TWI754692B - 用於控制聲光系統之方法、極紫外線（ｅｕｖ）光源及相關系統 - Google Patents

用於控制聲光系統之方法、極紫外線（ｅｕｖ）光源及相關系統 Download PDF

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Abstract

估計離開一聲光材料之一光束之一波前；產生用於包括該聲光材料之一聲光系統之一控制信號，該控制信號係基於該光束之該經估計波前；及將該控制信號施加至該聲光系統以產生在該聲光材料中傳播之一頻率線性變頻聲波，該頻率線性變頻聲波在該聲光材料中形成一暫態繞射元素，該暫態繞射元素與該光束之間的一相互作用調整該光束之該波前以補償該光束之該波前之一失真，該波前之該失真係至少部分地由該聲光材料中之一物理效應造成。

Description

用於控制聲光系統之方法、極紫外線(EUV)光源及相關系統
本發明係關於用於光學系統中的物理效應之補償。物理效應可為聲光材料中之熱效應。舉例而言，可校正由聲光材料之發熱造成的波前失真。
聲光調變器(acousto-optic modulator；AOM)包括轉訊器及聲光材料。轉訊器接收電信號且將電信號轉換成在聲光材料中傳播之聲波。入射於聲光材料上之光藉由週期性折射率調變而繞射，週期性折射率調變發生在聲波於聲光材料中傳播時。
可在極紫外線(extreme ultraviolet；EUV)光源中使用AOM以例如使來自光束路徑之雜散光在某一方向(例如，通向另一光束路徑及/或通向光束截止器)上及/或在某些時間偏轉。為了使用AOM而偏轉光，可將具有隨著時間變化而恆定之頻率的聲波注入至AOM之聲光材料中。AOM可受到電腦控制，例如，AOM可受到作為可執行指令而儲存於電子記憶體中之處理程序控制，該等指令能夠在一或多個電子處理器上執行。
EUV光包括例如波長為約50奈米或更小之電磁輻射(有時亦被稱作軟x射線)，包括波長為約13奈米之光。可在光微影處理程序中使用EUV光以 在例如矽晶圓之基板中產生極小的特徵。
在一個通用態樣中，估計離開一聲光材料之一光束之一波前；產生用於包括該聲光材料之一聲光系統之一控制信號，該控制信號係基於該光束之該經估計波前；及 將該控制信號施加至該聲光系統以產生在該聲光材料中傳播之一頻率線性變頻聲波，該頻率線性變頻聲波在該聲光材料中形成一暫態繞射元素，該暫態繞射元素與該光束之間的一相互作用調整該光束之該波前以補償該光束之該波前之一失真，該波前之該失真係至少部分地由該聲光材料中之一物理效應造成。
實施可包括以下特徵中之一或多者。估計離開該聲光材料之該光束之該波前可包括：接收離開該聲光材料之該光束之至少一部分；及基於該光束之第一脈衝之該經接收部分而估計該波前。
該聲光材料之該物理效應可為該聲光材料之一熱失真。估計離開該聲光材料之該光束之該波前可包括：存取該聲光材料之複數個溫度量測，該複數個溫度量測中之每一者為該聲光材料之一不同部分之一溫度；基於經存取之該複數個溫度而估計該聲光材料之一溫度分佈；基於該聲光材料之該經估計溫度分佈而估計該聲光材料之一折射率之一空間分佈；及使用該聲光材料之該經估計折射率來估計離開該聲光材料之該光束之該波前。
該聲光材料可吸收該光束、該頻率線性變頻聲波及除了該頻率線性變頻聲波以外的在該聲光材料中傳播之一聲波中的一或多者作為熱，且該聲光材料之該物理效應可為起因於該經吸收熱之一熱失真。
該暫態繞射元素亦可向該光束補償除了該聲光材料之該物理效應以 外的效應。除了該聲光材料之該物理效應以外的該等效應可包括除了該聲光材料以外之一光學元件之一物理效應，該光學元件經定位成與該光束相互作用。
該光束可為一脈衝式光束，接收該光束之至少一部分可包括接收該光束之一第一脈衝之一部分，判定該光束之一波前可包括基於該光束之該第一脈衝之該經接收部分而判定一波前，且該所產生之頻率線性變頻聲波可在該聲光材料中傳播且可在該光束之一第二脈衝傳遞通過該聲光材料時形成該暫態繞射元素，該光束之該第二脈衝發生在該光束之該第一脈衝之後。該第一脈衝及該第二脈衝之一持續時間為100奈秒(ns)或更小，且在該第二脈衝傳遞通過該聲光材料時，該暫態繞射元素可在該聲光材料中傳播500微米(μm)或更小，使得該第二脈衝與該暫態繞射元素相互作用且由暫態繞射元素以取決於該頻率線性變頻聲波之一頻率的一角度而繞射。
該聲光材料之該物理效應可包括該聲光材料之一熱失真，該熱失真至少部分地造成離開該聲光材料之該光束之該波前之一失真。
在一些實施中，產生用於該聲光系統之一初始控制信號，該初始控制信號獨立於該光束之該經估計波前；且將該初始控制信號施加至該聲光系統以在估計該光束之該波前之前於該聲光材料中產生一恆定頻率聲波，該恆定頻率聲波在該聲光材料中形成一初始暫態繞射元素，其中該初始暫態繞射元素之產生為至少部分地造成該波前之該失真的該物理效應。
在另一通用態樣中，一種用於一極紫外線(EUV)光源之系統包括：一光學系統，該光學系統包括：一聲光材料，聲波在該聲光材料中傳播，該聲光材料經組態成定位於一光束路徑上，及一聲波產生器，該聲波產生器包括：一轉訊器，其經組態以耦接至該聲光材料，及一波形產生器，其 經組態以耦接至該轉訊器；一感測裝置，其經組態以量測與在該光束路徑上傳播之一光束相關的資料或與該聲光材料之一條件相關的資料；及一控制系統，其耦接至該感測裝置及該波形產生器，該控制系統經組態以進行以下操作：基於由該感測裝置量測之資料而估計該光束之一波前，基於該光束之該經估計波前而產生一控制信號，及將該控制信號提供至該光學系統，該控制信號足以致使該聲波產生器將一頻率線性變頻聲波提供至該聲光材料，該頻率線性變頻聲波在該聲光材料中形成一暫態繞射元素，該暫態繞射元素與該光束之間的一相互作用調整該光束之該波前以補償該聲光材料之一物理效應。
實施可包括以下特徵中之一或多者。該聲光材料之該物理效應可包括該聲光材料中之一空間變化的折射率。該聲光材料之該物理效應可包括一熱失真，且該聲光材料內之任何特定部位處的該折射率可相關於由該聲光材料吸收之熱的一量及一或多個吸收部位與該特定部位之間的一距離，該等吸收部位為晶體中吸收熱之一區域。該聲光材料可吸收該光束、該頻率線性變頻聲波及除了該頻率線性變頻聲波以外的在該聲光材料中傳播之一聲波中的一或多者，且該聲光材料之該物理效應可包括起因於該經吸收熱之一熱失真。該聲光材料可包括對一波長在10微米與11微米之間的光實質上透明的一材料。
該聲光材料可包括鍺(Ge)或砷化鎵(GaAs)。該光學系統可缺乏一聲學終止器，該聲學終止器係為該聲光材料之部分或與該聲光材料進行實體連接的一元件，且經組態以執行該頻率線性變頻聲波之吸收、散射、透射或重導向中之一或多者。該光源可包括一極紫外線(EUV)光源。該光學系統亦可包括一射頻(RF)電放大器，該RF電放大器耦接至該波形產生器及 該轉訊器，該波形產生器經組態以經由該RF電放大器而耦接至該轉訊器。
該感測裝置可經組態以量測與該聲光材料之一條件相關的資料，該條件與該聲光材料之一溫度相關。
在另一通用態樣中，一種極紫外線(EUV)光源包括：一光產生模組；一或多個前置放大器；一或多個功率放大器，一或多個前置放大器在該光產生模組與該一或多個功率放大器之間；及一聲光系統，其包括：一聲光材料，其在該一或多個功率放大器中之一者與該光產生模組之間，一波形產生器，一轉訊器，其經組態以將來自該波形產生器之一波形發送至該聲光材料中作為一聲波，及一控制系統，其耦接至該波形產生器，該控制系統經組態以估計離開該聲光材料之一光束之一波前及基於該經估計波前而將一控制信號提供至該波形產生器，該控制信號足以致使該波形產生器產生一頻率線性變頻波形，該頻率線性變頻波形在由該轉訊器注入至該聲光材料中時向在該聲光材料中傳播之一光束之該波前補償該聲光材料之一物理效應。
實施可包括以下特徵中之一或多者。該聲光材料可在該等前置放大器中之一者與該等功率放大器中之一者之間。該EUV光源亦可包括耦接至該控制系統之一溫度感測器，該溫度感測器經組態以量測該聲光材料之一溫度，且其中該控制系統經組態以判定該聲光材料之一特性包括該控制系統經組態以基於來自該溫度感測器之資料而判定該聲光材料之一溫度。
在一些實施中，該EUV光源包括經組態以接收傳播通過該聲光材料之光及感測該經接收光之一波前的一光學感測裝置，且其中該控制系統經組態以判定該聲光材料之一特性可包括該控制系統經組態以基於來自該光 學感測裝置之資料而判定該經接收光之該波前。該光學感測裝置可包括一梯度相位光罩、一波前感測攝影機及一干涉計中之一或多者。
在另一通用態樣中，將一恆定頻率聲波施加至一聲光材料，該恆定頻率聲波在該聲光材料中形成一初始暫態繞射元素；在離開該聲光材料之一光束與該初始暫態繞射元素相互作用之後估計該光束之一波前；基於該經估計波前而修改該恆定頻率聲波以形成一經修改聲波，該經修改聲波具有一頻率線性變頻；及將該經修改聲波施加至該聲光材料，該經修改聲波形成一校正性暫態繞射元素，該校正性暫態繞射元素與該光束之間的一相互作用調整該光束之該波前以補償該波前之一失真，該失真係至少部分地由該初始暫態繞射元素之該產生造成。
實施可包括以下特徵中之一或多者。基於該聲光材料之該溫度而估計離開該聲光材料之該光束之該波前。估計離開該聲光材料之該光束之該波前可包括量測離開該聲光材料之該光束之該波前。
上文所描述之技術中之任一者的實施可包括一種EUV光源、一種系統、一種方法、一種處理程序、一種器件或一種裝置。以下隨附圖式及描述中闡述一或多個實施之細節。其他特徵將自描述及圖式以及自申請專利範圍顯而易見。
100:系統
102:光源
104:聲光系統
106:光束
107:輸入側
108:輸出側
109:波前/傾斜
110:光學系統
112:電放大器
113:電信號/激勵信號
114:轉訊器
114a:轉訊器
114b:轉訊器
115:邊界
116:聲光材料
117:暫態繞射元素/區域
121a:角度
121b:角度
123a:距離
123b:距離
127:波形產生器
128:光學路徑/光束路徑
162:感測器
164:控制系統
165:控制信號
166:電子儲存體
167:電子處理器
168:輸入/輸出(I/O)介面
200:系統
204:聲光系統
207:輸入側/側
208:輸出側
210:光學系統
211a:聲光器件
211b:聲光器件
212a:射頻(RF)電放大器
212b:射頻(RF)電放大器
213a:射頻(RF)電信號
213b:射頻(RF)電信號
214a:轉訊器
214b:轉訊器
215a:邊界
215b:邊界
216a:聲光材料
216b:聲光材料
217a:暫態繞射元素
217b:暫態繞射元素
227a:波形產生器
227b:波形產生器
300:系統
305:光學分割器
361:光束之部分
362:波前感測器
400:系統
404:聲光系統
462:溫度感測器
462a:溫度感測器
462b:溫度感測器
462c:溫度感測器
462d:溫度感測器
500:處理程序
510:步驟
520:步驟
530:步驟
709:平坦波前
800:光微影系統/光學系統
801:光源/光學源
803:光束路徑
806:光束
806':經放大光束
840:目標
843:反射
844:光產生模組
845:目標區域
848:光學放大器/第一放大器
849:增益介質
853:極紫外線(EUV)光源
895:微影工具
896:極紫外線(EUV)光
901:光源/光學源
903:光束路徑
904B:聲光系統
904C:聲光系統
906a:第一光束
906b:第二光束
911B:聲光器件
911C:第二聲光器件
940a:初始目標
940b:經修改目標
943:光束路徑
943a:背反射
943b:背反射
944:光產生模組
944a:光學子系統
944b:光學子系統
945a:初始目標區域
945b:經修改目標區域/目標部位
947:前置放大器
949:光束組合器
953:極紫外線(EUV)光源
955:光束遞送系統
971:二向色光學元件/二向色元件
972:反射元件
973:光學配置
974:光學配置
975:光束路徑
976:二向色元件
1001:光源
1003:路徑
1053:極紫外線(EUV)光源
1070:光學隔離器件
1101:光源
1103:路徑
1144:光產生模組
1153:極紫外線(EUV)光源
1200:雷射產生電漿(LPP)極紫外線(EUV)光源
1205:目標部位
1207:內部
1210:經放大光束
1214:目標混合物
1215:驅動雷射系統
1220:光束輸送系統
1222:聚焦總成
1224:度量衡系統
1225:目標材料遞送系統
1226:目標材料遞送控制系統
1227:目標材料供應裝置
1230:真空腔室
1235:收集器鏡面
1240:孔徑
1245:中間部位
1250:護罩
1255:主控控制器
1256:小滴位置偵測回饋系統
1257:雷射控制系統
1258:光束控制系統
1260:目標或小滴成像器
1265:光源偵測器
1270:光源偵測器
1275:導引雷射
1280:驅動雷射系統
1281:功率放大器
1282:功率放大器
1283:功率放大器
1284:光
1285:輸出窗口
1286:彎曲鏡面
1287:空間濾光器
1288:彎曲鏡面
1289:輸入窗口
1290:輸出窗口
1291:光
1292:摺疊鏡面
1293:輸入窗口
1294:輸出窗口
1295:輸出光束
1296:摺疊鏡面
1297:孔徑
圖1、圖2、圖3及圖4A為例示性聲光系統之方塊圖。
圖4B為熱感測器在圖4A之聲光系統之聲光材料上之例示性配置的方塊圖。
圖5為用於補償聲光材料中之物理效應之例示性處理程序的流程圖。
圖6A至圖6C展示聲光材料中之物理效應之實例。
圖7A為具有例示性暫態繞射元素之聲光材料的方塊圖。
圖7B為施加至圖7A之聲光材料之例示性頻率線性變頻信號的標繪圖。
圖8、圖9A、圖10及圖11為可供使用圖1至圖3及圖4A之聲光系統之例示性極紫外線(EUV)光源的方塊圖。
圖9B及圖9C為例示性聲光系統之方塊圖。
圖12A及圖12B為用於EUV光源之驅動雷射系統的方塊圖。
論述用於將頻率線性變頻聲波施加至聲光器件以補償傳遞通過聲光器件之聲光材料之光束之混附(spurious)或非想要波前失真的技術。混附或非想要波前失真起因於聲光材料自身中之物理效應(諸如發熱)。
圖1為包括光源102及聲光系統104之系統100的方塊圖，聲光系統104包括聲光材料116。光源102將光束106發射至光學路徑128(以虛線展示)上。光束106在輸入側107處進入聲光系統104。光束106傳遞通過聲光材料116，之後在輸出側108處離開聲光系統104。
聲光材料116為光學系統110之部分。光學系統110之主要目的可為例如阻擋在輸出側108而非輸入側107處進入聲光系統104之反射，或阻擋可在系統100中傳播之雜散光，諸如放大自發性發射(amplified spontaneous emission；ASE)。光學系統110可藉由例如使反射及/或雜散光偏轉遠離光束路徑128而阻擋反射。在一些實施中，光學系統110之主要目的可為將光束106(其並非反射或雜散光)偏轉至光束路徑128上，使得光束106能夠傳播至系統100之另一部分。可藉由將頻率在時間上實質上恆定之聲波施加至聲光材料116而達成偏轉。
在使用期間，聲光材料116中之物理效應可造成光束106之波前之無意失真。物理效應可為導致聲光材料116之光學屬性改變的任何效應或處理程序。舉例而言，物理效應可為改變材料116之折射率(n)及/或材料116中之聲速的效應或處理程序。折射率(n)之改變可為熱效應(諸如在將聲波施加至材料116時發生之發熱)或另一物理效應(諸如施加至聲光材料116之外部及非聲學機械力)之結果。聲速亦可歸因於熱效應(諸如發熱)而改變。舉例而言，在一般操作條件下，在沿著一方向將聲波注入至聲光材料116中時，該波沿著該同一方向傳播通過聲光材料116。然而，材料116中之聲速之改變可造成聲波隨著其傳播通過材料116而彎曲。
藉由估計輸出側108處之光束106之波前(在光束106傳遞通過材料116之後)而評估由聲光材料116中之物理效應造成的光束失真。使用來自感測器162之資料而在控制系統164處估計波前。感測器162可為諸如圖3之感測器362的波前感測器，及/或諸如圖4A及圖4B所展示之溫度感測器462a至462d的溫度感測器集合。基於經估計波前而產生控制信號165。將控制信號165施加至光學系統110以致使頻率線性變頻聲波注入至聲光材料116中。
頻率線性變頻波為頻率在時間上改變之波。因此，頻率線性變頻聲波為頻率在時間上改變之聲波。在聲光材料116中傳播時，聲波形成具有取決於聲波頻率之空間配置的壓縮區域(較高折射率)及稀薄化區域(較低折射率)。壓縮區域及稀薄化區域在材料116中產生暫態繞射元素117。暫態繞射元素117為以材料116之聲速在材料116中行進之空間變化的折射率圖案。繞射元素117僅在聲波於聲光材料116中傳播時才存在於聲光材料116中。換言之，繞射元素117係暫態的或臨時的，此相對於永久的，且 繞射元素117固定於空間中僅達一瞬時。
暫態繞射元素117與光束106之間的相互作用引起光束106之振幅及/或相位調變。暫態繞射元素117使光束106以取決於壓縮區域及稀薄化區域之空間配置的角度而繞射。因此，在材料116中傳播之聲波之頻率含量判定暫態繞射元素117之繞射屬性。聲波之頻率含量係由控制系統164基於側108處之光束106之經判定波前而判定。光束之波前為光束上具有相同相位之點集合。在理想的條件下，波前平坦，此意謂光束上具有相同相位之所有點同時到達實體部位。在光束106之波前於側108處不平坦時，控制系統164判定將形成暫態繞射元素117之聲波之頻率含量，暫態繞射元素117具有能夠藉由與光束106相互作用而移除或減輕波前失真之繞射屬性。以此方式，光學系統110能夠執行主要目的(例如，阻擋反射)，且校正可起因於執行彼主要目的之波前失真而不將任何額外光學元件添加至系統100。
光束106可為波長在長波(LW)紅外線區域(例如，9至12微米(μm)、10.26微米、10.19微米至10.26微米或10.59微米)中之高功率(例如，數十或數百瓦特(W))光束。聲光材料116為在光束106之波長下至少部分地透射的材料。舉例而言，在波長介於9至12微米之間(諸如為10.26微米或10.59微米)的實施中，聲光材料116可為鍺(Ge)或砷化鎵(GaAs)。在LW紅外線區域中透射的材料亦傾向於具有：相對高熱光係數(dn/dT)，其為指示折射率改變(dn)相對於溫度改變(dT)之量的度量；及相對高吸收係數，其為指示材料吸收多少入射能量(可能作為熱)之度量。舉例而言，Ge之dn/dT為396×10-6每克氏度(per degree Kelvin；K-1)。GaAs之dn/dT為147×10-6K-1。與此對比，矽石玻璃(其在高於約4微米之紅外線中不透 射)之dn/dT為12×10-6K-1。在10.6微米下，Ge之吸收係數為0.027每公分(cm-1)且GaAs之吸收係數為0.01cm-1。在1微米(用於使用矽石玻璃之應用的實例操作波長)下，矽石玻璃之吸收係數為10×10-6cm-1。
因此，與適合於其他波長(諸如可見波長)之材料相比較，適合於使用在LW紅外線波長下之光束之應用的諸如Ge或GaAs之聲光材料傾向於吸收較多能量，可在光束傳遞通過之容積中具有較大溫度增加，且可具有較大折射率變化。隨著光束106傳遞通過聲光材料116，發熱及對應折射率改變可使波前失真。失真可造成指向誤差及/或聚焦誤差。指向誤差造成光束106在y-z平面中處於不正確及/或非預期部位中。聚焦誤差造成光束106之聚焦沿著x方向發生於非預期及/或不正確部位處。另外或替代地，聚焦誤差可使聚焦品質降級。舉例而言，聚焦誤差可導致光束106在焦平面中之光點大小大於或小於最佳及/或預期光點大小。聚焦誤差及指向誤差在光學系統110與所要聚焦點相隔相對遠(例如，數十公尺)之應用中變得更明顯。此應用之實例為諸如圖8至圖11所展示之EUV光源。
除了經吸收光功率以外，聲光材料116亦可歸因於自用以將聲波注入至聲光材料116中之轉訊器(諸如圖2所展示之轉訊器114a及114b)吸收的聲功率而變得發熱。在諸如EUV光源的使用光學系統110之一些應用中，光束106具有相對高光功率(例如，數十或數百瓦特)、在垂直於傳播方向之平面中的相對大直徑，且如上文所論述，用於聲光材料116之材料傾向於具有相對高光吸收。因此，為了確保聲光材料116具有相對大通光孔徑且能夠透射光束106而不會光學上損害聲光材料116，聲光材料116在垂直於光束106之傳播方向的平面中具有大範圍(例如，高達1公分)。因為聲光材料116大，所以注入至聲光材料116中之聲波具有大量RF聲功率。因此， 聲光材料116在諸如EUV光源之應用中的發熱可能性可大於聲光材料116在其他應用中之發熱可能性。
上文所提供之實例論述具有LW紅外線波長之光束106。然而，光束106可具有不同波長。舉例而言，光束106之波長可為1.06微米。在此等實施中，聲光材料116可為例如氧化碲(TeO2)、硫族化物玻璃、磷化銦(InP)或鈮酸鋰(LiNbO3)。可藉由調整聲波之頻率含量而不管聲光材料116之組成物來補償由聲光材料116之物理效應造成的失真。換言之，用於補償本文中所論述之光學系統中之物理效應的技術適用於除了在LW紅外線波長下透射的聲光材料以外的聲光材料。
另外，因為在控制系統164處估計且藉由調整聲波之頻率含量而補償離開聲光材料116之光束106之波前之失真，所以光學系統110未必包括可以其他方式用以縮減與聲光材料之光學相互作用之效應的單獨組件。舉例而言，光學系統110未必包括用以防止在聲光材料116中發生聲波之多重反射的單獨物件，諸如在聲光材料116之邊界處吸收過多聲波的聲學終止器。光學系統110亦可缺乏單獨冷卻系統。此外，聲光材料116可缺乏經修改邊界形狀(諸如凹口、成角度邊緣或楔狀物)。因此，與包括此等單獨物件及/或經修改邊界之系統相比較，光學系統110之製造及維護可較簡單，光學系統110使用較少部件，且光學系統110與用於主要目的之系統110之組態相比較並不需要修改。亦即，可搭配以下各者而使用本文中所論述之補償技術以進一步改良現有系統之效能：聲學終止器、單獨冷卻系統，及/或其他減輕器件，及/或包括經修改邊界之材料。舉例而言，可使用本文中所論述之技術以修整現有系統。
控制系統164包括電子儲存體166、電子處理器167及輸入/輸出介面 168。電子處理器167包括適合於執行電腦程式之一或多個處理器，諸如一般或特殊用途微處理器，及任何種類之數位電腦之任何一或多個處理器。通常，處理器自唯讀記憶體或隨機存取記憶體或此兩者接收指令及資料。電子處理器167可為任何類型之電子處理器且可包括多於一個電子處理器。電子儲存體166可為諸如RAM之揮發性記憶體，或非揮發性記憶體。在一些實施中，電子儲存體166可包括非揮發性及揮發性部分或組件兩者。電子儲存體166儲存可能作為電腦程式之指令，該等指令在執行時致使處理器167與控制系統164、光學系統110、感測器162及/或光源102中之其他組件通信。I/O介面168為允許控制系統164自操作員、光源102及/或在另一電子器件上執行之自動化處理程序接收資料及信號及/或將資料及信號提供至操作員、光源102及/或在另一電子器件上執行之自動化處理程序的任何種類之電子介面。舉例而言，I/O介面168可包括視覺顯示器、鍵盤及通信介面中之一或多者。
參看圖2，展示系統200之方塊圖。系統200為系統100(圖1)之實施之實例。系統200包括光源102及聲光系統204，聲光系統204在輸入側207處接收光束106。系統204包括光學系統210，光學系統210包括射頻(RF)電放大器212a及212b、波形產生器227a及227b以及聲光器件211a及211b。聲光器件211a包括聲光材料216a及在邊界215a處之轉訊器214a。 聲光器件211b包括聲光材料216b，聲光材料216b在邊界215b處附接至轉訊器214b。
聲光器件211a、211b沿著光束路徑128串聯地置放。在所展示之實例中，聲光器件211a在光源102與聲光器件211b之間。光束106在側207處進入光學系統，傳遞通過聲光材料216a及216b，且在側208處離開光學系 統。如上文所論述，聲光器件211a、211b存在於系統中以將光偏轉至光束路徑上或遠離光束路徑，且藉由將恆定頻率聲波注入至聲光材料216a、216b中而達成偏轉。恆定頻率聲波在各別聲光材料216a、216b中產生暫態繞射元素217a、217b。歸因於聲光材料216a及216b中之物理效應，在側208處離開之光束106之波前可變得失真。為了補償失真，修改暫態繞射元素217a、217b，例如，代替恆定頻率聲波或除了恆定頻率聲波以外，亦可藉由將線性變頻頻率聲波注入至材料216a、216b中而修改暫態繞射元素217a、217b。元素217a、217b之繞射屬性(如基於線性變頻頻率聲波所修改或產生)使得光束106與元素217a及/或217b之間的相互作用移除或減輕波前失真。
側207上之光束106之波前(在傳遞通過材料216a及216b之後)係由控制系統164基於來自感測器162之資訊而估計。控制系統164判定校正性相位模式，校正性相位模式在施加至光束106的情況下將會移除或減輕波前失真。控制系統164亦判定聲波之頻率特性，聲波在光束106傳遞通過聲光材料216a及/或216b時作為各別繞射元素217a、217b而存在於該材料中的情況下將會將校正性相位模式賦予至光束106上以移除或減輕波前失真。
轉訊器214a、214b耦接至各別RF放大器212a、212b，各別RF放大器212a、212b提供各別電信號213a、213b。轉訊器214a及214b將電信號213a及213b轉換成耦合至各別聲光材料216a、216b中之聲波。所產生之聲波之頻率含量取決於電信號213a、213b之頻率含量。在所展示之實例中，轉訊器214a在邊界215a處連接至聲光材料216a，且轉訊器214b在邊界215b處連接至聲光材料216b。邊界215a為下部側邊界(在相對於材料 216a之中心的方向-y上)，且邊界215b為上部側邊界(在相對於材料216b之中心的方向+y上)。將轉訊器214a、214b置放於各別聲光材料216a、216b之相對端處會引起由轉訊器214a、214b產生之聲波在相對方向上傳播。 在圖2之實例中，由轉訊器214a產生之聲波在+y方向上傳播，且由轉訊器214b產生之聲波在-y方向上傳播。
由轉訊器214a產生之聲波產生暫態繞射元素217a，其在+y方向上於聲光材料216a中傳播；且由轉訊器214b產生之聲波產生暫態繞射元素217b，其在-y方向上於聲光材料216b中傳播。暫態繞射元素217a、217b之繞射屬性係由聲波之頻率含量判定。藉由控制聲波之頻率含量，亦可控制光學系統210之相位剖面或相位模式。歸因於光束傳遞通過聲光材料216a、216b，光學系統210之相位剖面或相位模式為在y-z平面中賦予至光束106上之相位。舉例而言，為了致使聲光材料216a及216b共同地充當會聚繞射透鏡，RF電信號213a具有線性變頻頻率，且RF電信號213b為相同的線性變頻頻率，但異相180度(°)。可藉由調整RF電信號213a、213b之頻率含量而達成其他相位剖面。
繼續聲光材料216a及216b共同地充當會聚繞射透鏡之實例，在光束106與暫態繞射元素217a相互作用之後離開聲光材料216a時，根據取決於產生暫態繞射元素217a之聲波之頻率含量的繞射圖案而使光束106繞射。 在光束106照射於材料216a上時，光束106在傳播方向(在此實例中為+x方向)上傳播，且暫態繞射元素217a使光束106以相對於+x方向之角度而繞射。因為產生暫態繞射元素217a之聲波之頻率在時間上變化，所以光在材料216a之特定部位處偏轉的角度亦可隨著暫態繞射元素217a移動通過材料216a而變化。因此，光束106由繞射元素217a偏轉之角度係時間相依 的。
為了抵抗偏轉角度之時間相依性，聲波在相對方向(-y方向)上於聲光材料216b中傳播，且與在材料216a中傳播之聲波異相180°。因為暫態繞射元素217b在與暫態繞射元素217a傳播之方向相對的方向上傳播，所以暫態繞射元素217b使光束106偏轉之量與暫態繞射元素217a使光束106偏轉之量相同，但在相對於+x方向之相對方向上偏轉。因此，偏轉之時間相依性得以補償，且光束106在+x方向上離開材料216b。
在自聲光材料216b離開之後，與光束106在進入聲光材料216a之前的位置相比較，光束106在-y方向上位移。位移係由於光束106在由暫態繞射元素217a偏轉之後行進之空間距離而引起。位移量係由聲光材料216a及216b之偏轉角度及分離度判定。
在圖2之實例中，光學系統210包括單對聲光器件(聲光器件211a及211b)。如上文所論述，聲光器件將相位模式賦予至光束106上。聲光器件211a、211b中之每一者可施加致使光束在同一維度上會聚或發散之相位模式。舉例而言，在光束106傳遞通過聲光器件211a之後，暫態繞射元素217a之繞射特性可致使光束106在y維度上發散，且暫態繞射元素217b之繞射特性可致使光束106(其不同於傳遞通過聲光器件211a)在傳遞通過聲光器件211b之後在y維度上會聚。因此，此對聲光器件可經組態以充當柱面透鏡。
光學系統210之其他實施係可能的。舉例而言，光學系統210可包括一對正交或垂直交叉聲光器件，該等聲光器件用以使光束106之波前在兩個維度上塑形。在此等實施中，暫態繞射元素217a之繞射特性可致使光束106在y維度上發散，且暫態繞射元素217b可致使光束106(其在傳遞通過 聲光器件211a之後發散)在z維度上會聚。因此，可使用一對正交聲光器件以調變光束106在兩個維度上之振幅及/或相位。在與暫態繞射元素於聲光材料中行進之距離相比較，雷射脈衝持續時間短的實施中，可使用單對正交聲光器件(其中一個聲光器件正交於該對中之另一聲光器件)。
此外，在一些實施中，光學系統210包括數目不同於圖2所展示之數目的聲光器件。舉例而言，光學系統210可包括在路徑128上串聯地定位之多於一個聲光系統204。換言之，光學系統210可包括多於一對聲光器件(亦即，光學系統210可包括多於兩個聲光器件)。在此等實施中，由所有聲光器件賦予於光束106上之總體相位模式為由每一對賦予之相位模式的總和。舉例而言，正交對(例如，彼此平行之兩個聲光器件之第一群組及正交於第一群組之兩個聲光器件之第二群組)可經組態以充當球面透鏡。在雷射脈衝持續時間相對於暫態繞射元素在聲光材料中行進之距離大的實施中，可使用兩對正交聲光器件(例如，一對在x-y平面中且一對在y-z平面中)。此外，在一些實施中，光學系統210可包括以其他組態而配置之多對聲光器件。舉例而言，光學系統210可包括三對聲光器件，其中第一對包括彼此平行之兩個聲光器件，第二對經定向為相對於第一對成45°，且第三對正交於第一對。光學系統210可包括多於三對聲光器件，且每一對可相對於其他對以任何方式而定向。舉例而言，光學系統210可包括四對、五對或六對聲光器件，或多於六對聲光器件。
每一聲光器件可連接至單獨RF放大器及單獨波形產生器，使得每一聲光器件可接收不同RF電信號。因此，每一聲光器件之相位模式可經個別地控制及調適以提供特定情形所需要之補償。此外，在一些實施中，光學系統210包括僅僅單一聲光器件。
參看圖3，展示另一實例系統300之方塊圖。系統300為系統100(圖1)之另一實例實施。系統300包括上文關於圖2所論述之聲光系統204。在圖3所展示之實施中，在傳遞通過聲光材料216a、216b之後，光束106與光學分割器305(諸如光束分裂器)相互作用，光學分割器305將光束106之部分361透射至波前感測器362。波前感測器362可為例如梯度相位光罩、波前感測攝影機或干涉計。波前感測器362將表示部分361之波前的資料提供至控制系統164。控制系統164分析資料且估計部分361之波前。控制系統164基於部分361之經估計波前而產生控制信號165且將控制信號165提供至波形產生器227a及227b。每一波形產生器227a、227b產生具有由控制信號165指示之頻率含量的線性變頻電信號。控制信號165可包括用於每一波形產生器227a及227b之單獨控制信號，使得波形產生器227a、227b可產生具有不同頻率特性之電信號。線性變頻電信號在各別RF放大器212a、212b中放大以形成經放大電信號213a、213b。電信號213a、213b提供至各別轉訊器214a、214b，轉訊器214a、214b將信號213a、213b轉換為聲波，聲波在各別邊界215a、215b處注入至各別聲光材料216a、216b中。
因此，電信號213a及213b為線性變頻頻率信號，其具有基於輸出側208處之光束106之波前之估計的頻率含量(在光束106已傳遞通過材料216a及216b之後)。因為由暫態繞射元素217a及217b賦予之繞射圖案取決於聲波之頻率，所以控制電信號213a及213b之頻率含量(例如，藉由運用控制信號165來控制波形產生器227a至227b)會允許控制由材料216a及216b賦予之繞射圖案。此允許校正、有意地調整或減輕光束106之波前之失真。舉例而言，可校正或減輕由聲光材料216a及/或216b中之物理效應 (諸如造成材料216a及216b中之任一者或兩者之折射率改變的發熱)造成的失真。
圖4A為系統400之方塊圖，系統400為圖1之系統100之實施之另一實例。系統400與系統300(圖3)不同之處在於，系統400不包括光學分割器305或波前感測器362。系統400包括聲光系統404，聲光系統404包括聲光器件211a、211b。代替運用波前感測器362來估計光束106之波前，聲光系統404藉由估計聲光材料216a及216b之空間溫度分佈而估計光束106之波前。溫度分佈可為例如材料上之一個點至另一點的溫度改變。系統404包括置放於聲光材料216a及216b上之溫度感測器462。溫度感測器462可為例如熱電偶及/或電阻性溫度計。
在圖4A之實例中，溫度感測器462中之每一者置放於每一聲光材料216a及216b之不同邊界處。亦參看圖4B，展示感測器462可如何定位於聲光材料216a處之實例。圖4B展示感測器462之四個例項，被標註為感測器462a至462d。出於說明目的而呈現感測器462a至462d。在其他實施中，可使用較多或較少感測器。在圖4A及圖4B之實例中，感測器462a至462d定位於聲光材料216a之周邊處或附近的四個不同部位處，其中感測器462a在上部側邊界處(在自材料216a之中心的+y方向上)，感測器462b在右側邊界處(在相對於材料216a之中心的方向+z上)，感測器462c在下部邊界處(在相對於材料216a之中心的方向-y上)，且感測器462d在左側邊界處(在相對於材料216a之中心的方向-z上)。在其他實施中，感測器可定位於不同部位中。
來自每一感測器462a至462d之溫度量測提供至控制系統164。如關於圖5更詳細地所論述，控制系統164可實施一模型，該模型基於在聲光材 料216a及216b之邊界處量測的溫度而估計遍及聲光材料216a及216b之溫度分佈。
參看圖5，展示用於補償光學系統中之物理效應之例示性處理程序500的流程圖。舉例而言，處理程序500可用以補償傳遞通過及離開聲光材料之光束之波前之失真，其中失真係完全地或部分地起因於聲光材料中之物理效應。處理程序500可由控制系統164之電子處理器167實施且可搭配上文所論述之系統104、204及404中之任一者而使用。出於說明起見，關於聲光器件111及關聯組件(圖6A及圖7A所展示)而論述處理程序500。 處理程序500可應用於多於一個聲光器件111。聲光器件111可為系統104、204及404中之任一者中包括的任何或所有聲光器件。出於說明目的，關於圖5、圖6A至圖6C、圖7A及圖7B而論述處理程序500。
在處理程序500中，在光束106傳遞通過聲光材料116之後估計光束106之波前，圖6A及圖7A所展示(510)。光束106之波前可具有由聲光材料中之物理效應造成的無意失真。波前之估計包括失真之指示。基於經估計波前而產生用於聲光器件111之控制信號(520)，且將控制信號施加至聲光器件以產生在聲光材料116中傳播之頻率線性變頻聲波(530)。頻率線性變頻聲波在材料116中形成暫態繞射元素117，且光束106與暫態繞射元素117之間的相互作用校正或減輕波前失真。下文更詳細地論述處理程序500之組分。處理程序500可為連續的類回饋處理程序，其連續地估計光束之波前且將各種控制信號施加至聲光器件(例如，如由圖5中自(530)流向(510)之線所指示)。在一些實施中，可以預設時間間隔執行處理程序500，可將處理程序500執行一次(例如，藉由執行(510)、(520)及(530)且接著結束處理程序500)，或可按需執行處理程序500。
估計傳遞通過及離開聲光材料116之光束之波前(510)。如上文所提及，可基於來自量測波前之感測器(諸如圖3之感測器362)的資料或藉由估計聲光材料之溫度(諸如運用圖4A之感測器462)而估計波前。亦參看圖3，可根據由波前感測器362提供之資料估計光束106之波前。如上文所提及，聲光材料116中之物理效應可使波前失真。亦參看圖6A至圖6C，展示由聲光材料116中之物理效應造成的波前失真之實例。在圖6A至圖6C之實例中，聲光材料116之溫度隨著沿著y維度(包括+y方向及-y方向之維度)之位置而變化。圖6B展示材料116之溫度隨著材料116在+y方向上之位置而變化的標繪圖。如圖6B所展示，材料之溫度隨著+y方向上之位置而線性地增加。在此實例中，材料116具有恆定熱光係數(dn/dT)，因此，材料116之折射率(n)亦隨著+y方向上之位置而線性地增加，如圖6C所展示。
聲光材料116之光學路徑長度取決於材料116之折射率，如方程式(1)中所展示：
Figure 106137941-A0305-02-0023-1
 其中OPL為光學路徑長度，n為折射率，且d為射線在材料116中之幾何路徑。因為折射率在聲光材料116中空間上變化，所以光學路徑長度在材料116內發生對應空間變化。因此，光束106之波前由聲光材料116失真。在圖6A之實例中，在傳遞通過材料116之後，光束106之波前變成傾斜波前109。波前109傾斜，此係因為傳遞通過材料116之較低折射率區域的光束106之部分到達一空間點，之後傳遞通過較高折射率區域的光束之部分到達彼同一空間點。在材料116中不存在物理效應的情況下，波前109將平坦(在圖6A之實例中，平坦波前為沿著y維度延伸而無傾斜的波前)。再次參看圖5(510)，由波前感測器362量測波前109，且將表示經量 測波前之資料提供至控制系統164。
在一些實施中，根據由諸如圖4B之溫度感測器462a至462d之溫度感測器獲得的資料估計波前。由控制系統164分析來自溫度感測器462a至462d之資料以判定遍及聲光材料116之溫度分佈之估計。如關於圖4A及圖4B所論述，感測器462a至462d在聲光材料116之各種部位或邊界(例如，各種外部周邊或邊緣)處。控制系統164之電子儲存體166可儲存界定一模型之資訊，該模型基於自感測器462a至462d接收之經量測邊界溫度而預測遍及聲光材料116之溫度。該模型可基於例如熱方程式，其估計三維空間(包括於實線中)中隨著時間推移之溫度分佈。用於材料(例如，聲光材料116)之三維矩形區塊的熱方程式被展示為方程式(2)：
Figure 106137941-A0305-02-0024-2
 其中T為溫度，▽為向量微分運算子，ρ為聲光材料116之質量密度，k為熱導率，c為材料之比熱容，且
Figure 106137941-A0305-02-0024-25
為材料中之容積熱流通量。聲光材料116中之容積熱流通量可為例如起因於對聲學及/或光學能量之吸收的熱。
如上文所論述，光束106可為LW紅外光束，且適合於搭配LW紅外光而使用之材料可特別傾於熱吸收。在使用經量測溫度的情況下，可根據方程式(2)獲得聲光材料116中之溫度分佈之模型。可根據聲光材料116之溫度分佈及熱光係數(dn/dT)判定該材料之折射率之空間變化之估計。可根據折射率之經估計空間變化來判定波前之估計。
基於波前之估計而產生用於光學系統110之控制信號165(520)。控制信號165包括足以產生頻率線性變頻聲波之資料及/或資訊，頻率線性變頻聲波注入至聲光材料116中以形成暫態繞射元素117。舉例而言，控制信號165可為遞送至波形產生器127之輸入介面的電信號，其具有向波形產 生器127通知待由波形產生器形成之電信號之頻率含量、持續時間及/或振幅的資訊。為了產生控制信號165，控制系統164可比較經估計波前與參考波前。參考波前可為平坦波前。舉例而言，可在數值上諸如藉由減法比較經估計波前與參考波前。
在一些實施中，波形產生器127及/或控制系統164可儲存足以產生補償循環或預期物理效應之頻率線性變頻聲波的控制信號。在此等實施中，藉由比較經估計波前與參考波前且判定複數個預先存在的及經儲存的控制信號中之哪一者與產生經估計波前之熱失真最緊密地相關聯而產生控制信號165。
出於除了校正起因於聲光材料中之物理效應之熱失真以外的目的，可使用控制信號165以控制聲波至聲光材料116中之注入。舉例而言，在一些實施中，即使經估計波前與參考波前實質上相同，亦產生控制信號165，但不具有與頻率線性變頻聲波之產生相關的資料或資訊。在一些實施中，若經估計波前與參考波前實質上相同，則不產生控制信號165。
將控制信號165施加至光學系統110以產生在聲光材料116中傳播之頻率線性變頻聲波(530)。在聲波於聲光材料116中傳播時，形成暫態繞射元素117。控制信號165中之資料及/或資訊係基於波前之估計及/或經估計波前與參考波前之間的差。因此，聲波之頻率含量(其係根據控制信號165中之資料及/或資訊而指定)判定材料116中之壓縮區域與擴展區域的間距。
繼續上文所論述及圖6A所展示之實例，其中波前歸因於聲光材料116中之物理效應而傾斜，圖7A及圖7B展示補償物理效應之實例。圖7A為在暫態繞射元素117形成於材料116中之瞬時之聲光材料116的示意圖示。圖7B為用以驅動轉訊器114以產生繞射元素117之電信號113隨著時間而變化 的標繪圖。電信號113之頻率隨著時間推移而變化，其中信號113之較早部分處(朝向圖7B中之左側)的頻率低於信號之較遲部分處(朝向圖7B中之右側)的頻率。信號113中之頻率可為例如數十百萬赫茲(MHz)、40百萬赫茲、60百萬赫茲、20至100百萬赫茲，或介於1百萬赫茲與1十億赫茲(GHz)之間。
電信號113在提供至轉訊器114之前可由電放大器112放大。經放大電信號之功率可為例如20至100瓦特。轉訊器114將電信號113轉換成聲波，聲波經由轉訊器114與材料116之間的在邊界115處之實體接觸而耦合至聲光材料116中。聲波之頻率與電信號113之頻率成比例及/或相等。首先將在時間上首次出現的電信號113之部分施加至轉訊器114，因此，聲波之較低頻率部分首先進入材料116且在較高頻率部分之前在+y方向上於材料116中傳播。聲波形成暫態繞射元素117，暫態繞射元素117在+y方向上移動通過材料116。在圖7A之實例中，在被標註為117之區域中沿著x維度延伸的線表示材料116內之壓縮區域與擴展區域之間的起因於材料行進通過該聲波之距離。暫態繞射元素117之壓縮區域與擴展區域之間的距離取決於聲波之頻率。距離123a、123b為聲波之較高頻率部分及聲波之較低頻率部分中之壓縮區域與擴展區域之間的各別例示性距離。與暫態繞射元素117相互作用之光以取決於聲波之波長(其與聲波之頻率成反比)的角度而繞射，如方程式(3)中所展示：
Figure 106137941-A0305-02-0026-4
 其中m為繞射階且等於...-2,-1,0,1,2...；Λ為聲波之波長；且λ為入射於聲光材料116上之光之波長。繞射角θ隨著聲波之頻率增加(或隨著聲波之波長減小)而增加。在圖7A之實例中，在具有諸如距離123a之間距 的暫態繞射元素117之部分處與元素117相互作用的光以角度121a繞射。 在具有諸如距離123b之間距的暫態繞射元素117之部分處與元素117相互作用的光以角度121b繞射。距離123a小於距離123b，因此，角度121a大於角度121b。
在光束106入射於材料116上之瞬時，暫態繞射元素117位於材料116中，如圖7A所展示。光束106與繞射元素相互作用，且以取決於壓縮區域與擴展區域之間的距離的角度而繞射。因此，在圖7A之實例中，相比於與較遠離(在+y方向上)轉訊器114之暫態繞射元素117相互作用的光束106之部分，與較接近於轉訊器的繞射元素117之部分相互作用的光束106之部分以較高角度而繞射。由於不同量的繞射，波前之傾斜109(圖6A所展示)被移除。自聲光材料116出現之光束具有平坦波前709。
暫態繞射元素117存在於聲光材料116中之時間量取決於材料116中之聲速、激勵信號113之持續時間，及材料116沿著y維度(包括+y方向及-y方向之維度)之範圍。光束106可為脈衝式光束，且每一脈衝之持續時間可為例如100奈秒(ns)或更小。對於Ge或GaAs聲光材料116，在脈衝與暫態繞射元素117相互作用時，暫態繞射元素117可在材料116中行進500微米(μm)或更小。如上文所提及，材料116在y-z平面中之孔徑可為1公分，其遠大於500微米且亦遠大於由應變波造成的壓縮區域與擴展區域之間的距離。因此，儘管暫態繞射元素117並非永久的，但在光脈衝與繞射元素117相互作用時，元素117不會明顯地改變。以此方式，在光學系統110用於補償改變的物理效應，但足夠穩定以塑形及校正與暫態繞射元素117相互作用之每一單一脈衝之波前時，可修改元素117。
亦可使用處理程序500以補償系統100之其他部件中之光學元件中的 物理效應。舉例而言，在使用波前感測器(諸如圖3之波前感測器362)以量測離開聲光材料之光束之波前的實施中，經量測波前可包括由除了聲光材料以外之元件造成的失真。因此，藉由在光束106傳遞通過聲光材料116之後估計光束106之波前，亦可在失真波前中反映由諸如透鏡及鏡面之光學元件造成的對波前之效應，光束106在傳遞通過材料116之前與光學元件相互作用。除了由聲光材料116自身造成之失真以外，亦可校正由其他元件造成之失真。
如上文所提及，處理程序500可被實施為回饋迴路控制。舉例而言，聲光材料116最初可缺乏可造成波前失真之聲學發熱。舉例而言，最初可能沒有在材料116中傳播之聲波。可將初始恆定頻率聲波施加至材料(例如，以致使材料116偏轉光)。初始恆定頻率聲波之產生會引起發熱，發熱會造成傳遞通過材料116之光束之波前之失真。量測失真(例如，在圖5之510處)，且產生控制信號(例如，在圖5之520處)。將控制信號施加至包括材料116之聲光器件以產生頻率線性變頻聲波，頻率線性變頻聲波在材料116中傳播以形成暫態繞射元素(例如，在圖5之530處)。可藉由修改初始恆定頻率聲波而產生頻率線性變頻聲波。經由與由頻率線性變頻聲波形成之暫態繞射元素的相互作用，針對起因於初始恆定頻率聲波之產生的波前失真而校正傳遞通過材料116之光。然而，頻率含量之修改可造成稍微不同的失真，及/或不同量的發熱，而不達到熱平衡。因此，可重複處理程序500，使得再次量測光束之波前，且可將呈後續經修改聲波之形式的另外經修改校正應用於材料116。可繼續應用處理程序500直至達到穩定狀態為止。
圖7B之線性變頻頻率電信號113被展示為一實例。可產生具有不同頻 率含量以補償不同失真之其他電信號。舉例而言，如由Akemann等人在2015年10月19日之《Optics Express》第23卷第22號第28191至28205頁的「Fast spatial beam shaping by acousto-optic diffraction for 3D non-linear microscopy」所論述，對於單一聲光器件、頻率在N個位置yi(其中沿著器件之聲光材料的+y方向，i=1至N)處改變之聲波，施加於yi與yi+1之間以將相位φ(y)賦予至在+x方向上傳遞通過聲光材料之光束上之聲波的頻率係由方程式(4)給出：
Figure 106137941-A0305-02-0029-6
在方程式(4)中，ν為聲光材料中之聲速，f為施加至聲光材料之聲波之頻率，且φ(y)為待施加至傳遞通過聲光材料之光束的沿著y維度之所要相位。方程式(4)被提供為一實例，且可使用其他已知途徑以使所施加之聲波之頻率與所要相位模式相關。舉例而言，Konstantinou等人在2016年3月21日之《Optics Express》第6卷第6號第6283至6299頁的「Dynamic wavefront shaping with an acousto-optic lens for laser scanning microscopy」導出自一對聲光器件離開之光束上之相位模式與施加至聲光器件之聲波之頻率之間的關係。
在圖7B中，光束106被描繪為與x軸成某一角度，使得其不正入射於暫態繞射元素117上。可選擇此角度，例如，以最佳化來自暫態繞射元素之繞射。(出於簡單起見，此角度未在各種其他圖中被展示，諸如圖2及圖3中。)
參看圖8，展示包括聲光系統104之例示性光微影系統800的方塊圖。圖8之實例包括聲光系統104。然而，可使用聲光系統204或404中之任一者，聲光系統204或404兩者為聲光系統104之實施。
光微影系統800包括EUV光源853，EUV光源853包括產生經放大光束806'之光源801。經放大光束806'係自光源801發射且沿著路徑803在方向+x上朝向目標區域845傳播。目標區域845接收目標840，目標840包括在經由與經放大光束806'之相互作用而轉換為電漿時發射EUV光896的材料。EUV光896提供至微影工具895。微影工具895接收EUV光896且運用EUV光896來曝光基板(例如，矽晶圓)以在晶圓上形成微電子特徵。
目標840在經放大光束806'之波長下係反射的。因為目標840係反射的，所以在經放大光束806'與目標840相互作用時，經放大光束806'之全部或部分可沿著路徑803在不同於+x方向之方向上反射。光束806之反射部分被標註為反射843。反射843可在路徑803上在-x方向(其與+x方向相對)上行進且返回至光源801中。諸如反射843的向前光束(自光源801朝向目標區域845傳播之光束)之反射被稱作「背反射」。
光源801包括光產生模組844、聲光系統104及光學放大器848。光產生模組844為光源(諸如一或多個雷射、燈或此等元件之任何組合)。光產生模組844可為例如發射波長為10.26微米或10.59微米之光的二氧化碳(CO2)雷射。光學放大器848具有增益介質849，增益介質849在光束路徑803上。在增益介質849被激勵時，增益介質849將光子提供至光束806，從而放大光束806以產生經放大光束806'。光學放大器848可包括經配置成在路徑803上具有各別增益介質之多於一個光學放大器。光學放大器848可為諸如圖12B之驅動雷射系統1280之驅動雷射系統之全部或部分。
光產生模組844將光束806朝向聲光系統104發射至光束路徑803上。聲光系統104允許光束806朝向目標區域845傳播。然而，聲光系統104阻擋背反射843。另外，聲光系統104亦使用處理程序500來補償聲光系統 104中之物理效應。因此，聲光系統104執行阻擋或縮減背反射之主要目的，且亦補償可起因於使用聲光系統104之物理效應，而不將額外光學元件添加至系統800。
參看圖9A，展示包括例示性光源901及聲光系統104之EUV光源953的方塊圖。可使用光源901來代替光學系統800(圖8)中之光源801。光源901包括：光產生模組944，其包括兩個光學子系統944a、944b；光學放大器848；及聲光系統104。聲光系統104在路徑903上且在光學放大器848與光產生模組944之間。
光學子系統944a、944b分別產生第一光束906a及第二光束906b。光學子系統944a、944b可為例如兩個雷射。在圖9A之實例中，光學子系統944a、944b為兩個二氧化碳(CO2)雷射。然而，在其他實施中，光學子系統944a、944b為不同類型之雷射。舉例而言，光學子系統944a可為固態雷射，且光學子系統944b可為CO2雷射。
第一光束906a及第二光束906b具有不同波長。舉例而言，在光學子系統944a、944b包括兩個CO2雷射之實施中，第一光束906a之波長可為約10.26微米(μm)，且第二光束906b之波長可介於10.18微米與10.26微米之間。第二光束906b之波長可為約10.59微米。在此等實施中，光束906a、906b係自CO2雷射之不同線產生，從而引起光束906a、906b具有不同波長，即使兩個光束係自相同類型之源產生亦如此。光束906a、906b亦可具有不同能量或強度。
光產生模組944亦包括光束組合器949，光束組合器949將第一光束906a及第二光束906b導向至光束路徑903上。光束組合器949可為能夠將第一光束906a及第二光束906b導向至光束路徑903上之任何光學元件或光 學元件集合。舉例而言，光束組合器949可為鏡面集合，一些鏡面經定位以將第一光束906a導向至光束路徑943上且其他鏡面經定位以將第二光束906b導向至光束路徑943上。光產生模組944亦可包括前置放大器947，前置放大器947在光產生模組944內放大第一光束906a及第二光束906b。
第一光束906a及第二光束906b可在不同時間在路徑903上傳播，但第一光束906a及第二光束906b遵循路徑903，且兩個光束906a、906b穿越實質上相同的空間區域而到達聲光系統104且通過光學放大器848。
第一光束906a及第二光束906b係由光束遞送系統955成角度地分配，使得第一光束906a朝向初始目標區域945a導向，且第二光束906b朝向經修改目標區域945b導向，經修改目標區域945b相對於初始目標區域945a在-y方向上位移。在一些實施中，光束遞送系統955亦將第一光束906a及第二光束906b分別聚焦至初始目標區域945a及經修改目標區域945b內或附近之部位。
在圖9A所展示之實例中，初始目標區域945a接收初始目標940a及第一光束906a。第一光束906a具有足以修改初始目標940a中之目標材料至收納於經修改目標區域945b中之經修改目標中之幾何分佈(或足以起始該目標材料至該經修改目標之空間重新組態)的能量。經修改目標區域945b中亦接收第二光束906b。第二光束906b具有足以將經修改目標940b中之至少一些目標材料轉換成發射EUV光之電漿的能量。在此實例中，第一光束906a可被稱作「預脈衝」，且第二光束906b可被稱作「主脈衝」。第一光束906a可自初始目標940a反射，從而產生背反射943a，且第二光束906b可自目標940b反射，從而產生背反射943b。背反射943a、943b兩者可沿著路徑903在除了+x方向以外之方向上傳播且傳播至光學放大器848 中。
聲光系統104可防止背反射943a及/或943b進入光產生模組944。除了執行阻擋或縮減背反射之功能以外，聲光系統104亦使用處理程序500(圖5)來補償聲光系統104中之物理效應。此外，可使用聲光系統104及處理程序500來補償諸如光束組合器949或前置放大器947的系統900之其他部分中產生的物理效應。
參看圖9B，展示例示性聲光系統904B之方塊圖。聲光系統904B可用作光學源901(圖9A)、光學源801(圖8)或任何其他光學源中之聲光系統104。
聲光系統904B包括二向色光學元件971、反射元件972、聲光器件911B及二向色元件976。聲光系統904B亦可包括光學配置973、974。舉例而言，光學配置973、974可擴大或縮減傳遞通過該等配置之光束之直徑。二向色元件971及976在光束路徑903上。二向色元件971及976可為能夠根據光之波長而對光進行分離或濾光的任何光學組件。舉例而言，二向色元件971及976可為二向色鏡面、二向色濾光器、二向色光束分裂器，或此等元件之組合。二向色元件971及976可彼此相同，或其可具有不同組態。在圖9B之實例中，二向色元件971及976反射第一光束906a之波長(或多個波長)且透射第二光束906b之波長(或多個波長)。
第一光束906a自二向色元件971反射至光束路徑975上。在圖9B及圖9C之實例中，路徑975係以點劃線展示。路徑975在二向色元件971及976之間，且具有由反射元件972界定之空間範圍及形式。光束路徑975不同於光束路徑903。因此，在聲光系統904B中，第一光束906a未留存於光束路徑903上，且第一光束906a及第二光束906b在元件971及976之間的空間 不同路徑上行進。第一光束906a在光束路徑975上傳播通過光學配置973、974，且在到達二向色元件976之前傳播通過聲光器件911B，二向色元件976將光束906a反射回至光束路徑903上。第二光束906b傳遞通過二向色元件971且通過二向色元件976，從而在傳播通過聲光系統904B時留存於光束路徑903上。
聲光器件911B在二向色元件971及976之間的光束路徑975上。聲光器件911B為能夠將入射光偏轉至光束路徑975上或遠離光束路徑975之光學元件。舉例而言，聲光系統204(圖2及圖3)或404(圖4A)可用作聲光器件911B。聲光器件911B包括一或多種聲光材料及關聯轉訊器，轉訊器振動以將聲波注入至聲光材料中。
聲光器件911B可在「正常開啟」或「正常關斷」模式下操作。在聲光器件911B係在「正常開啟」模式下操作時，將聲波施加至器件911B之聲光材料以有意地將光束906a偏轉至光束路徑975上，使得光束906a朝向放大器848傳播。聲波具有一頻率含量，使得光束906a偏轉至光束路徑975上，且亦針對至少部分地由聲光材料中之物理效應造成的失真而補償光束906a之波前。舉例而言，聲波可為恆定頻率波與線性變頻頻率波之疊加。在反射943a被預期為於路徑975上傳播之時間段期間未將聲波施加至聲光材料。因為未施加聲波，所以聲光材料不會將反射943a偏轉至路徑975上。因此，反射943a被阻擋且不會到達光產生模組944。
在聲光器件911B係在「正常關斷」模式下操作時，可在光束906a於光束路徑975上行進時將頻率線性變頻聲波施加至聲光材料。頻率線性變頻聲波使得光束906a留存於光束路徑975上且傳播至放大器848。頻率線性變頻聲波可引起角偏轉，然而，器件911B下游之元件的偏轉量及配置 使得光束906a留存於路徑975上。頻率線性變頻聲波亦補償光束906a之波前失真。在反射943a被預期為存在於路徑975上之時間，代替頻率線性變頻聲波或除了頻率線性變頻聲波以外，亦可將恆定頻率聲波施加至聲光材料。恆定頻率聲波使反射943a自路徑975偏轉，使得反射943a不會到達光產生模組944。
參看圖9C，展示另一例示性聲光系統904C之方塊圖。聲光系統904C可用作光學源901(圖9A)、光學源801(圖8)或任何其他光學源中之聲光系統104。
聲光系統904C與聲光系統904B(圖9B)相似，惟聲光系統904C亦包括第二聲光器件911C除外。聲光系統204(圖2及圖3)或404(圖4A)可用作第二聲光器件911C。第二聲光器件911C在二向色光學元件971與二向色光學元件976之間。如上文所論述，二向色光學元件971透射第二光束906b之波長。因此，第二光束906b傳遞通過二向色光學元件971且入射於第二聲光器件911C上。
類似於聲光器件911B，第二聲光器件911C可在「正常關斷」模式或「正常開啟」模式下操作。因此，器件911C用以補償光束906b(其傳播至圖9A之目標部位945b)之波前，且器件911C亦用以防止反射943b到達光產生模組944。圖10及圖11展示包括聲光系統104(或系統204或系統404)之額外例示性EUV光源。圖10為另一例示性EUV光源1053之方塊圖。EUV光源1053說明聲光系統104(或系統204或系統404)可搭配額外光學隔離器件1070而使用。圖11中之X標籤說明聲光系統104(或系統204、304或404)可置放於EUV光源中之各種有可能部位。
EUV光源1053包括在路徑1003上產生光束1006之光源1001。光源 1001包括光產生模組944、前置放大器947、聲光系統104及放大器848。 在此實例中，聲光系統104在光產生模組944與放大器848之間的路徑1003上。光學隔離器件1070置放於光產生模組1004與目標區域845之間的路徑1003上。在圖10之實例中，光學隔離器件1070在聲光系統104與光產生模組944之間。在其他實施中，聲光系統104及/或光學隔離器件1070可在沿著路徑1003之其他部位中。
光學隔離器件1070用以阻擋來自目標區域845之反射，包括由光產生模組944產生之一或多個光束之反射。光學隔離器件1070可為例如基於波長之濾光器或基於偏振之濾光器。基於偏振之光學隔離器件透射第一偏振之光(允許此光留存於路徑1003上)且阻擋第二偏振之光(使得具有彼偏振之光不能夠在路徑1003上傳播)。光學隔離器件1070可為例如空間濾光器，諸如針孔或其他孔徑。
參看圖11，EUV光源1153包括在路徑1103上產生光束1106之光源1101。光源1101包括光產生模組1144、複數個前置放大器947及複數個放大器848。光源1101亦包括聲光系統104(或系統204或系統404)。圖11中未展示聲光系統104。代替地，路徑1103上之X標記說明聲光系統104可被置放之各種部位。聲光系統104可直接置放於光產生模組1144下游(在此實例中係在+x方向上)。聲光系統104可置放於前置放大器947中之任兩者之間、放大器848中之任兩者之間、末級前置放大器947與第一放大器848之間，及/或末級放大器848之後。
參看圖12A，展示雷射產生電漿(LPP)EUV光源1200。光源102及801至1102中之任一者可為諸如源1200之EUV光源之部分。藉由運用經放大光束1210來輻照目標部位1205處之目標混合物1214而形成LPP EUV光 源1200，經放大光束1210沿著朝向目標混合物1214之光束路徑行進。目標840、940a及940b之目標材料可為或包括目標混合物1214。亦被稱作輻照位點之目標部位1205在真空腔室1230之內部1207內。在經放大光束1210照射目標混合物1214時，目標混合物1214內之目標材料轉換成具有在EUV範圍內之發射譜線之元素的電漿狀態。所產生之電漿具有取決於目標混合物1214內之目標材料之組成物的某些特性。此等特性可包括由電漿產生之EUV光之波長以及自電漿釋放之碎屑之類型及量。
光源1200亦包括目標材料遞送系統1225，目標材料遞送系統1225遞送、控制及導向呈液體小滴、液體串流、固體粒子或叢集、液體小滴內所含有之固體粒子或液體串流內所含有之固體粒子之形式的目標混合物1214。目標混合物1214包括目標材料，諸如水、錫、鋰、氙，或在轉換為電漿狀態時具有在EUV範圍內之發射譜線的任何材料。舉例而言，元素錫可用作純錫(Sn)；用作錫化合物，例如SnBr4、SnBr2、SnH4；用作錫合金，例如錫-鎵合金、錫-銦合金、錫-銦-鎵合金，或此等合金之任何組合。目標混合物1214亦可包括諸如非目標粒子之雜質。因此，在不存在雜質之情形下，目標混合物1214係僅由目標材料製成。目標混合物1214係由目標材料遞送系統1225遞送至腔室1230之內部1207中且遞送至目標部位1205。
光源1200包括驅動雷射系統1215，驅動雷射系統1215歸因於雷射系統1215之一或多個增益介質內之粒子數反轉而產生經放大光束1210。光源1200包括雷射系統1215與目標部位1205之間的光束遞送系統，該光束遞送系統包括光束輸送系統1220及聚焦總成1222。光束輸送系統1220自雷射系統1215接收經放大光束1210，且視需要而引導及修改經放大光束 1210且將經放大光束1210輸出至聚焦總成1222。聚焦總成1222接收經放大光束1210且將光束1210聚焦至目標部位1205。
在一些實施中，雷射系統1215可包括用於提供一或多個主脈衝且在一些狀況下提供一或多個預脈衝之一或多個光學放大器、雷射及/或燈。 每一光學放大器包括能夠以高增益光學上放大所要波長之增益介質、激勵源，及內部光學件。光學放大器可能具有或可能不具有形成雷射空腔之雷射鏡面或其他回饋器件。因此，雷射系統1215歸因於雷射放大器之增益介質中之粒子數反轉而產生經放大光束1210，即使不存在雷射空腔亦如此。此外，若存在雷射空腔以將足夠回饋提供至雷射系統1215，則雷射系統1215可產生為相干雷射光束之經放大光束1210。術語「經放大光束」涵蓋以下各者中之一或多者：來自雷射系統1215之僅僅被放大但未必為相干雷射振盪的光；及來自雷射系統1215之被放大且亦為相干雷射振盪的光。
雷射系統1215中之光學放大器可包括作為增益介質的包括CO2之填充氣體，且可按大於或等於800之增益放大在介於約9100與約11000奈米之間的波長下且尤其是在約10600奈米下的光。用於雷射系統1215中之合適放大器及雷射可包括脈衝式雷射器件，例如脈衝式氣體放電CO2雷射器件，脈衝式氣體放電CO2雷射器件例如運用DC或RF激勵而產生在約9300奈米或約10600奈米下之輻射，以例如10千瓦特或更高之相對高功率及例如40千赫茲或更大之高脈衝重複率而操作。雷射系統1215中之光學放大器亦可包括可在以較高功率操作雷射系統1215時使用之冷卻系統，諸如水。
圖12B展示例示性驅動雷射系統1280之方塊圖。驅動雷射系統1280 可用作源1200中之驅動雷射系統1215之部分。驅動雷射系統1280包括三個功率放大器1281、1282及1283。功率放大器1281、1282及1283中之任一者或全部可包括內部光學元件(圖中未繪示)。
光1284通過輸出窗口1285而離開功率放大器1281且自彎曲鏡面1286反射。在反射之後，光1284傳遞通過空間濾光器1287，自彎曲鏡面1288反射，且通過輸入窗口1289而進入功率放大器1282。光1284在功率放大器1282中放大且作為光1291通過輸出窗口1290而重導向出功率放大器1282。光1291係運用摺疊鏡面1292而朝向放大器1283導向且通過輸入窗口1293而進入放大器1283。放大器1283放大光1291且將光1291作為輸出光束1295通過輸出窗口1294而導向出放大器1283。摺疊鏡面1296將輸出光束1295向上(在頁面外)且朝向光束輸送系統1220(圖12A)導向。
再次參看圖12B，空間濾光器1287界定孔徑1297，孔徑1297可為例如直徑介於約2.2毫米與3毫米之間的圓。彎曲鏡面1286及1288可為例如焦距分別為約1.7公尺及2.3公尺之離軸拋物線鏡面。空間濾光器1287可經定位成使得孔徑1297與驅動雷射系統1280之焦點重合。
再次參看圖12A，光源1200包括收集器鏡面1235，收集器鏡面1235具有孔徑1240以允許經放大光束1210傳遞通過及到達目標部位1205。收集器鏡面1235可為例如在目標部位1205處具有主焦點且在中間部位1245處具有次焦點(亦被稱為中間焦點)之橢球鏡面，其中EUV光可自光源1200輸出且可輸入至例如積體電路微影工具(圖中未繪示)。光源1200亦可包括開端式中空圓錐形護罩1250(例如，氣錐)，護罩1250自收集器鏡面1235朝向目標部位1205漸縮以縮減進入聚焦總成1222及/或光束輸送系統1220之電漿產生碎屑之量，同時允許經放大光束1210到達目標部位1205。出 於此目的，可將氣體流提供於護罩中，氣體流係朝向目標部位1205導向。
光源1200亦可包括主控控制器1255，主控控制器1255連接至小滴位置偵測回饋系統1256、雷射控制系統1257及光束控制系統1258。光源1200可包括一或多個目標或小滴成像器1260，一或多個目標或小滴成像器1260提供指示小滴例如相對於目標部位1205之位置的輸出且將此輸出提供至小滴位置偵測回饋系統1256，小滴位置偵測回饋系統1256可例如計算小滴位置及軌跡，自小滴位置及軌跡可在逐小滴基礎上或平均地計算小滴位置誤差。因此，小滴位置偵測回饋系統1256將小滴位置誤差作為輸入而提供至主控控制器1255。因此，主控控制器1255可將雷射位置、方向及時序校正信號提供至例如可用以例如控制雷射時序電路之雷射控制系統1257及/或提供至光束控制系統1258，光束控制系統1258用以控制經放大光束位置及光束輸送系統1220之塑形以改變光束聚焦光點在腔室1230內之部位及/或焦度。
目標材料遞送系統1225包括目標材料遞送控制系統1226，目標材料遞送控制系統1226可操作以回應於例如來自主控控制器1255之信號而修改如由目標材料供應裝置1227所釋放之小滴之釋放點，以校正到達所要目標部位1205之小滴之誤差。
另外，光源1200可包括量測一或多個EUV光參數之光源偵測器1265及1270，一或多個EUV光參數包括但不限於脈衝能量、隨著波長而變化之能量分佈、在特定波長頻帶內之能量、在特定波長頻帶外之能量，及EUV強度及/或平均功率之角分佈。光源偵測器1265產生供主控控制器1255使用之回饋信號。回饋信號可例如指示諸如為了有效及高效EUV光 產生而在恰當地點及時間適當地攔截小滴之雷射脈衝之時序及焦點之參數的誤差。
光源1200亦可包括可用以對準光源1200之各種區段或輔助將經放大光束1210引導至目標部位1205的導引雷射1275。結合導引雷射1275，光源1200包括度量衡系統1224，度量衡系統1224置放於聚焦總成1222內以取樣來自導引雷射1275及經放大光束1210之光之部分。在其他實施中，度量衡系統1224置放於光束輸送系統1220內。度量衡系統1224可包括取樣或重導向光之子集的光學元件，此光學元件係由可耐受導引雷射光束及經放大光束1210之功率之任何材料製成。光束分析系統係由度量衡系統1224及主控控制器1255形成，此係因為主控控制器1255分析來自導引雷射1275之經取樣光且使用此資訊以經由光束控制系統1258而調整聚焦總成1222內之組件。
因此，概言之，光源1200產生經放大光束1210，經放大光束1210沿著光束路徑導向以輻照目標部位1205處之目標混合物1214，以將混合物1214內之目標材料轉換成發射在EUV範圍內之光的電漿。經放大光束1210在基於雷射系統1215之設計及屬性而判定之特定波長(其亦被稱作驅動雷射波長)下操作。另外，在目標材料將足夠回饋提供回至雷射系統1215中以產生相干雷射光時，或在驅動雷射系統1215包括合適光學回饋以形成雷射空腔的情況下，經放大光束1210可為雷射光束。
其他實施在申請專利範圍之範疇內。舉例而言，光源102可為任何種類之光源，或可為朝向聲光系統104被動地導向光但未必為主動光源之鏡面或光學元件。
1200:雷射產生電漿(LPP)極紫外線(EUV)光源
1205:目標部位
1207:內部
1210:經放大光束
1214:目標混合物
1215:驅動雷射系統
1220:光束輸送系統
1222:聚焦總成
1224:度量衡系統
1225:目標材料遞送系統
1226:目標材料遞送控制系統
1227:目標材料供應裝置
1230:真空腔室
1235:收集器鏡面
1240:孔徑
1245:中間部位
1250:護罩
1255:主控控制器
1256:小滴位置偵測回饋系統
1257:雷射控制系統
1258:光束控制系統
1260:目標或小滴成像器
1265:光源偵測器
1270:光源偵測器
1275:導引雷射

Claims (23)

  1. 一種用於控制一聲光系統之方法，該方法包含：估計離開一聲光材料之一光束之一波前；產生用於包含該聲光材料之該聲光系統之一控制信號，該控制信號係基於該光束之該經估計波前；及將該控制信號施加至該聲光系統以產生在該聲光材料中傳播之一頻率線性變頻聲波(frequency-chirped acoustic wave)，該頻率線性變頻聲波在該聲光材料中形成一暫態繞射元素(transient diffractive element)，該暫態繞射元素與該光束之間的一相互作用調整該光束之該波前以補償該光束之該波前之一失真，該波前之該失真係至少部分地由該聲光材料中之一物理效應造成。
  2. 如請求項1之方法，其中估計離開該聲光材料之該光束之該波前包含：接收離開該聲光材料之該光束之至少一部分，及基於該光束之第一脈衝之該經接收部分而估計離開該聲光材料之該光束之該波前。
  3. 如請求項1之方法，其中該聲光材料之該物理效應包含該聲光材料之一熱失真，該熱失真至少部分地造成離開該聲光材料之該光束之該波前之該失真。
  4. 如請求項3之方法，其中估計離開該聲光材料之該光束之該波前包含：存取該聲光材料之複數個溫度量測，該複數個溫度量測中之每一者為該聲光材料之一不同部分之一溫度，基於經存取之該複數個溫度而估計該聲光材料之一溫度分佈，基於該聲光材料之該經估計溫度分佈而估計該聲光材料之一折射率之一空間分佈，及使用該聲光材料之該經估計折射率來估計離開該聲光材料之該光束之該波前。
  5. 如請求項1之方法，其中該聲光材料吸收該光束、該頻率線性變頻聲波及除了該頻率線性變頻聲波以外的在該聲光材料中傳播之一聲波中的一或多者作為熱，且該聲光材料之該物理效應包含起因於該經吸收熱之一熱失真。
  6. 如請求項2之方法，其中該暫態繞射元素進一步向該光束補償除了該聲光材料之該物理效應以外的效應。
  7. 如請求項6之方法，其中除了該聲光材料之該物理效應以外的該等效應包含除了該聲光材料以外之一光學元件之一物理效應，該光學元件經定位成與該光束相互作用。
  8. 如請求項2之方法，其中： 該光束包含一脈衝式光束，接收該光束之至少一部分包含接收該光束之一第一脈衝之一部分，判定該光束之一波前包含基於該光束之該第一脈衝之該經接收部分而判定一波前，且該所產生之頻率線性變頻聲波在該聲光材料中傳播且在該光束之一第二脈衝傳遞通過該聲光材料時形成該暫態繞射元素，該光束之該第二脈衝發生在該光束之該第一脈衝之後。
  9. 如請求項8之方法，其中該第一脈衝及該第二脈衝之一持續時間為100奈秒(ns)或更小，且在該第二脈衝傳遞通過該聲光材料時，該暫態繞射元素在該聲光材料中傳播500微米(μm)或更小，使得該第二脈衝與該暫態繞射元素相互作用且由該暫態繞射元素以取決於該頻率線性變頻聲波之一頻率的一角度而繞射。
  10. 如請求項1之方法，其中該聲光材料之該物理效應包含該聲光材料之一熱失真，該熱失真至少部分地造成離開該聲光材料之該光束之該波前之一失真。
  11. 如請求項1之方法，其進一步包含：產生用於該聲光系統之一初始控制信號，該初始控制信號獨立於該光束之該經估計波前；及將該初始控制信號施加至該聲光系統以在估計該光束之該波前之前 於該聲光材料中產生一恆定頻率聲波，該恆定頻率聲波在該聲光材料中形成一初始暫態繞射元素，其中該初始暫態繞射元素之產生為至少部分地造成該波前之該失真的該物理效應。
  12. 一種用於一極紫外線(EUV)光源之系統，該系統包含：一光學系統，其包含：一聲光材料，聲波在該聲光材料中傳播，該聲光材料經組態成定位於一光束路徑上，及一聲波產生器，其包含：一轉訊器(transducer)，其經組態以耦接至該聲光材料，及一波形產生器，其經組態以耦接至該轉訊器；一感測裝置，其經組態以量測與在該光束路徑上傳播之一光束相關的資料或與該聲光材料之一條件相關的資料；及一控制系統，其耦接至該感測裝置及該波形產生器，該控制系統經組態以進行以下操作：基於由該感測裝置量測之資料而估計該光束之一波前，基於該光束之該經估計波前而產生一控制信號，及將該控制信號提供至該光學系統，該控制信號足以致使該聲波產生器將一頻率線性變頻聲波提供至該聲光材料，該頻率線性變頻聲波在該聲光材料中形成一暫態繞射元素，該暫態繞射元素與該光束之間的一相互作用調整該光束之該波前以補償該聲光材料之一物理效應。
  13. 如請求項12之系統，其中該聲光材料之該物理效應包含該聲光材料中之一空間變化的折射率。
  14. 如請求項13之系統，其中該聲光材料之該物理效應包含一熱失真，且該聲光材料內之任何特定部位處的該折射率相關於由該聲光材料吸收之熱的一量及一或多個吸收部位與該特定部位之間的一距離，該等吸收部位為晶體中吸收熱之一區域。
  15. 如請求項12之系統，其中該聲光材料吸收該光束、該頻率線性變頻聲波及除了該頻率線性變頻聲波以外的在該聲光材料中傳播之一聲波中的一或多者，且該聲光材料之該物理效應包含起因於該經吸收熱之一熱失真。
  16. 一種極紫外線(EUV)光源，其包含：一光產生模組；一或多個前置放大器；一或多個功率放大器，一或多個前置放大器在該光產生模組與該一或多個功率放大器之間；及一聲光系統，其包含：一聲光材料，其在該一或多個功率放大器中之一者與該光產生模組之間，一波形產生器，一轉訊器，其經組態以將來自該波形產生器之一波形發送至該聲 光材料中作為一聲波，及一控制系統，其耦接至該波形產生器，該控制系統經組態以估計離開該聲光材料之一光束之一波前及基於該經估計波前而將一控制信號提供至該波形產生器，該控制信號足以致使該波形產生器產生一頻率線性變頻波形，該頻率線性變頻波形在由該轉訊器注入至該聲光材料中時向在該聲光材料中傳播之一光束之該波前補償該聲光材料之一物理效應。
  17. 如請求項16之EUV光源，其中該聲光材料在該等前置放大器中之一者與該等功率放大器中之一者之間。
  18. 如請求項16之EUV光源，其進一步包含耦接至該控制系統之一溫度感測器，該溫度感測器經組態以量測該聲光材料之一溫度，且其中該控制系統經組態以判定該聲光材料之一特性，且該控制系統經組態以基於來自該溫度感測器之資料而判定該聲光材料之一溫度。
  19. 如請求項16之EUV光源，其進一步包含經組態以接收傳播通過該聲光材料之光及感測該經接收光之一波前的一光學感測裝置，且其中該控制系統經組態以判定該聲光材料之一特性包含該控制系統經組態以基於來自該光學感測裝置之資料而判定該經接收光之該波前。
  20. 如請求項19之EUV光源，其中該光學感測裝置包含一梯度相位光罩、一波前感測攝影機及一干涉計中之一或多者。
  21. 一種用於控制一聲光系統之方法，該方法包含：將一恆定頻率聲波施加至一聲光材料，該恆定頻率聲波在該聲光材料中形成一初始暫態繞射元素；在離開該聲光材料之一光束與該初始暫態繞射元素相互作用之後估計該光束之一波前；基於該經估計波前而修改該恆定頻率聲波以形成一經修改聲波，該經修改聲波包含一頻率線性變頻；及將該經修改聲波施加至該聲光材料，該經修改聲波形成一校正性暫態繞射元素，該校正性暫態繞射元素與該光束之間的一相互作用調整該光束之該波前以補償該波前之一失真，該失真係至少部分地由該初始暫態繞射元素之該產生造成。
  22. 如請求項21之方法，其中基於該聲光材料之該溫度而估計離開該聲光材料之該光束之該波前。
  23. 如請求項21之方法，其中估計離開該聲光材料之該光束之該波前包含量測離開該聲光材料之該光束之該波前。
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