选择和控制光源带宽的系统方法和装置制造方法及图纸

一种带宽选择的机构，包括色散光学元件，该色散光学元件具有包括色散反射面的本体，该色散反射面包括沿着色散光学元件的反射面沿纵向轴方向延伸的入射区域。该本体还包括第一端块和第二端块，第一端块设置在本体的第一纵向端上，而第二端块设置在本体的第二纵向端上，第二纵向端与第一纵向端相对。该带宽选择机构还包括安装在色散光学元件第二面上的第一致动器，所述第二面与反射面相反，第一致动器具有联接到第一端块的第一端和联接到第二端块的第二端，第一致动器可操作而对第一端块和第二端块施加相等而相反的力。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总的涉及光栅，具体来说，涉及调谐和控制带宽的系统方法和装置，其通过弯曲光栅来选择对中在所选中心波长上的光的波长的带宽来进行调谐和控制带宽。
技术介绍
通常使用光栅来选择缩窄的光束。然而，缩窄光束中的波长带宽不是用通常的光栅就可容易地选择的。图1是典型的光束缩窄系统100的简化示意图。该典型的光束缩窄系统100包括光源束102和光栅106，所述光源束102被引导通过光束扩展器104(通常包括一个或多个棱镜)。光栅106具有带许多光栅线110的反射表面108。反射表面108具有曲面112，其基本上等同于扩展的光源束102A的波前曲面114。应该指出的是，光束缩窄系统100的部件102-114未按比例绘出，具体来说，为了示范的目的，曲面112、波前曲面114 和光栅的间距作了放大。扩展的光束源102A包括多个光的波长116A-I1。多个光的波长116A_n相对于光束扩展器104以不同角度发散，并在相应不同部位撞击到反射表面108上。理想的是，选定的光栅线IlOA反射缩窄的光束124，光束IM仅包括以合适角度 118朝向光束扩展器104的相应反射波长116E’，使得缩窄的光束IM返回通过光束扩展器 104，超越光束扩展器104而到光学系统120。遗憾的是，选定的光栅线IlOA还反射另外波长的带宽，包括比反射的中心波长116E’稍短的波长1502A以及比反射的中心波长116E’ 稍长的波长1502B。因此，缩窄的光束IM包括反射的中心波长116E’以及包括比反射的中心波长116E，稍短的波长1502A和比反射的中心波长116E，稍长的波长1502B的波长的带觅ο调谐光束扩展器104和曲面112内的曲率量，可选择非常精确的中心波长和非常狭窄的最大带宽，例如，对于缩窄的光束124，带宽在反射的中心波长116E’的每侧小于 1. 0pm(l. OX ΙΟ"12米)+/_。然而，调谐光束扩展器104并不能对缩窄的光束124精确地控制或选择最大的带宽和最小的带宽，例如，带宽在在反射的中心波长116E’的两侧0. 5至 1. Opm+/" ο光学系统120可包括多个使用缩窄的光束124的子系统。某些子系统会要求选定的最大带宽和选定的最小带宽。举例来说，光学系统120可包括扫描仪，其需要若干个对中在选定波长上且跨越可用来产生要求的干扰图形的足够宽度的带宽上分布的波长。为了连续地满足更加严格的控制带宽的要求，尤其是，包含选定百分比亮度的光谱的宽度，即，分别从全宽半值(“FWHM”)起的95% ( 195%”或简单地195”)或E95， 需要使中心波长选择和带宽选择光学元件(例如，具有多个色散光学特征，例如，光栅一个面上的槽的色散光栅)的波前互相作用表面变形。这些要求可包括需要更大范围的控制以及将带宽保持在某些小范围内和/或不超过某些选定值。该变形需要在两个平面内，并需要独立地在两个平面中的每个平面内，使变形机构之间的干扰尽可能小，业已发现，需要一种变形机构能够作用更大的变形力，该变形机构诸如使槽横贯色散光学元件的表面(与沿4着色散光学元件的长度相比)的槽形成特征的分离变形的机构。申请人提出了现有激光系统带宽控制机构的这些改进。鉴于以上所述，需要有一种弯曲光栅的系统、方法和装置，用于选择对中在选定中心波长上并具有选定最小带宽和选定最大带宽的光波长的带宽。
技术实现思路
广义上说，本专利技术通过提供一种使光栅弯曲来选择对中在选定中心波长上并具有选定最小带宽和选定最大带宽的光的波长的带宽的系统、方法和装置来满足上述需求。应该认识到，本专利技术可以多种方式来实施，作为一种工艺过程，可包括设备、系统、计算机可读介质或装置。下面将描述本专利技术的若干个专利技术实施例。本文所公开的带宽选择系统和方法包括沿两个不同方向(垂向地和水平地)使色散光学元件的色散反射面弯曲，同时还从水平弯曲力中基本上解耦(decoupling)出垂向的弯曲力。该解耦使得垂向弯曲力和水平弯曲力之间的互相作用或干扰变得最小。使用一个或多个挠曲件来解耦每个垂向弯曲力和水平弯曲力。一个实施例提供了带宽选择的机构，其包括色散光学元件，该色散光学元件具有包括色散反射面的本体，该色散反射面包括沿着色散光学元件的反射面沿纵向轴方向延伸的入射区域。该本体还包括第一端块和第二端块，第一端块设置在本体的第一纵向端上，而第二端块设置在本体的第二纵向端上，第二纵向端与第一纵向端相对。该带宽选择机构还包括安装在色散光学元件第二面上的第一致动器，所述第二面与反射面相反，所述第一致动器具有联接到第一端块的第一端和联接到第二端块的第二端，第一致动器可操作而对第一端块和第二端块施加相等而相反的力，以使本体沿着本体的纵向轴线和沿正交于色散光学元件反射面的第一方向弯曲。该带宽选择机构还包括安装在色散光学元件第三面上的第二致动器，该第三面正交于反射面，所述第二致动器具有用第一挠曲件联接到第一端块的第一端以及用第二挠曲件联接到第二端块的第二端，第一致动器可操作而对第一端块和第二端块施加相等而相反的力，以使本体沿着本体的纵向轴线和沿垂直于色散光学元件反射面的第二方向弯曲，该第二方向也垂直于第一方向，所述第二致动器包括加压流体力的施加机构。还公开了一种选择带宽的方法。从以下结合附图的详细描述中，本专利技术的其它方面和优点将会变得明了，附图借助于实例示出了本专利技术的原理。附图说明通过以下结合附图的详细描述，将可容易地理解本专利技术。图1是典型的光束缩窄系统的简化示意图。图2A是根据公开主题内容的实施例的各方面的光束控制装置的简化示意图。图2B和2C是根据公开主题内容的实施例的各方面的光束控制装置的反射面的简化示意图。图3是根据公开主题内容的实施例的各方面，显示弯曲光栅来选择对中在选定中心波长上并具有选定最小带宽和选定最大带宽的光波长的带宽所执行的方法操作的流程图。图4是根据公开主题内容的实施例的各方面的光束缩窄系统的简化示意图。图5是根据公开主题内容的实施例的各方面的色散光学元件的俯视图。图6是根据公开主题内容的实施例的各方面的色散光学元件的侧视图。图7A-7E是根据公开主题内容的实施例的各方面的将力施加到光栅体上的各种形式致动器的简化示意图。图8是根据公开主题内容的实施例的各方面的双作用带宽控制装置的立体图。图9-12示出另一根据公开主题内容的实施例的各方面的双作用带宽控制机构。图13A和13B是根据公开主题内容的实施例的各方面的挠曲元件的立体图。图14A是根据公开主题内容的实施例的各方面的加力板的立体图。图14B是根据公开主题内容的实施例的各方面的色散光学元件体的前端或后端的立体图。图15A是根据公开主题内容的实施例的各方面的E95带宽的曲线图。图15B是根据公开主题内容的实施例的各方面的用于弯曲诸如光栅的色散光学元件的另一装置的立体图。图16A和16B示意地示出根据公开主题内容的实施例的各方面可能有用的挠曲的光栅安装件。具体实施例方式现将描述弯曲光栅来选择对中在选定中心波长上并具有选定最小带宽和选定最大带宽的光波长的带宽的系统、方法和装置的若干个示范实施例。本
内的技术人员将会认识到，没有本文所阐述的某些或全部特殊细节也可实践本专利技术。图2A是根据公开主题内容的实施例的各方面的光束控制装置200的简化示意图。 该本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种带宽选择的机构，包括：色散光学元件，所述色散光学元件具有包括色散反射面的本体，所述色散反射面包括沿着所述色散光学元件的所述反射面沿纵向轴方向延伸的入射区域；第一端块，所述第一端块设置在所述本体的第一纵向端；第二端块，所述第二端块设置在所述本体的第二纵向端，所述第二纵向端与所述第一纵向端相反；第一致动器，所述第一致动器安装在所述色散光学元件第二面上，所述第二面与所述反射面相反，所述第一致动器具有联接到所述第一端块的第一端和联接到所述第二端块的第二端，所述第一致动器可操作而对所述第一端块和所述第二端块施加相等而相反的力，以使所述本体沿着所述本体的纵向轴线和沿正交于所述色散光学元件的所述反射面的第一方向弯曲；以及第二致动器，所述第二致动器安装在所述色散光学元件第三面上，所述第三面与所述反射面正交，所述第二致动器具有用第一挠曲件联接到所述第一端块的第一端以及用第二挠曲件联接到所述第二端块的第二端，所述第一致动器可操作而对所述第一端块和所述第二端块施加相等而相反的力，以使所述本体沿着所述本体的纵向轴线和沿垂直于所述色散光学元件的所述反射面的第二方向弯曲，所述第二方向也垂直于所述第一方向，所述第二致动器包括加压流体力的施加机构。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：E·菲格罗亚，
申请(专利权)人：西默股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US