CN119301498A - 用于复制装置的扩束器 - Google Patents

Abstract

一种用于调整光子束(S‘，S“)的直径的系统(100，300)，包括：具有弯曲表面的第一元件(1)，该第一元件具有第一和第二焦点(F1，F2)。该系统可以被设置成使得该光子束聚焦到第一焦点(F1)中，使得光子束于在第一元件(1)的表面处的反射之后聚焦到第二焦点(F2)上。

Description

用于复制装置的扩束器

1.技术领域

本发明涉及一种用于调整光子束的直径的系统、一种投影设备、以及一种对应的方法和计算机程序。

2.现有技术

对于不同的光学应用，调整现有光子束的直径可能是有帮助的。例如，将光子束缩放为特定直径可能是有帮助的。对光子束的直径的调整可以用于例如光学放大系统(例如变焦系统、投影设备、复制设备、显示设备等)中。通常，光学放大系统可以通过具有不同光学透镜的系统来实现，其中光子束穿过透镜以便被设定成限定直径。为了调整直径，通常需要精确地调节或微调透镜系统的一个或多个光学元件(例如通过一个或多个透镜的限定偏移)。取决于光学透镜系统的复杂性以及对直径的调整的技术要求，这可能构成相当大的技术挑战。这甚至变得更加困难，因为在透镜的情况下，通常无法避免光学成像误差(即像差)，这意味着像差要么必须被容忍要么通过复杂的光学设计被减少。

此外，依赖于反射光学元件的光学放大系统也是已知的。在这种情况下，光子束的束路径通常可以具有相对于光轴的复杂偏转，因为在这种反射放大系统中对光子束的直径的调整通常不能像在透镜系统的情况下那样沿着光轴以限定方式发生。因此，即使对于反射放大系统，也经常出现针对调节光学元件以及针对确保光学质量的高技术要求。

因此，本发明的目的是改进和/或简化对光子束的直径的调整。

3.发明内容

这个目的至少部分地通过本发明的各个方面来实现。

第一方面涉及一种用于调整光子束的直径的系统。该系统包括具有弯曲表面的第一元件，该第一元件具有第一和第二焦点。该系统被设置成使得该光子束聚焦到该第一焦点中，使得该光子束于在该第一元件的表面处的反射之后聚焦到该第二焦点上。

因此，本发明允许光子束被限定地传导穿过用于调整其直径的系统，因为聚焦到第一焦点上的光子束总是通过其在第一元件处的反射以限定方式在第一元件的第二焦点处输出。因此，第一元件可以被理解为系统中的光子束的反射偏转单元。光子束的偏转可以相应地在没有第一元件的主动调节的情况下进行，因为可以在系统中利用这一事实：聚焦在第一焦点处的光子束总是被输出为聚焦在第二焦点处。因此，不需要具体调节或聚焦到第二焦点的位置上。本发明可以相应地使得可以降低用于调整光子束的直径的系统的复杂性。同时，可以确保在限定的传导或偏转期间光子束的光学质量，因为第一元件可以被配置成使得在光子束在第一元件处的反射期间没有(显著的)像差被引入光子束。例如，在这方面，本发明可以避免通常与使光子束穿过/透射穿过两种介质相关联的像差(例如在透镜的情况下)。因此，聚焦在第一焦点处的光子束的光学质量可以(基本上)对应于在第二焦点处的反射的光子束的光学质量。在一个示例中，第一元件因此可以允许光子束的波前无像差地从第一焦点传导到第二焦点，而不需要(例如复杂的)调节或矫正，并且同时，弯曲表面可以被设计成使得光子束的数值孔径在反射期间改变，从而使得在准直之后可以实现光子束的改变后的输出直径(不需要可移动准直器)。

因此，可以提供一种用于调整光子束的直径的系统，该系统不需要透镜并且因此没有显著的像差。因此，该系统可以在大波长范围上使用而不会发生任何像差。该系统可以例如仅仅与反射元件一起工作。

在一个示例中，第一元件的弯曲表面可以是至少部分地凹形的，而系统可以被设置成使得光子束入射在凹形区域上。通过聚焦到第一焦点上，光子束可以相应地入射在第一元件的表面的凹形部分上，该凹形部分将光子束反射或聚焦到第一元件的第二焦点中。表面的曲率可以例如局部不同或局部变化。

弯曲表面可以例如在第一平面中延伸，而第一元件沿着与其正交的第二平面没有曲率。入射光子束可以例如位于第一平面中。在其他示例中，弯曲表面也在第二平面中弯曲。第二平面中的曲率可以例如基本上对应于第一平面中的曲率。

在一个示例中，第一元件包括椭圆形反射镜。在这种情况下，椭圆形反射镜可以具有两个焦点，这两个焦点对应于第一元件的第一焦点和第二焦点。在这种情况下，椭圆形反射镜可以至少沿着一个平面具有凹形区域。例如，椭圆形反射镜可以通过仅沿着一个平面的椭圆形曲线来描述。在另一个示例中，椭圆形反射镜可以沿着两个正交平面中的每一个具有凹形区域。例如，反射镜的表面的几何形状可以通过椭圆(例如通过椭圆曲线和/或椭圆体表面)数学地描述。

在一个示例中，系统包括第一输出耦合器，该第一输出耦合器将光子束于在该第一输出耦合器处的反射之后准直为第一输出直径。在这种情况下，由第一输出耦合器准直的光子束可以对应于先前在第一元件处反射的光子束。第一输出耦合器可以例如具有弯曲表面，该弯曲表面接收光子束，使得光子束在弯曲表面处被反射，使得在这种反射之后光子束被准直为(限定的)第一起始直径。在一个示例中，第一输出耦合器的弯曲表面可以包括入射光子束入射在其上的凹形区域。弯曲表面的几何形状可以例如局部不同和/或通过抛物线(例如通过抛物曲线/抛物表面)数学地描述。在一个示例中，第一输出耦合器包括抛物面反射镜。在这种情况下，抛物面反射镜可以至少沿着一条轴线具有对应的曲率。例如，抛物面反射镜可以仅沿着一个平面具有凹形区域。在另一个示例中，抛物面反射镜可以沿着两个正交平面中的每一个具有凹形区域。

在一个示例中，输出耦合器被布置在第一元件的第二焦点之后，使得入射在输出耦合器上的光子束先前聚焦到第一元件的第二焦点上。在这种情况下，从第二焦点发散的光子束因此可以入射在输出耦合器上并且被准直为第一输出直径。

在另一个示例中，第一输出耦合器包括将光子束准直为第一输出直径而不反射的输出耦合器。在该示例中，第一输出耦合器可以包括例如准直透镜、准直透镜系统、和/或准直器，其不一定必须包括反射元件。

在一个示例中，第一元件和第一输出耦合器相对于彼此被布置成使得第一输出耦合器的焦点和第一元件的第二焦点基本上处于相同的位置。这可以允许利用第一输出耦合器调谐第一元件，因为这样一来光子束不仅聚焦到第一元件的第二焦点中，而且在这种情况下同时还聚焦到第一输出耦合器的焦点中，并且因此在没有任何其他辅助的情况下也始终被输出为准直的。

在一个示例中，第一元件和第一输出耦合器可以被布置成相对于彼此在位置上固定。因此，第一元件和第一输出耦合器可以被配置成相对于彼此相对固定不动，这意味着不需要局部调谐这两个部件(例如在光子辐射的调整期间)，使得系统复杂性降低。

应当提及的是，在另一个示例中，还可以精细地调节第一输出耦合器以便适当地调整第一输出直径的准直或校准第一元件的第二焦点与第一输出耦合器的焦点的重叠(例如，这可以通过第一输出耦合器的移位/倾斜来发生，例如通过合适的定位器)。然而，重要的是，在正常操作中可能不需要校准，因为系统可以被设置成使得即使例如系统的波长和/或放大率改变，第一元件与第一输出耦合器之间的最佳位置也不会改变。

在一个示例中，系统还被设置成使得第一输出直径取决于聚焦到第一焦点中的光子束的数值孔径。因此，系统可以有目的地被设计成使得可以针对期望的第一输出直径来确定聚焦到第一焦点中的光子束的预定数值孔径。相应地，在系统中在聚焦到第一焦点中的光子束的数值孔径与第一输出直径之间可以存在直接关系。例如，系统可以被设计成使得存在基于第一焦点中的光子束的预定数值孔径的预定第一输出直径。可以以预定方式例如通过设计系统的不同光学元件来产生数值孔径的限定应用，这些光学元件以预定义方式以期望的数值孔径将光子束引导到第一元件的第一焦点中。下面描述了这种情况的示例。

在一个示例中，系统还被设置成使得第一输出直径取决于聚焦光子束聚焦到第一焦点中的入射角。系统可以相应地被具体设计成使得可以针对期望的第一输出直径来确定聚焦到第一焦点中的光子束的预定入射角。在这种情况下，光子束入射到第一焦点中的入射角可以相对于第一元件的线或平面来限定。例如，入射角可以相对于由第一元件的第一焦点和第二焦点的连接产生的线来限定(或者入射角还可以与被制成跨越第一和第二焦点的平面相关)。入射角可以例如相对于光子束的定向束来限定。

本发明人由此认识到了一种系统布置，利用该系统布置，即使当在第一焦点处存在光子束的(基本上)恒定的数值孔径时，光子束在第一焦点处的入射角与第一输出直径之间也可以存在直接关系。这是基于这一事实：该系统布置具有以下效果：在第一焦点处的数值孔径(本文称为第一数值孔径)还产生光子束在第二焦点处的数值孔径(本文称为第二数值孔径)。在这种情况下，系统布置可以以被构造成使得即使在恒定的第一数值孔径的情况下，在第一焦点处的入射角与第二数值孔径的大小具有直接关系。系统可以相应地允许对数值孔径进行调制。例如，在恒定的第一数值孔径的情况下，第二数值孔径可以具体地通过变化或预定入射角来设定。取决于入射角，在这种情况下，第二数值孔径可以与第一数值孔径不同地设定(例如，大于或小于或等于第一数值孔径)。在这种情况下，系统布置可以进而允许第二数值孔径的尺寸能够与第一输出直径直接相关。例如，取决于光子束的第二数值孔径的尺寸，第一输出耦合器可以产生第一输出直径的对应尺寸。因此，存在一种系统，其中聚焦光子束聚焦到第一焦点中的入射角允许对第二数值孔径进行调制，而对第二数值孔径的调制随后可以限定第一输出直径。例如，系统可以被设计成使得存在基于光子束入射到第一焦点中的预定入射角的预定第一输出直径。可以例如通过设计系统的不同光学元件来产生入射角的限定应用，这些光学元件以预定义方式以期望的入射角将光子束引导到第一元件的第一焦点中。下面描述了这种情况的示例。

在一个示例中，系统还具有用于改变聚焦到第一焦点中的光子束的数值孔径和/或聚焦光子束聚焦到第一焦点中的入射角的装置。如本文所描述的，光子束的输出直径对第一数值孔径和入射角的依赖性因此不仅可以是静态的，而且可以在系统的操作期间可变地使用。改变可以包括可以针对系统的操作设定聚焦到第一焦点中的光子束的至少两个数值孔径。此外，改变可以包括可以针对系统的操作设定聚焦光子束聚焦到第一焦点中的至少两个入射角。这种改变可以包括例如可以在系统中具体地设定产生期望的输出直径的模式。因此，改变可以包括设定光子束的至少两个输出直径。例如，入射角(和/或第一数值孔径)可以被设定成至少两个预定值中的一个。系统在模式下的操作可以随后例如静态地发生，使得光子束以设定的(恒定的)输出直径被输出耦合(例如，在输出耦合期间第一数值孔径和/或入射角不发生进一步的改变)。然而，在另一个示例中，还可以想到的是，改变在光子束的输出耦合期间动态地发生。在这种情况下，输出直径(或第一数值孔径和/或入射角)可以例如根据频率改变。

例如，系统可以具有允许指定输出直径的用户界面。然后，系统可以自动设定数值孔径和/或入射角以提供指定输出直径。

在一个示例中，系统还具有第一输入耦合器。系统可以被设置成使得光子束在第一输入耦合器处被准直地接收，具有输入直径。第一输入耦合器可以被设置成使得当接收被准直时，第一输入耦合器通过在第一输入耦合器处的反射将光子束聚焦到(第一元件的)第一焦点上。例如，第一输入耦合器、第一元件、和第一输出耦合器可以被理解为系统的第一子系统的各部分。在这种情况下，具有输入直径的准直光子束可以被理解为第一子系统的输入(或输入信号)。在这种情况下，具有第一输出直径的准直光子束可以被理解为第一子系统的输出(或输出信号)。

第一输入耦合器可以例如具有弯曲且反射性的表面，该表面接收具有输入直径的准直光子束，使得准直光子束在第一输入耦合器的弯曲表面处被反射，使得光子束聚焦到第一焦点上。在示例中，第一输入耦合器的弯曲表面可以包括相对于入射准直光子束的(局部不同的)凹形区域。弯曲表面的几何形状可以例如通过抛物线(例如通过抛物曲线/抛物表面)数学地描述。在一个示例中，第一输入耦合器包括抛物面反射镜。在这种情况下，抛物面反射镜可以至少沿着一个平面具有凹形区域。例如，抛物面反射镜可以仅沿着一个平面具有凹形区域。在另一个示例中，抛物面反射镜可以沿着两个正交平面中的每一个具有凹形区域。

在一个示例中，第一元件和第一输入耦合器相对于彼此被布置成使得第一输入耦合器的焦点和第一元件的第一焦点基本上处于相同的位置。

在一个示例中，第一元件和第一输入耦合器可以被布置成相对于彼此在位置上固定。因此，第一元件和第一输入耦合器可以被配置成相对于彼此相对固定不动，这意味着降低了用于调整光子辐射的系统中的调节的复杂性。通过示例给出的这种布置因此可以允许光子束精确地被转向到第一元件的第一焦点中，并且因此还对应地精确地被转向到第一元件的第二焦点中，而在该示例中不需要调节来实施这一点。

应当提及的是，在另一个示例中，还可以精细地调节第一输入耦合器以适当地调整聚焦到第一焦点或校准第一元件的第二焦点与第一输入耦合器的焦点的重叠(例如，这可以通过第一输入耦合器的移位/倾斜来发生，例如通过合适的定位器)。这里还重要的是，在正常操作中可能不需要校准，因为系统可以被设置成使得即使例如系统的波长和/或放大率改变，第一元件与第一输入耦合器之间的最佳位置也不会改变。

在另一个示例中，系统具有第一输入耦合器，其中第一输入耦合器被设置成将处于输入直径的光子束准直地接收并且将该光子束聚焦到第一焦点上而不会反射。在一个示例中，第一输入耦合器可以包括例如聚焦透镜、聚焦透镜系统、和/或光学聚焦设备。

在一个示例中，用于改变的装置可以被设置成使得其可以将接收的准直光子束(在输入直径中)引导到第一输入耦合器的表面的不同区段上。通过以这种方式将接收的准直光子束引导到不同区段上，可以设定光子束入射到第一焦点上的不同入射角。在这种情况下，预定区段可以与预定入射角相关联。设定入射角的效果可以在第一输入耦合器处的反射期间发生，因为接收的准直光子辐射独立于被照射区段聚焦到第一元件的第一焦点中。然而，被照射区段的空间分离得到光子辐射的反射边缘束在第一输入耦合器的表面上的空间偏移起始点。然而，通过聚焦到第一焦点上，这些(初始空间偏移)边缘束全部会聚到第一焦点中，使得针对被不同地照射的区段产生不同的入射角。在这种情况下，用于改变的装置可以被设置例如用于通过第一输入耦合器的移位(例如，平行移位)将接收的准直光子束引导到第一输入耦合器的表面的不同区段上。这可以例如利用可移动反射镜来实施。在这种情况下，用于改变的装置可以包括用于使接收的准直束移位的装置(例如可移动反射镜，例如没有曲率的平面反射镜)。例如，可移动反射镜(作为用于移位的装置)可以仅沿着一条轴线是可移位的，使得仅接收的准直光子束的平行移位是可能的并且是必须的以照射第一输入耦合器的各区段。这可以实现特别容易的调节和结构设计。在其他示例中，用于移位的装置可以在两条轴线和/或三条轴线上是可移动的和/或可枢转的。

在一个示例中，系统还被设置成使得第一输出直径大于或等于输入直径的直径。系统(如本文所描述的)可以相应地被设定成使得具有输入直径的准直光子束经历这种调整，使得光子束的第一输出直径比该输入直径高特定倍数。因此，系统可以用作扩束器。例如，这可以通过如本文所描述地设置或设定系统来成为可能，使得第二数值孔径大于第一数值孔径，这可以例如通过在第一焦点处的合适入射角来实施。

在一个示例中，系统还被设置成使得可以设定第一输出直径相对于输入直径的至少两个增大率。因此，系统可以在至少两种放大模式下操作，其中每个放大模式伴随有特定放大率。系统在放大模式下的操作可以例如静态地发生，使得光子束以设定的(恒定的)放大率被输出耦合(例如，在输出耦合期间放大率不发生进一步的改变)。然而，在另一个示例中，还可以想到的是，放大在光子束的输出耦合期间动态地发生。在这种情况下，放大率可以在不同值之间改变，例如随着频率改变。

在一个示例中，系统还被设置成使得第一输出直径相对于输入直径的增大率包括至少1.4倍、优选地至少1.7倍、更优选地至少2.2倍、最优选地至少3.2倍或至少4倍。例如，增大率还可以包括至少二的数学根、优选地至少三的根、更优选地至少五的根、最优选地至少十的根。系统可以被设置成使得其可以在从例如1到至少3.2或从例如1到至少4或从1到至少10的范围内改变放大率。

系统可以被设置成例如在指定范围内连续地改变放大率。可替代地或另外地，还可以设置为允许将至少两个放大率设定为离散值，例如可以设置成可以从至少一个放大率值离散地切换到可以例如显著更大或更小的至少一个其他放大率值。

在一个示例中，系统还被设置成使得第一输出直径小于输入直径的直径。系统(如本文所描述的)可以相应地被设定成使得具有输入直径的准直光子束经历这种调整，使得光子束的第一输出直径比该输入直径小特定倍数。因此，系统可以用作缩束器。例如，这可以通过如本文所描述地设置或设定系统来成为可能，使得第二数值孔径小于第一数值孔径，这可以例如通过在第一焦点处的合适入射角来实施。

在一个示例中，系统还被设置成使得可以设定第一输出直径相对于输入直径的至少两个减小率。因此，系统可以在至少两种减小模式下操作，其中每种减小模式伴随有特定减小率。系统在减小模式下的操作可以例如静态地发生，使得光子束以设定的(恒定的)减小率被输出耦合(例如，在输出耦合期间减小率不发生进一步的改变)。然而，在另一个示例中，还可以想到的是，减小在光子束的输出耦合期间动态地发生。在这种情况下，减小率可以在不同值之间改变，例如随着频率改变。

在一个示例中，系统还被设置成使得第一输出直径相对于输入直径的减小率包括至少1.4倍、优选地至少1.7倍、更优选地至少2.2倍、最优选地至少3.2倍或至少4倍。例如，减小率还可以包括至少二的数学根、优选地至少三的根、更优选地至少五的根、最优选地至少十的根。系统可以被设置成使得其可以在从例如1到至少3.2或从例如1到至少4或从1到至少10的范围内改变减小率。

系统可以被设置成例如在指定范围内连续地改变减小率。可替代地或另外地，还可以设置为允许将至少两个减小率设定为离散值，例如可以设置成可以从至少一个减小率值离散地切换到可以例如显著更大或更小的至少一个其他减小率值。

在另一个示例中，第一输入耦合器和第一元件以及第一输出耦合器被布置成相对于彼此在位置上固定。在一个示例中，在这种情况下，该系统可以(仅)借助于用于移位的装置来控制，该装置将具有输入直径的接收的准直光子束引导到(如本文所描述的)第一输入耦合器上。在示例中，因此可以通过用于移位的装置的仅平行移位将接收的准直光子束的输入直径调整为一个或多个第一输出直径。因此，不需要实施复杂的机制来进行束直径的调整，这样可以降低控制和校准要求，使得系统复杂性降低并且在这种情况下确保光子辐射的光学质量。

在一个示例中，系统还包括具有弯曲表面的第二元件，该第二元件具有第一焦点和第二焦点。系统可以被设置成使得在第一元件处反射的光子束聚焦到第二元件的第一焦点中，使得光子束于在第二元件的表面处的反射之后聚焦到第二元件的第二焦点上。该示例在这里应当被理解为意指第二元件接收已经通过(如本文所描述的)第一元件传导或偏转的光子束，即先前已经在第一元件处反射的光子束。该示例在这里还应当被理解为意指第一元件与第二元件之间的光子束可以暴露于进一步的影响或一个或多个光学元件(例如第一输出耦合器)下。因此，第二元件可以基于光子辐射的路径的束方向被布置在第一元件后方。在这种情况下，第二元件的特性(或特征)可以对应于本文所描述的第一元件的特性(或特征)(以及反之)。在示例中，系统中的第一元件和第二元件的结构(基本上)相同。例如，第一元件和第二元件可以以相同的方式被构造，由此第一元件和第二元件可以存在相同的光学特性。在这种情况下，第二元件可以表示系统中的第二偏转单元，该第二偏转单元将来自第二元件的第一焦点的光子束传导或偏转到第二元件的第二焦点上。在一个示例中，由第一输出耦合器准直的具有第一输出直径的光子束聚焦到第二元件的第一焦点中，使得其聚焦到第二元件的第二焦点上。

在一个示例中，系统还包括第二输出耦合器，该第二输出耦合器将光子束于在第二元件处的反射之后准直为第二输出直径。在这种情况下，第二输出耦合器的特性(或特征)可以对应于本文所描述的第一输出耦合器的特性(或特征)(以及反之)。在一个示例中，第一和第二输出耦合器的结构(基本上)相同。

在另一个示例中，第二输出耦合器包括将光子束无反射地准直为第二输出直径的输出耦合器。在该示例中，第二输出耦合器可以包括例如准直透镜、准直透镜系统、和/或准直器，其不一定必须包括反射元件。

在一个示例中，第二元件和第二输出耦合器相对于彼此被布置成使得第二输出耦合器的焦点和第二元件的第二焦点基本上处于相同的位置。

在一个示例中，系统还包括第二输入耦合器，其中第二输入耦合器被设置成接收由第一输出耦合器准直的光子束，并且通过在第二输入耦合器处的反射将光子束聚焦到第二元件的第一焦点上。第二输入耦合器的特性(或特征)可以对应于本文所描述的第一输入耦合器的特性(或特征)(或反之)。在一个示例中，第一和第二输入耦合器的结构(基本上)相同。

在这种情况下，第二输入耦合器、第二元件、和第二输出耦合器可以被理解为系统的第二子系统的各部分。在这种情况下，具有第一输出直径的准直光子束可以被理解为例如第二子系统的输入(或输入信号)。在这种情况下，具有第二输出直径的准直光子束可以被理解为第二子系统的输出(或输出信号)。在这种情况下，第二子系统的输出可以充当系统的输出。在一个示例中，第二子系统的各部分可以对应于第一子系统的相同结构的各部分。

在这种情况下，第二子系统(或第二子系统的一个或多个部分)可以发挥如本文针对第一子系统的各部分所描述的功能。因此，第二子系统可以用于根据第一子系统的机构进一步将准直光子束调整为具有第一输出直径。例如，第二子系统可以进一步增大第一输出直径，使得第二输出直径大于第一输出直径。第一子系统和第二子系统的总放大率可以例如由第一子系统的放大率乘以第二子系统的放大率而产生。在另一个示例中，第二子系统还可以仅被设置为偏转单元而没有放大功能。

在两个子系统之间分割放大率可以例如减少第一或(如果必要的话相同的)第二元件的生产要求。例如，这样较小的曲率可能是足够的。

在一个示例中，第二元件可以被设置成至少部分地补偿由第一元件反射的光子束的不对称光分布。例如，取决于在第一元件的第一焦点处的入射角，可以发生由第一元件反射的光子束的各部分束的特定不对称光分布(即，由第一元件反射的光子束的光束的各部分束)。这可能是由光子束的各部分束在第一元件处的不同反射角产生的，使得部分束的距离于在第一元件处的反射之后在光子束上改变。例如，如果第二数值孔径(在第一元件的第二焦点处)不同于(在第一元件的第一焦点处的)第一数值孔径，则可能发生这种情况。本发明人已经认识到，当具有不对称光分布的光子束再次在具有与第一元件类似的反射特性的元件处聚焦并反射时，在光子束在第一元件处的反射中的这种实际寄生效应可以具体地用于补偿。根据本发明，在第二元件处的反射可以用于此目的。为此目的，可能有帮助的是，系统被设置成使得当聚焦到第二元件上时光子束的边缘束的布置与当聚焦到第一元件上时边缘束的布置相比是相反的。于在第一元件处的反射期间更靠近其第二焦点的边缘束可以例如于在第二元件处的反射期间更远离第二焦点。以这种方式可以确保在光子束在第二元件处的反射中所描述的效果一起驱动光子束的各部分束，各部分束由于不对称性而彼此相距更大的距离。此外，在这种情况下还可以确保的是，由于不对称性而彼此相距相对较小的距离的光子束的各部分束被驱动分开。最终结果是，已经在第一和第二元件处反射的光子束的光分布可以包括各部分束的(基本上)对称光分布，或者不对称光分布可以在一定程度上被显著补偿。此外，系统可以被设置成使得光子束被引导到第一或第二元件的具有相似曲率的区域上，使得补偿被优化。还应当注意的是，如果系统中边缘束的布置不是相反的——如所解释的，则于在第二元件处的反射期间，由在第一元件处的反射引起的不对称光分布可以进一步加强。使用第二元件作为用于补偿不对称光分布的装置可以相应地使得可以提供一种用于调整光子辐射的直径的系统，该系统不具有显著的畸变特性并且还可以以低复杂性进行控制。

在一些示例中，可以设置为第二子系统的元件是第一子系统的对应元件的几倍大，但是在其他方面具有相同的形式。该倍数可以例如对应于第一子系统可实现的中等放大率。例如，如果第一子系统可以实现特定最大放大率Vmax，则第二子系统的元件可以例如被制成Vmax/2倍大。当在第一子系统中使用放大率Vmax/2时，光子束于是可以相同地穿过第二子系统中对应放大的反射镜表面(其中其按Vmax/2被放大)，但是实际上可以相同地补偿光分布的对称性的移位。

在其他示例中，还可以使用所提及的子系统中的两个以上子系统。这些在每种情况下可能增大其对应元件的大小。

第二方面涉及一种用于利用根据本文所描述的示例中的一个示例的系统进行投射的设备。设备可以包括例如复制装置、曝光装置、打印机、和/或某个其他投影设备。具有第一输出直径的光子束和/或具有第二输出直径的光子束可以例如对应于旨在由设备在平面中描绘的图像的场点或一部分。为此目的，设备可以具有对应的光源，该光源的准直束于是可以在直径上进行调整。可替代地或另外地，设备可以具有一个或多个(可移动)反射元件，以便能够例如沿着一个或两个正交方向扫描光子束。设备还可以具有一个或多个抛物面反射镜，以便将直径已被调整的扫描束引导到期望的平面中。

如本文所描述的，系统可以避免通常与光子束穿过/透射穿过两种介质相关联的像差(例如在透镜的情况下)。例如，因此同样可以避免包括该系统的用于投射的设备中的对应像差。例如，可以避免颜色误差(例如色差)，使得用于投射的设备可以针对光子辐射的不同波长可靠地起作用。例如，复制装置可以在没有(显著)颜色误差的情况下操作。例如，基本上可以在从400nm至800nm的波长范围内(和/或在如本文所述的另一个波长范围内)无像差。

第三方面涉及一种用于调整光子束的直径的方法，包括：将入射光子束引导到包括弯曲表面的第一元件上，其中第一元件具有第一和第二焦点。该引导发生，以使得接收的光子束聚焦到第一元件的第一焦点中，其中被引导的光子束于在第一元件的表面处的反射之后被输出为聚焦在第二焦点处。该方法还可以包括将在第一元件处反射的光子束准直为第一输出直径。在这种情况下，该方法可以用根据本文所描述的第一方面的示例中的一个示例的系统来进行。

在该方法的一个示例中，入射光子束包括具有第一输入直径的准直光子束，其中，该引导还包括：改变聚焦到第一焦点中的光子束的数值孔径和/或聚焦光子束聚焦到第一焦点中的入射角，使得第一输出直径改变。

第四方面涉及一种包括指令的计算机程序，这些指令在由计算机、根据第一方面的系统、和/或根据第二方面的设备执行时使该计算机、该系统、或该设备执行根据第三方面的方法。

可替代地或另外地，计算机程序可以具有用于进行本文所描述的另外的方法步骤或用于进行或实施本文所描述的设备的功能性的指令。例如，计算机程序可以使系统的特定光学元件移位(例如，用于移位的装置的部件)，从而得到在程序中为系统或设备选择的光学放大率或变焦倍数。因此，可以基于计算机程序及其光学元件的接口来控制系统。

另外的方面涉及所提及的系统和/或具有包括该计算机程序的存储器的设备。该系统和/或设备还可以具有用于执行该计算机程序的装置。可替代地，还可以将计算机程序存储在其他地方(例如，在云中)，并且设备仅具有用于接收由于在其他地方执行该程序而产生的指令的装置。在任一种方式中，可以例如由此可以使得该方法可以在系统和/或设备内以自动或自主的方式运行。因此，干预(例如借助于手动调节)可以被最小化，使得可以降低在束直径的调整中涉及的复杂性。

本文指定的方法的特征(以及还有示例)也可以对应地应用于或适用于所提及的系统(或设备和/或计算机程序)。类似地，本文指定的系统或设备的特征(以及还有示例)也可以对应地应用于或适用于本文所描述的方法或计算机程序。

4.附图说明

以下具体实施方式参考附图描述了本发明的背景技术信息和示例性实施例，这些附图示出了以下内容：

图1在侧视图中示意性地展示了通过示例示出的用于调整光子辐射的直径的本发明的系统。

图2示意性地示出了当光子辐射穿过通过示例示出的本发明的系统时光子辐射的束分布。

图3在侧视图中示意性地展示了通过示例示出的本发明的另一个系统。

5.具体实施方式

图1在侧视图中示意性地展示了通过示例示出的用于调整光子辐射的直径的系统100。在这种情况下，系统100可以被设计用于调整具有任何波长的光子辐射。例如，光子辐射可以包括人类可见的光范围。例如，在这种情况下，光子辐射可以位于400nm至800nm的波长范围(其包括RGB颜色空间)内。然而，还可以想到的是，本文所提及的系统100和本发明的构思或特征也可以应用于(E和/或D)UV范围和/或(近)红外范围内的光子辐射。仅必须提供系统的相应反射表面相在应波长范围内的反射率。不管相应波长范围如何，光子束可以例如被提供为激光束。使用词语“束”并不意味着它可以是连续波束。可以使用连续波光子束和例如脉冲光子束两者。

图1中的系统100可以包括用于调整光子辐射的第一元件1。在这种情况下，第一元件1可以具有第一焦点F1和第二焦点F2。在示例中，第一焦点F1和第二焦点F2可以被设计成使得从一个焦点发出并在第一元件1处反射的光子辐射随后进入另一个焦点。来自一个焦点的光子辐射因此可以被投射到另一个焦点上。在一个示例中，第一元件1包括椭圆形反射镜，其中第一焦点F1和第二焦点F2对应于椭圆形反射镜的两个焦点。在这种情况下，椭圆形反射镜可以包括几何椭圆的一部分，即，椭圆形反射镜的椭圆不必在几何上完全形成。这可以例如在图1中看到，其中第一元件1表示椭圆形反射镜，该椭圆形反射镜由以虚线表示的椭圆的局部部分构成。

系统100还可以包括第一输入耦合器E1。第一输入耦合器E1可以用于接收光子束并将其聚焦到第一元件1的第一焦点F1上。在第一输入耦合器E1处接收的光子束还可以被理解为系统100的输入。在示例中，第一输入耦合器E1可以被设置为接收准直为限定直径的准直光子束，同时该直径也可以被称为输入直径。对于系统100的描述，首先通过示例参考第一光子束S‘的束路径，该第一光子束以输入直径入射在第一输入耦合器E1上。在这种情况下，第一光子束S‘可以包括辐射束，该辐射束包括多个部分束，其中边缘束和定向束在图1中示出。在这种情况下，第一光子束S‘首先作为具有输入直径的准直输入束入射在第一输入耦合器E1上。第一输入耦合器E1可以包括例如抛物面反射镜(如图1所示)。抛物面反射镜可以包括几何抛物线的一部分，即，抛物面反射镜的抛物线不必在几何上完全形成。这可以例如在图1中看到，其中第一输入耦合器E1表示抛物面反射镜，该抛物面反射镜由以虚线表示的抛物线的局部部分构成。为了聚焦接收的光子辐射S‘，第一输入耦合器E1(例如抛物面反射镜)可以具有与第一元件的第一焦点F1对准的焦点。第一输入耦合器E1的焦点的位置可以基本上对应于第一元件的第一焦点F1的位置，使得这些焦点在空间上完全(或至少部分地)重叠。在抛物面反射镜作为第一输入耦合器E1的情况下，应当提及的是，轴向平行束，即平行于几何上/数学上可定义的抛物线的纵坐标(或对称轴或引导线)入射的束，于在抛物面反射镜处的反射之后进入抛物面反射镜的焦点。系统100可以相应地被布置成使得当形成为抛物面反射镜时，第一输入耦合器E1以平行于轴线的这种方式接收具有输入直径的准直第一光子辐射S‘，使得接收的光子辐射(主要)被转向到抛物面反射镜的焦点中。在这种情况下，平行于轴线耦合输入的第一光子辐射S‘可以包括平面波前。由于第一输入耦合器E1的焦点(或其抛物面反射镜的焦点)位于与第一元件的第一焦点F1相同的位置，因此第一光子辐射S‘以输入直径自动聚焦到第一元件1的第一焦点F1上。该光子辐射随后可以在第一元件1处反射，然后聚焦到第一元件1的第二焦点F2中。因此，这种定义的“重新聚焦”可以用于使系统100或本发明的系统中的光子辐射偏转。

系统100还可以包括第一输出耦合器A1。在这种情况下，第一输出耦合器A1可以包括例如抛物面反射镜(如图1所示)。抛物面反射镜可以包括几何抛物线的一部分，即，抛物面反射镜的抛物线不必在几何上完全形成。这可以例如在图1中看到，其中第一输出耦合器A1表示抛物面反射镜，该抛物面反射镜由以虚线表示的抛物线的局部部分构成。第一输出耦合器A1可以被设置为接收由第一元件1在第二焦点F2处聚焦的辐射，并将其准直为第一输出直径。为此目的，第一输出耦合器A1(例如被构造为抛物面反射镜)可以具有与第一元件的第二焦点F2对准的焦点。在这种情况下，第一输出耦合器A1的焦点的位置可以基本上对应于第一元件的第二焦点F2的位置，使得这些焦点在空间上完全(或至少部分地)重叠。在抛物面反射镜作为第一输出耦合器A1的情况下，应当提及的是，聚焦束，即从抛物线的焦点发出并入射在抛物面反射镜的表面上的束，于在抛物面反射镜处的反射之后平行于轴线从抛物面反射镜耦合输出。因此，第二焦点F2和第一输出耦合器A1的焦点的重叠允许确保这种轴向平行的输出耦合。如可以在图1中看到的，这使得可以将第一光子束S‘再次“转换”成准直束并且将其作为具有第一输出直径的准直输出束耦合输出。在这种情况下，平行于轴线耦合输出的第一光子辐射可以包括平面波前。

在图1的示例中，第一光子束S‘的第一输出直径在这种情况下等于光子束S‘的输入直径。这通过如下事实来实现：光子束S‘基本上对称地入射在围绕第一元件1的椭圆的短轴的区域上。

还应当提及的是，在一个示例中，第一输入耦合器E1的抛物面反射镜和第一输出耦合器A1的抛物面反射镜可以通过同一抛物线来描述，只是将抛物线的不同部分(例如抛物线的不同段)用于第一输入耦合器E1和第一输出耦合器A1。第一输入耦合器E1和第一输出耦合器A1可以相对于第一元件1对称地布置。例如，第一输入耦合器E1和第一输出耦合器可以关于由第一元件1的椭圆形反射镜限定的椭圆的短轴或长轴对称地布置。

如所描述的，系统100相应地可以使得可以以有针对性的方式使光子辐射转向而不需要复杂的调节，方式是束从准直状态转变为聚焦状态，随后空间偏移地聚焦，然后返回到限定的准直状态。通过反射元件(例如，其中椭圆形反射镜作为第一元件1，抛物面反射镜作为第一输入耦合器E1，和/或抛物面反射镜作为第一输出耦合器A1)的这种偏转单元的转换还可以使得可以能够避免光子辐射在系统100中经历偏转时通过两种介质的光透射，使得同样避免对应的像差(例如，可以避免与透镜相关联的单色像差和/或色差)。

对于另一个示例，解释了用于调整系统100中的光子辐射的直径的可能机制。系统100可以例如被设置或使用，以使得在第一输出耦合器处耦合输出的光子束的第一输出直径大于在第一输入耦合器E1处耦合输入的光子束的输入直径。对于这种放大效应，现在参考图1所示的第二光子束S“的束路径，其中与第一光子束S‘相比，发生放大效应。在这种情况下，第二光子束S“可以包括辐射束，该辐射束包括多个部分束，而在图1中标记了第一边缘束S1、第二边缘束S2、和定向束S3。在这种情况下，与第一输入耦合器的抛物面反射镜轴向平行的第二光子束S“辐射到第一输入耦合器E1的抛物面反射镜的表面区段上，使得第二光子束S“以特定入射角α聚焦到第一元件的第一焦点F1上。在第二光子束S“的情况下，第一输入耦合器E1的被照射区段与在第一光子束S‘的情况下的被照射区段不同。因此，针对第二光子束S“获得了与其中没有放大效应的第一光子束S‘的入射角不同的特定入射角α。在该示例中，入射角可以被定义为光子束的定向束与连接第一元件的第一和第二焦点的线(即，椭圆的长轴，但是其他定义也是可能的)之间的角。入射角α产生束路径，该束路径进一步通过第二光子束S“在第一元件1处的反射以及聚焦到第二焦点F2上来限定。于在第一元件1处的反射期间由于入射角的大小和边界条件，发现第二光子束S“在第二焦点F2处的数值孔径NA2“大于第二光子束S“在第一焦点F1处的数值孔径NA1“。该较大的第二数值孔径NA2“随后入射在第一输出耦合器的表面上。第一输出耦合器A1随后将第二光子束S“准直为第一输出直径。通过增大在第二焦点处的数值孔径NA2“，在该示例中总体上示出了第二光子束S“的准直输出束具有比其准直输入束更大的直径。

相比之下，应当提及的是，在第一光子束S‘的情况下，系统100中没有出现放大效应，因为于在第一元件1处的反射期间数值孔径没有变化。尽管第一(轴向平行的)光子束S‘具有与第二光子束S“相同的输入直径，但是第一光子束S‘照射第一输入耦合器E1的抛物面反射镜的不同区段，从而产生在第一焦点F1处的不同入射角，这具体地不会引起在第二焦点处的数值孔径的任何变化。针对第一光子束S‘，在第一焦点F1处的数值孔径NA1‘因此等于在第二焦点F2处的数值孔径NA2‘。应当注意的是，对于第一光子束S‘，入射角在这种情况下被选择成使得第二光子束S“的定向束S3入射在由第一元件1的椭圆形反射镜形成的椭圆的短轴的顶点上。因此，第一光子束S‘的所得束路径关于两个焦点F1和F2(或短轴)对称，使得在焦点F1和F2处的数值孔径没有变化。还应当提及的是，在图1的示例中，第一输入耦合器E1和第一输出耦合器A1关于椭圆的短轴对称地布置，使得在第一光子束S‘的相同的数值孔径NA1‘和NA2‘的情况下，其输入直径直接变换为第一输出直径。换言之，放大效应是由第二光子束“倾斜”入射到第一元件1中使得束路径不再沿着椭圆的短轴对称地发生而引起的。因此，焦点F1和F2处的数值孔径的伴随变化可以用于增大光子束相对于输入直径的输出直径。

通过入射光子束的“平行移位”(例如通过沿着轴线可移动的反射镜)，因此可以改变系统的放大率。

应当注意的是，变焦系统通常被限定从1/m至m的放大率。变焦倍数可以被定义为：Γ＝m_max/m_min＝m²，其中m_max和m_min通常是变焦透镜的最长和最短焦距。在一个示例中，系统100的放大率可以达到超过10的根的值，例如大于4(如本文已经描述的)。通过变焦透镜的典型定义，这对应地对应于大于根号10的放大率m(即，m至少≈3.16)，其中变焦倍数m²于是至少为m²＝10。在其他示例中，系统100的变焦倍数是至少2倍、3倍、5倍、或至少20倍。

然而，如图1中所指示的，在第二光子束S“的情况下的放大导致部分束S1、S2、S3的光分布不对称。因此，表明处于准直输出直径的部分束S2和S3彼此相距的距离大于部分束S1和S2彼此相距的距离。在系统100中，尽管在第二光子束S‘的情况下相应地执行放大，但是由此引入了各部分束的不对称光分布，这可以例如表示畸变。在这里应当提及的是，对于部分束S1、S2、S3，存在在第一元件1处的不同反射角。因此，例如，边缘束S2于在第一元件1处的反射之后具有各部分束距第二焦点F2的最短距离，并且因此“最强”聚焦到第二焦点F2上。边缘束S1于在第一元件1处的反射之后具有各部分束距第二焦点的最长距离，并且因此“最弱”聚焦到第二焦点F2上。

在图2中更详细地解释了在放大的情况下不对称光分布的效果。图2示意性地示出了当光子辐射穿过通过示例示出的本发明的系统100时光子辐射的束分布。在这种情况下，基于模拟结果示意性地展示了第二光子束S“的各部分束的束分布或布置。一方面示出了在输入耦合到系统100中之前第二光子束S“的准直输入束的输入束分布201。在这种情况下，输入束分布201在x和y方向上示出，而系统100中的各部分束的路径在z和y方向上示出。输入束分布201可以例如对应于均匀光源的束分布，该均匀光源用作第二光子束S“的源。在该示例中，准直输入束的输入直径为3.2mm，其中束截面是圆形的。在这里还可以想到的是，使用任何其他形式的束截面(例如矩形、正方形、椭圆形等)以及任何其他(最大)输入直径(例如至少0.5mm、至少1mm、至少2mm、至少5mm、和/或小于10mm、小于5mm、小于2mm等)。在这种情况下，在x和y方向上示出了第二光子束S“的准直输出束在穿过具有第一元件1、输入耦合器E1、和输出耦合器A1的系统100(其可以如关于图1所描述的那样进行设计)之后的输出束分布202。可以看到，在这种情况下，第一输出直径为大约30mm，而与输入束类同，束截面是圆形的。因此，通过示例，这表明系统100中的放大已经在x和y方向上发生。在图2中的示例中，(如本文所描述的)输入耦合相应地发生，以使得出现大约十倍的放大倍数。

在替代性示例中，放大也可以仅沿着一条轴线(例如，y轴)发生。为此目的，例如第一输入耦合器E1、第一元件1、和/或第一输出耦合器A1的反射镜可以被生产为仅在一个维度上弯曲，使得光仅在一个维度(例如y轴)上被放大。例如，在这种情况下，输出束在x方向上与输入束在x方向上一样宽，而输出束在y方向上的直径例如约为输入束在y方向上的直径的十倍(系统100的放大倍数约为十倍)大。为此目的，还应当提前参考图3中的束分布302，该束分布表示在放大仅沿着一条轴线发生的情况下的对应束分布。可以看到，束分布302的包络形式基本上表示椭圆。同样在如图2所示的系统中，通过限制沿着一条轴线(例如y轴)的放大，可以生成包络基本上表示椭圆的输出束分布。

应当注意的是，根据本披露，因此可以生成(基本上)对称的束放大(例如，沿着x和y轴的放大相等)。同样根据本披露，可以生成(基本上)不对称的束放大(例如，仅沿着y轴的放大)。

对于特定应用，可能需要例如生成对称的束放大。例如，在技术上可能需要输出束被对称地放大(如本文所描述的)。如果例如输入束具有(基本上)圆形包络的强度分布，则可能需要例如输出束也具有(基本上)圆形包络。

然而，对于特定应用，也可能必须例如生成不对称的束放大。例如，在技术上可能需要输出束被不对称地放大(如本文所描述的)。如果例如输入束具有(基本上)圆形包络的强度分布，则可能需要例如输出束具有(基本上)椭圆形包络。例如，这可以确保输出辐射的较高光强度，因为辐射(对比地)分布在比对称放大的情况更小的区域上。例如，当在投影设备中使用该系统时，不对称放大可能是有利的，而例如椭圆形输出辐射可以通过投影设备被进一步操纵。例如，可以沿着一条线对来自投影方向的椭圆形输出辐射进行光栅化。

部分束的不对称光分布(对于沿x轴和y轴的对称放大)也可以从图2读出，如从较高y值的各部分束的更大的距离和较低y值的各部分束的减小的距离可以看到的。还示出了十个部分束在y-z平面中的束分布，其中同样可以示意性地看到各部分束的距离的不对称性。在这里沿着x轴不能看到显著的不对称性(由于光学结构)。例如，这可以通过如下事实来确保：束路径相对于y-z平面对称地形成。

图3在侧视图中示意性地展示了通过示例示出的本发明的另一个系统300，该系统可以补偿或最小化参考图2所描述的不对称性。本文所描述的系统100在这种情况下可以作为子系统被包括在系统300中。在图3中，首先可以看到光子束输入Si，该光子束输入经由第一偏转反射镜M1被转向到第一移位反射镜M2。在这种情况下，第一移位反射镜M2可以沿着所描绘的y轴移位。第一移位反射镜M2可以用于以限定的方式将光子束输入SI引导到第一子系统G1中，该第一子系统可以在结构和功能方面对应于系统100。在该示例中，第一移位反射镜M2可以将光子束输入Si引入到第一子系统G1中，使得取决于第一移位反射镜M2的位置，可以产生第一光子辐射S‘以及还有第二光子辐射S“。因此，移位反射镜可以被理解为用于改变的装置，其中第一移位反射镜M2的两个以上位置是可以想到的，同时可以为第一子系统G1设定具有不同入射角以及因此不同放大率的不同光子辐射。在这方面，在图3中可以看到第一子系统G1(类似于系统100)的第一输入耦合器E1、第一元件1、和第一输出耦合器A1。从第一子系统G1，光子束S‘(略微放大)或光子束S“(放大得更大，但也具有更不对称的光分布)可以以第一输出直径被耦合输出。

在图3的示例中，该耦合输出的光子辐射随后经由第二偏转反射镜M3被转向到第二移位反射镜M4。第二移位反射镜M4可以用于将从第一子系统G1以限定的方式耦合输出的光子辐射引导到系统300的第二子系统G2中。第二子系统G2在结构和功能方面可以对应于系统100。在这方面，在图3中可以看到第二子系统G2(类似于系统100和子系统G1)的第二输入耦合器E2、第二元件2、和第二输出耦合器A2。特别地，在这里第二移位反射镜M4也可以调整从第一子系统G1耦合输出的辐射，使得其入射在第二输入耦合器E2的表面的不同区段上，使得可以将不同入射角以及因此伴随的放大率引入系统300中的光子辐射(如本文所述)。在一个示例中，第二移位反射镜M4和第一移位反射镜M2可以彼此耦合。在这种情况下，耦合可以被设计成使得用于每个子系统G1、G2的第一和第二移位反射镜M2、M4产生相同的放大率。在图3所示的示例中，在这种情况下，耦合可以使得第二移位反射镜M4总是在与第一移位反射镜M2相同的方向上移动，例如使得光子束被引导到第二输入耦合器E2的与光子束被引导到其上的第一输入耦合器E1的区段相对应的区段上。然而，在这种情况下，第二移位反射镜M4可以行进数倍于第一移位反射镜M2的距离(如图3所示，光子束S“的移位反射镜M4与移位反射镜M2相比相对于反射镜位置移位得更远，以便使光子束S‘转向)。例如，当第一移位反射镜M2发生移位时，第二移位反射镜M4行进的距离可以是第一移位反射镜M2行进的距离的特定倍数。因此，系统300的变焦倍数可以在单个移动自由度上设定，并且还(在几乎任何波长)可以在大范围上改变而基本上没有像差。

因此，系统300的总放大率可以通过将在第一子系统G1处引入的放大率乘以在第二子系统G2处引入的放大率来获得。因此，第二子系统G2可以被认为是另一个放大单元。系统300的总放大率可以包括例如至少5倍、至少10倍、或至少20倍，但是更高的总放大率也是可以想到的。还可以想到的是，系统300包括至少2倍、优选地至少10倍、更优选地至少50倍、最优选地至少100倍的变焦倍数。

另外，第二子系统G2还可以(同时)补偿光分布的不对称性，该不对称性可以随着第一子系统G1中的光子束的放大而发生(如本文所描述的)。应当提及的是，为此目的，系统300中的部件应当被配置用于这样的束路径，其中边缘束S1、S2在第二子系统G2中的布置相对于边缘束S1、S2在第一子系统G1中的布置是相反的。在这种情况下，边缘束的布置可以被认为是相对于边缘束到相应子系统中的输入耦合而言相反的。这在图3中示意性地示出，其中标记了边缘束S1和S2。在第一子系统G1中，边缘束S1位于第一输入耦合器E1的焦点与其在第一元件1处的反射点之间的部分中，在光子束S“面向第一元件1的一侧。另一方面，在第二子系统G2中，边缘束S2位于第二输入耦合器E2的焦点与其在第二元件2处的反射点之间的部分中，在光子束S“面向第二元件2的一侧。边缘束S1、S2在进入第二子系统G2时的这种反转可以例如被解释为：由于系统300的束路径，与光子辐射进入第一子系统G1时相比，光子辐射进入第二子系统G2时是镜像的。这种类型的配置可以使得第一子系统G1的不对称光分布的效应可以通过第二子系统G2来补偿(至少部分地)。这可以通过如下事实来解释：由于光子辐射的反射，导致部分束的分布不对称的效应在第二子系统G2中在相反方向上作用，因此部分束的分布不对称在通过第二子系统G2之后最小化。如果没有发生所提及的补偿，则本文所描述的寄生效应将进一步增大光分布的不对称性。

系统300还包括在第二子系统G2之后的第三移位反射镜M5，该第三移位反射镜沿着z方向是可移位的。因此，第三移位反射镜可以调整从第二子系统G2耦合输出的光子束在一个平面上的位置。在这种情况下，从系统300耦合输出的光子束也可以被称为光子束输出SO。例如，取决于由系统300引起的放大，第三移位反射镜M5可以采取这样一个位置，使得不管如何放大，由系统300发射的光子束输出SO看起来集中在一点上。

在这种情况下，系统300的可能的光子束输出SO通过示例以束分布301和束分布302给出。

束分布301指示在通过系统300在x和y方向上放大和补偿光子束输入SI的情况下的束分布。因此，对于束分布301，存在对称的束放大(如本文所描述的)。对称的束放大可以例如存在于两个子系统中，使得光子束输出SO因此具有对称的束放大。

在这种情况下，束分布302指示在通过系统在仅在y方向上放大和补偿光子束输入SI的情况下的束分布。因此，对于束分布302，存在不对称的束放大(如本文所描述的)。因此，可以看到，束分布302的包络具有椭圆形形式(与光子束输入SI的辐射的圆形分布相反，其以较暗的颜色指示)。两个子系统中都可以存在不对称的束放大，使得光子束输出SO因此具有不对称的束放大。

Claims (23)

1.一种用于调整光子束(S‘，S“)的直径的系统(100，300)，包括：

具有弯曲表面的第一元件(1)，该第一元件具有第一和第二焦点(F1，F2)；

其中，该系统被设置成使得该光子束聚焦到该第一焦点(F1)中，使得该光子束于在该第一元件(1)的表面处的反射之后聚焦到该第二焦点(F2)上。

2.如权利要求1所述的系统，其中，该系统还包括第一输出耦合器(A1)，该第一输出耦合器将该光子束于在该第一输出耦合器处的反射之后准直为第一输出直径。

3.如权利要求2所述的系统，其中，该第一元件和该第一输出耦合器相对于彼此被布置成使得该第一输出耦合器(A1)的焦点和该第一元件(1)的第二焦点(F2)基本上处于相同的位置。

4.如权利要求2和3中任一项所述的系统，其中，该第一元件(1)和该第一输出耦合器(A1)被布置成相对于彼此在位置上固定。

5.如权利要求2至4之一所述的系统，其中，该系统还被设置成使得该第一输出直径取决于聚焦到该第一焦点(F1)中的该光子束(S‘，S“)的数值孔径(NA1‘，NA1“)。

6.如权利要求2至5之一所述的系统，其中，该系统还被设置成使得该第一输出直径取决于该聚焦光子束(S“)聚焦到该第一焦点(F1)中的入射角(α)。

7.如权利要求5和6中任一项所述的系统，其中，该系统还具有用于改变聚焦到该第一焦点中的该光子束的数值孔径和/或该聚焦光子束聚焦到该第一焦点中的入射角的装置。

8.如权利要求1至7中的一项所述的系统，还具有第一输入耦合器(E1)，其中，该第一输入耦合器被设置成使得当接收被准直时，该第一输入耦合器通过在该第一输入耦合器处的反射将具有输入直径的该光子束聚焦到该第一焦点(F1)上。

9.如权利要求8所述的系统，其中，该系统被设置成使得接收的准直光子束能够被引导到该第一输入耦合器的表面的不同区段上。

10.如引用前述权利要求2至7之一的权利要求8或9所述的系统，其中，该系统还被设置成使得该第一输出直径大于该输入直径。

11.如权利要求10所述的系统，其中，该系统还被设置成使得能够设定该第一输出直径相对于该输入直径的至少两个增大率。

12.如权利要求10和11中任一项所述的系统，其中，该系统还被设置成使得该第一输出直径相对于该输入直径的增大率包括至少1.4倍、优选地至少1.7倍、更优选地至少2.2倍、最优选地至少3.2倍。

13.如权利要求8至12之一所述的系统，其中，该第一元件(1)和该第一输入耦合器(E1)被布置成相对于彼此在位置上固定。

14.如权利要求1至13之一所述的系统，其中，该第一元件(1)包括椭圆形反射镜。

15.如权利要求1至14之一所述的系统(300)，其中，该系统还包括具有弯曲表面的第二元件(2)，该第二元件具有第一焦点和第二焦点；

其中，该系统被设置成使得在该第一元件(1)处反射的该光子束聚焦到该第二元件(2)的第一焦点中，使得该光子束于在该第二元件的表面处的反射之后聚焦到该第二元件的第二焦点上。

16.如权利要求15所述的系统，其中，该系统还具有第二输出耦合器(A2)，该第二输出耦合器将该光子束于在该第二元件处的反射后准直为第二输出直径。

17.如权利要求16所述的系统，其中，该第二元件(2)和该第二输出耦合器(A2)相对于彼此被布置成使得该第二输出耦合器的焦点和该第二元件的第二焦点基本上处于相同的位置。

18.如权利要求15至17之一所述的系统，其中，该系统还具有第二输入耦合器(E2)，其中该第二输入耦合器被设置为接收由该第一输出耦合器(A1)准直的该光子束，并且通过在该第二输入耦合器(E2)处的反射将该光子束聚焦到该第二元件(2)的第一焦点上。

19.如权利要求15至18之一所述的系统，其中，该第二元件(2)被设置为至少部分地补偿由该第一元件(1)反射的该光子束的不对称光分布。

20.一种用于利用如权利要求1至19之一所述的系统(100，300)进行投射的设备(400)。

21.一种用于调整光子束的直径的方法，包括：

将入射光子束引导到包括弯曲表面的第一元件(1)上，其中该第一元件具有第一和第二焦点(F1，F2)；

其中，该引导发生，以使得所接收的光子束聚焦到该第一元件的第一焦点(F1)中，其中被引导的该光子束于在该第一元件的表面处的反射之后被输出为聚焦在该第二焦点(F2)处。

22.如权利要求21所述的方法，还包括：

将在该第一元件(1)处反射的该光子束准直为第一输出直径；

其中，该入射光子束包括具有第一输入直径的准直光子束，并且其中，该引导还包括：

改变聚焦到该第一焦点(F1)中的该光子束的数值孔径(NA1‘，NA1“)和/或聚焦光子束聚焦到该第一焦点中的入射角(α)，使得该第一输出直径改变。

23.一种包括指令的计算机程序，这些指令在由计算机、如权利要求1至19之一所述的系统(100，300)、和/或如权利要求20所述的设备(400)执行时使该计算机、该系统、和/或该设备执行如权利要求21和22中任一项所述的方法。