一种棱镜角度装调装置及装调方法制造方法及图纸

本发明专利技术提出一种棱镜角度装调装置以及相应的装调方法，该测量装置包括基板、棱镜组平台、导轨、精密转台、自准直仪、电脑，该装置解决了棱镜组中各棱镜角度装配、调节的问题。通过捕捉光束入射到棱镜表面的反射光信息，实现对棱镜角度的测量。克服了现有测角仪不能测量几个棱镜角度信息且对棱镜组尺寸要求过高的缺点。

A prism angle fixing device and adjusting method

The invention provides a prism angle adjustment device and the corresponding alignment method, the measuring device comprises a substrate, a prism group platform, guide, precision turntable, autocollimator, computer, the device solves the prism prism group assembly, adjustment problem. The angle measurement of the prism is achieved by capturing the reflected light information of the incident beam to the prism surface. It overcomes the shortcoming that the existing goniometer can not measure the angle information of prism and is too high in the size of prism group.

【技术实现步骤摘要】
一种棱镜角度装调装置及装调方法
本专利技术涉及光学元件装配技术，特别是棱镜组的安装与调整。本专利技术主要适用于棱镜组角度的标定。
技术介绍
在激光器研发过程中，时常需要对激光光谱(如激光波长、激光线宽)，进行控制以满足不同的应用需求。以准分子激光系统为例，针对光刻应用，为了保证半导体硅片芯片图案的精细度，要求光刻光源有较窄的激光线宽输出。在准分子激光器中一般通过线宽压窄模块完成光谱控制。棱镜组配合光栅的方法是目前使用较广的光谱控制方法。图1是准分子激光系统线宽压窄模块基本结构示意图，主要包含棱镜组11及光栅22。棱镜组11对到达光栅22之前的光束进行一维的扩束、准直，降低腔内光束能量密度，同时有利于光谱的选择和控制。经过线宽压窄模块后，激光线宽表达式为Δλ＝ΔθN1/2其中，Δθ为激光发散角，N为单脉冲激光在谐振腔内的往返次数，M为棱镜扩束倍率，为Littrow模式的光栅色散，为棱镜组色散。由此可知，棱镜组扩束倍率是影响光谱控制结果的关键。为了得到较小的线宽(<0.5pm)，通常需要采用3-4个棱镜形成棱镜扩束单元，配合光栅完成光谱控制功能。棱镜组的扩束倍率与光束在棱镜表面的入射角有很大关系(Effectsofprismbeamexpanderandslitsonexcimerlaserlinewidthnarrowingmodule，COL11(4),041405(2013))。为了精确控制激光线宽，需要对光束在棱镜表面的入射角进行精确控制，因此需要使用一种装置对棱镜组中几个棱镜的安装角度进行精细调节。另外，棱镜减反膜仅在较窄的带宽范围内有良好的效果，为了增加光束通过率，提高激光系统的能量输出效率也需要对棱镜的安装角度进行精细的调节和控制。目前，商用测角仪仅可完成单个棱镜角度的标定或者小尺寸棱镜组的相对角度的标定。对较大尺寸棱镜组中棱镜相对角度的安装调试一个有待于解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的。一种棱镜角度装调装置，该测量装置包括基板、棱镜组平台(1)、导轨(4)、精密转台(5)、自准直仪(6)、电脑(7)，其特征在于，棱镜组平台(1)固定在基板上，用于承载、固定待测量的棱镜组；第一0°高反镜(2)固定在棱镜组平台(1)上，与棱镜组平台(1)垂直；小孔(3)固定在棱镜组平台(1)上，与第一0°高反镜(2)配合完成装调基准确定的功能；导轨(4)固定在基板上；精密转台(5)通过滑块与导轨(4)相连，可沿导轨自由移动，并可在导轨任意地方锁定，所述精密转台(5)可360°自由旋转，转动锁定后可实现高精度的微调；自准直仪(6)固定在精密转台上，发出信号光束；电脑(7)与所述自准直仪(6)相连，用于观测自准直仪(6)接受到的反射光信号；第二0°高反镜(8)用于校准自准直仪(6)，确定精密转台0°。优选地，第一0°高反镜(2)不可调节，第二0°高反镜(8)与第一0°高反镜(2)呈垂直方向放置。优选地，所述棱镜组包括棱镜(P1)、棱镜(P2)、棱镜(P3)和棱镜(P4)。优选地，所述自准直仪(6)固定在精密转台上，发出信号光束，光束入射到棱镜表面后发生反射，如果反射光在自准直仪(6)接收孔径范围内，反射光被自准直仪(6)的光电探测器接收。一种采用上述任一项装置进行棱镜角度装调的方法，包括：S1、精密转台(5)置零，使自准直仪(6)发出的光束入射到第二0°高反镜(8)上。根据电脑(7)显示的反射光信息，调节自准直仪(6)的角度使反射光束按原路返回；S2、将精密转台(5)转动90°，调节棱镜组平台(1)的位置，使自准直仪(6)发出的光束能够通过小孔(3)入射到第一0°高反镜(2)上；调节棱镜组平台(1)的角度，使反射光束能够按原路返回；S3、在棱镜组平台(1)上安装第一块棱镜；将精密转台(5)移动到合适的位置并转动一定角度，使自准直仪(6)发出的光束能够照射到第一块棱镜上；S4、根据电脑(7)上的反射光信息，微调第一块棱镜，使光束能够按原路返回；固定第一块棱镜；S5、精密转台(5)置零，移动到下一块棱镜前；观测电脑(7)上的反射光信息，微调精密转台(5)的角度，使入射到第二0°高反镜(8)上的光束按原路返回；S6、将精密转台(5)转动一定角度，使自准直仪(6)发出的光能够照射到上述的下一块棱镜上；根据电脑(7)上反射光信息，微调该棱镜，使光束能够按原路返回；固定该棱镜；S7、返回S5。优选地，在棱镜组为4块棱镜的时候，权利要求5中的S5-S7替换为如下步骤：S5、精密转台(5)置零，移动到第二块棱镜前；观测电脑(7)上的反射光信息，微调精密转台(5)的角度，使入射到第二0°高反镜(8)上的光束按原路返回；S6、将精密转台(5)转动一定角度，使自准直仪(6)发出的光能够照射到第二块棱镜上；根据电脑(7)上反射光信息，微调第二块棱镜，使光束能够按原路返回；固定第二块棱镜；S7、精密转台(5)置零，移动到第三块棱镜前；观测电脑(7)上的反射光信息，微调精密转台(5)的角度，使入射到第二0°高反镜(8)上的光束按原路返回。S8、将精密转台(5)转动一定角度，使自准直仪(6)发出的光能够照射到第三块棱镜上；根据电脑(7)上反射光信息，微调第三块棱镜，使光束能够按原路返回；固定第三块棱镜；S9、精密转台(5)置零，移动到第四块棱镜前；观测电脑(7)上的反射光信息，微调精密转台(5)的角度，使入射到第二0°高反镜(8)上的光束按原路返回。S10、将精密转台(5)转动一定角度，使自准直仪(6)发出的光能够照射到第四块棱镜上；根据电脑(7)上反射光信息，微调第四块棱镜，使光束能够按原路返回；固定第四块棱镜。优选地，在进行s1之前，还包括如下步骤：将棱镜组平台(1)、导轨(4)、第二0°高反镜(8)在基板上固定好；将第一0°高反镜(2)和小孔(3)在棱镜组平台(1)上固定好；自准直仪(6)固定在精密转台(5)上，精密转台(5)通过滑块与导轨(4)相连，所述精密转台(5)能够在导轨(4)上移动，并可以在任意位置上锁定；电脑(7)与自准直仪(6)相连，通过电脑(7)可以获得自准直仪(6)捕捉到的反射光信号；第二0°高反镜(8)与第一0°高反镜(2)呈垂直方向放置。本专利技术提出一种棱镜角度装调装置及相应的装调方法，解决了棱镜组中各棱镜角度装配、调节的问题。通过捕捉光束入射到棱镜表面的反射光信息，实现对棱镜角度的测量。克服了现有测角仪不能测量几个棱镜角度信息且对棱镜组尺寸要求过高的缺点。附图说明通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本专利技术的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：图1为现有技术中准分子激光系统线宽压窄模块基本结构示意图；图2为根据本专利技术实施方式的棱镜角度安装调整装置示意图；图3为根据本专利技术实施方式的安装调整棱镜角度的步骤示意图。具体实施方式下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种棱镜角度装调装置，该测量装置包括基板、棱镜组平台(1)、导轨(4)、精密转台(5)、自准直仪(6)、电脑(7)，其特征在于，棱镜组平台(1)固定在基板上，用于承载、固定待测量的棱镜组；第一0°高反镜(2)固定在棱镜组平台(1)上，与棱镜组平台(1)垂直；小孔(3)固定在棱镜组平台(1)上，与第一0°高反镜(2)配合完成装调基准确定的功能；导轨(4)固定在基板上；精密转台(5)通过滑块与导轨(4)相连，可沿导轨自由移动，并可在导轨任意地方锁定，所述精密转台(5)可360°自由旋转，转动锁定后可实现高精度的微调；自准直仪(6)固定在精密转台上，发出信号光束；电脑(7)与所述自准直仪(6)相连，用于观测自准直仪(6)接受到的反射光信号；第二0°高反镜(8)用于校准自准直仪(6)，确定精密转台0°。

【技术特征摘要】
1.一种棱镜角度装调装置，该测量装置包括基板、棱镜组平台(1)、导轨(4)、精密转台(5)、自准直仪(6)、电脑(7)，其特征在于，棱镜组平台(1)固定在基板上，用于承载、固定待测量的棱镜组；第一0°高反镜(2)固定在棱镜组平台(1)上，与棱镜组平台(1)垂直；小孔(3)固定在棱镜组平台(1)上，与第一0°高反镜(2)配合完成装调基准确定的功能；导轨(4)固定在基板上；精密转台(5)通过滑块与导轨(4)相连，可沿导轨自由移动，并可在导轨任意地方锁定，所述精密转台(5)可360°自由旋转，转动锁定后可实现高精度的微调；自准直仪(6)固定在精密转台上，发出信号光束；电脑(7)与所述自准直仪(6)相连，用于观测自准直仪(6)接受到的反射光信号；第二0°高反镜(8)用于校准自准直仪(6)，确定精密转台0°。2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，第一0°高反镜(2)不可调节，第二0°高反镜(8)与第一0°高反镜(2)呈垂直方向放置。3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述棱镜组包括棱镜(P1)、棱镜(P2)、棱镜(P3)和棱镜(P4)。4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述自准直仪(6)固定在精密转台上，发出信号光束，光束入射到棱镜表面后发生反射，如果反射光在自准直仪(6)接收孔径范围内，反射光被自准直仪(6)的光电探测器接收。5.一种采用权利要求1-4中任一项装置进行棱镜角度装调的方法，包括：S1、精密转台(5)置零，使自准直仪(6)发出的光束入射到第二0°高反镜(8)上。根据电脑(7)显示的反射光信息，调节自准直仪(6)的角度使反射光束按原路返回；S2、将精密转台(5)转动90°，调节棱镜组平台(1)的位置，使自准直仪(6)发出的光束能够通过小孔(3)入射到第一0°高反镜(2)上；调节棱镜组平台(1)的角度，使反射光束能够按原路返回；S3、在棱镜组平台(1)上安装第一块棱镜；将精密转台(5)移动到合适的位置并转动一定角度，使自准直仪(6)发出的光束能够照射到第一块棱镜上；S4、根据电脑(7)上的反射光信息，微调第一块棱镜，使光束能够按原路返回；固定第一块棱镜；S5、精密转台(5)置零，移动到下一块棱镜...

【专利技术属性】
技术研发人员：王倩，周翊，赵江山，刘广义，
申请(专利权)人：中国科学院光电研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11