新結合的雷射射束分成用來處理一工作件的第三雷射射束與第四雷射射束,該等第三雷射射束與第四雷射射束包含第三主射束分量與第四主射束分量,並且該等第三雷射射束與第四雷射射束中其中一者係產生一洩漏分量,該洩漏分量係與該等第三雷射射束與第四雷射射束中另一者的主射束分量以相互時間相干的方式來共同傳播;以及其中,該等第一聲光調變器與第二聲光調變器中至少其中一者係被調整成用以藉由依照該第一聲光調變器的繞射階n以及第二聲光調變器的不同繞射階m所設定的一串音頻率△ω而對該等第一雷射射束與第二雷射射束提供該串音頻率△ω的變化,並且從而對該洩漏分量提供該串音頻率△ω的變化,以便降低該洩漏分量及該等第三主射束分量與第四主射束分量中另一者之間的相互相干性對該等 第三處理射束與第四處理射束之穩定性所造成的效應。
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