【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于在工件上雕刻衍射光栅的设备和方法，更精确地，涉及通过激光器(其光束被分成多个分裂光束)雕刻衍射光栅的设备和方法。
技术介绍
1、美国公开物us2009/0212030a1涉及高脉冲功率下的激光烧蚀，其工作光斑直径小且受到严格控制。其描述了一项专利技术，该专利技术是经优化以满足高精度消融的特定约束的自动聚焦子系统。其将自动聚焦和工作光束共同传播通过大部分光束串(beam train)，以确保自动聚焦将受到与工作光束相同的热变化的影响。
2、在该美国公开物中，当烧蚀过程产生表面光滑的特征时，当d＝0时可以产生最准确的自动聚焦读数，即工件上的自动聚焦焦点与工作光束焦点重叠。然而，如果被烧蚀表面粗糙，则自动聚焦光束可能会被散射，从而使其在检测器组件上的信号太弱而无法读取。在这种情况下，d可以被设置为>0，以便焦点不重叠。
3、本专利技术的目的是实现一种用于同时通过多个光束在工件上雕刻衍射光栅的系统。为了达到这个目的，需要将多个光束保持聚焦在工件表面上，即，找到一种用于能够应对正在被雕刻的或已经存在于工件表面上的衍射光栅的散射性质的自动聚焦的解决方案。
技术实现思路
1、在第一方面，本专利技术提供一种用于在工件上雕刻衍射光栅的设备，包括光学装置(set-up)，该光学装置包括激光器、光束成形设备、分束设备和聚焦头。该激光器被配置为输出激光束。该光束成形设备被配置为控制激光束的直径和光强度分布，并输出主激光束。该分束设备被配置用于将主激光束分成多
2、在优选实施例中，用于雕刻的设备还包括功率调节器，其包括被配置为调整激光束的功率的光调制器。
3、在另外的优选实施例中，用于雕刻的设备还包括雕刻功率控制设备，其被配置为选择性地掩蔽多个分裂光束中的至少一个，从而将入射到工件上的总光束功率限制为未掩蔽的分裂光束的光束功率。
4、在另外的优选实施例中，该分束设备包括空间光调制器(slm)。
5、在另外的优选实施例中，该自动聚焦系统包括发射探测光束的探测光源，该探测光源被配置为低相干光源，并且该探测光源还被配置为通过显微镜物镜将探测光束引导到工件；干涉测量装置，其包括参考路径和测量路径，被配置为接收在工件上反射之后的探测光束作为测量路径，并且参考路径通过在所确定的路径上发送探测光束而获得，所确定的路径包括被配置为模仿所述显微镜物镜的参考透镜和被配置为模仿所述工件的反射镜，此外，由此，参考路径具有给定的固定预定长度，使得参考路径的给定的固定预定长度与测量路径长度之间的差小于低相干光源的空间相干长度，此外，由此，干涉测量装置被配置为组合从参考路径射出的参考光束和从测量路径射出的测量光束，以便使它们干涉并输出干涉光谱；光谱仪，其被配置为读取干涉测量装置的干涉光谱输出并输出光谱；计算单元，其被配置为输入来自光谱仪的光谱、对其进行分析并计算定位数据；微致动器，其被配置为使显微镜物镜移动；和数字/模拟转换器，其接收定位数据并向微致动器输出驱动信号，以便将工件保持在分裂光束的相应焦点中。
6、在另外的优选实施例中，该自动聚焦系统包括发射探测光束的探测光源，该探测光源被配置为低相干光源，并且探测光源还被配置为通过显微镜物镜将探测光束引导至工件；干涉测量装置，其包括参考路径和测量路径，被配置为接收在工件上反射之后的探测光束作为测量路径，并且参考路径通过在所确定的路径上发送探测光束而获得，所确定的路径包括被配置为模仿所述显微镜物镜的参考透镜和被配置为模仿所述工件的反射镜，此外，由此，参考路径具有给定的固定预定长度，使得参考路径的给定的固定预定长度与测量路径长度之间的差小于低相干光源的空间相干长度，此外，由此，干涉测量装置被配置为组合从参考路径射出的参考光束和从测量路径射出的测量光束，以便使它们干涉并输出干涉光谱；光谱仪，其被配置为读取干涉测量装置的干涉光谱输出并输出光谱；计算单元，其被配置为输入来自光谱仪的光谱、对其进行分析并计算定位数据；微致动器，其被配置为使定位设备移动；和数字/模拟转换器，其接收定位数据并向微致动器输出驱动信号，以便将工件保持在分裂光束的相应焦点中。
7、在第二方面，本专利技术提供一种在工件上雕刻衍射光栅的方法，包括提供激光束；通过控制激光束的直径和光强分布形成激光束，并输出主激光束；将主激光束分成多束分裂光束以用于雕刻；用显微镜物镜将相应的分裂光束聚焦在工件上；通过产生用于调整和保持显微镜物镜与工件之间的距离以便保持分裂光束在工件上的相应焦点的定位信号来自动聚焦相应的分裂分束，并输出定位信号；在微致动器的输入处接收定位信号，和用微致动器执行显微镜物镜与工件之间的距离的调整，从而以闭环执行自动聚焦和距离的调整；通过定位设备执行分裂光束的相应焦点中的工件与光学装置之间的相对定位，并根据用于衍射光栅的雕刻指令控制定位设备和激光器并在工件上雕刻衍射光栅。
8、在另外的优选实施例中，用于雕刻的方法还包括通过包括光调制器的功率调节器调整激光束的功率的步骤。
9、在另外的优选实施例中，用于雕刻的方法还包括通过选择性地掩蔽多个分裂光束中的至少一个来控制雕刻功率的步骤，从而将入射在工件上的总光束功率限制为未掩蔽的分裂光束的光束功率。
10、在另外的优选实施例中，将主激光束分成多个分裂光束，以用于雕刻包括利用空间光调制器(slm)。
11、在另外的优选实施例中，自动聚焦的步骤包括用探测光源发射探测光束，该探测光源被配置为低相干光源，发射包括通过显微镜物镜将探测光束引导至工件；实现具有参考路径和测量路径的干涉测量装置，由此，探测光束在测量路径中被引导穿过显微镜物镜并在工件上反射，并且探测光束进一步被分裂并通过在所确定的路径上发送探测光束而在参考路径中被引导，所确定的路径包括被配置为模仿所述显微镜物镜的参考透镜和被配置为模仿所述工件的反射镜，此外，由此，参考路径长度与测量路径长度之间的差小于低相干光源的空间相干长度，此外，由此，干涉测量装置被配置为组合从参考路径射出的参考光束和从测量路径射出的测量光束，以便使它们干涉并输出干涉光谱；通过光谱仪读取干涉测量装置的干涉光谱输出并输出光谱；将来自光谱仪的光谱输入计算单元并对其进行分析并计算定位数据；通过微致动器使显微镜物镜移动；和在数字/模拟转换器中接收定位数据并向微致动器输出驱动信号，以便将工件保持在分裂光束的相应焦点中。
12、在另外的优选本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于在工件上雕刻衍射光栅的设备，所述设备包括：
2.根据权利要求1所述的用于雕刻的设备，还包括：
3.根据权利要求1和2中任一项所述的用于雕刻的设备，还包括：
4.根据权利要求1至3中任一项所述的用于雕刻的设备，其中，所述分束设备包括：空间光调制器(SLM)。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的用于雕刻的设备，其中，
6.根据权利要求1至4中任一项所述的用于雕刻的设备，其中，
7.一种用于在工件上雕刻衍射光栅的方法，所述方法包括：
8.根据权利要求7所述的用于雕刻的方法，还包括以下步骤：
9.根据权利要求7或8所述的用于雕刻的方法，还包括以下步骤：
10.根据权利要求7至9中任一项所述的用于雕刻的方法，其中，
11.根据权利要求7至10中任一项所述的用于雕刻的方法，其中，
12.根据权利要求7至10中任一项所述的用于雕刻的方法，其中：
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种用于在工件上雕刻衍射光栅的设备，所述设备包括：
2.根据权利要求1所述的用于雕刻的设备，还包括：
3.根据权利要求1和2中任一项所述的用于雕刻的设备，还包括：
4.根据权利要求1至3中任一项所述的用于雕刻的设备，其中，所述分束设备包括：空间光调制器(slm)。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的用于雕刻的设备，其中，
6.根据权利要求1至4中任一项所述的用于雕刻的设备，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：C·伯格利，G·杜米特鲁，A·徳罗兹，M·托宁，
申请(专利权)人：伯格利格拉维瑞斯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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