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    • 专利摘要:
    Kompaktstrahlmanipuliererverwenden einen oder mehrere Risley-Prismensätze mit oder ohne einen Parallelplattentranslator.Ein Strahlmanipulierer enthälteine Platte, die befestigt ist, um Neigungs- und Gierwerteinstellungenzu erlauben, und einen Prismensatz, der befestigt ist, um Drehungenzu erlauben. Die Drehungen der Prismen stellen eine Strahlrichtungein und eine Einstellung der Platte stellt die Strahlposition ein.Ein weiterer Strahlmanipulierer enthält einen Prismensatz, der befestigt ist,um Drehungen und Neigungs- und Gierwerteinstellungen der Prismenzu erlauben. Die Drehungen und die Neigungs- und Gierwerteinstellungenliefern gekoppelte Veränderungenan der Position und Richtung eines Strahls und iterative Einstellungenwechseln zwischen einem Drehen der Prismen, um die Strahlrichtungeinzustellen, und einem Einstellen von Neigung und Gierwert, umdie Strahlposition zu verändern,ab. Die iterativen Einstellungen sind abgeschlossen, wenn der Strahleine Zielposition und eine Zielrichtung innerhalb erforderlicherToleranzen aufweist. Ein Kleben von Elementen an optische Halterungenminimiert eine belastungsinduzierte Doppelbrechung und Temperatur-und Feuchtigkeitseffekte.
    公开号:DE102004007640A1
    申请号:DE200410007640
    申请日:2004-02-17
    公开日:2004-12-30
    发明作者:Scott M. Los Altos Detro；James B. Santa Clara Prince
    申请人:Agilent Technologies Inc；
    IPC主号:G02B7-00
    专利说明:
    [0001] OptischePräzisionssysteme,wie z. B. Interferometer, verwenden oftmals Strahlen, die präzise gesteuertePositionen und Richtungen aufweisen. Viele Typen von Strahlquellenliefern jedoch Strahlen, die Positionen und/oder Richtungen aufweisen,die von einer Strahlquelle zu der nächsten variieren. Ein Strahl,der von einem entfernten Laser durch eine optische Faser geliefertwird, weist z. B. eine Position und eine Richtung auf, die von einerFaserausrichtung und einer Kollimatorlinsenposition abhängen. Folglichist eine einfache mechanische Ausrichtung der Strahlquelle (z. B.der optischen Faser) unter Umständennicht in der Lage, einen Strahl bereitzustellen, der eine Positionund eine Richtung aufweist, die innerhalb der annehmbaren Toleranzeneines optischen Präzisionssystemsliegen. Strahlmanipulierer werden so benötigt, um den Strahl präzise ausder Position und der Richtung, die die Quelle vorgibt, in die Positionund die Richtung zu verschieben oder abzulenken, die die Präzisionsoptikbenötigt.
    [0002] Strahlmanipuliererverwenden oft Reflexionsoberflächenoder Spiegel, die eingestellt werden können, um einen Strahl auf dengeeigneten Winkel oder die geeignete Richtung abzulenken. Wenn einReflexionsmanipulierer eingestellt ist, um die Richtung des Strahlszu verändern,gibt es eine Vergrößerung desFaktors 2 zwischen der Einstellung des Manipulierers unddem Winkel, in dem sich der Strahl bewegt. Diese Winkelvergrößerung unddie Stabilitätvon Reflexionsmanipulierern sind beim Erzielen einer höchsten Stabilität in optischenPräzisionssystemenvon Belang.
    [0003] Strahlmanipuliererkönnenebenso eine durchlässigeOptik verwenden, um einen Laserstrahl in Position oder Richtungzu lenken. Die 1A und 1B stellen ein Ablenkersystem 100 unterVerwendung angepaßterKeile 110 und 120 dar, die manchmal als ein Risley-Prismensatzbezeichnet werden, um die Richtung eines Strahls 130 einzustellen.Der Strahl 130, der auf den Keil 110 auftrifft,bricht sich gemäß dem Snelliusschen Gesetzan jeder der vier Luft-Glas-Grenzflächen 111, 112, 121 und 122 derbeiden Keile 110 und 120.
    [0004] Inder Konfiguration aus 1A sindaufeinanderfolgende Grenzflächen 112 und 121 parallelzueinander und die Winkelablenkung des Strahls 130 an derGrenzfläche 121 istgleich und entgegengesetzt zu der Winkelablenkung des Strahls 130 ander Grenzfläche 112. Ähnlich sinddie Grenzflächen 111 und 122 parallel zueinanderund da die Grenzflächen 112 und 121 keineNettowinkelablenkung bewirken, ist die Winkelablenkung des Strahls 130 ander Grenzfläche 122 gleichund entgegengesetzt zu der Winkelablenkung an der Grenzfläche 111.Folglich bewirkt in der Konfiguration aus 1A das System 100 keine Nettowinkelablenkungdes Strahls 130.
    [0005] DieKeile 110 und 120 können bezüglich einander gedreht werden,um den relativen Winkel zwischen den Grenzflächen 112 und 121 zuverändern. 1B stellt eine Konfigurationdes Systems 100 dar, bei der der Keil 120 so gedrehtwurde, daß dieGrenzflächen 112 und 121 einenmaximalen Winkel zueinander bilden. In der Konfiguration aus 1B lenken Brechungen anden Grenzflächen 112, 121 und 122 denStrahl 130 in der gleichen Richtung ab, was die größte Winkelablenkung θmax bewirkt,die das System 100 erzielen kann. Kleinere Drehungen desKeils 120 relativ zu dem Keil 110 erzeugen kleinereWinkelablenkungen, so daß das System 100 jedeerwünschteWinkelablenkung des Strahls 130 zwischen 0 und θmax erreichenkann. Die relativen Ausrichtungen der Keile 110 und 120 können soeingestellt werden, um die erwünschte(polare) Winkelablenkung zu liefern. Das System 100 kannebenso als eine Einheit um seine optische Achse gedreht werden,um einen Azimutwinkel der Ablenkung einzustellen.
    [0006] EinVariieren eines Keilwinkels (d. h. des Winkels zwischen den Oberflächen 111 und 112 undzwischen 121 und 122) oder des Brechungsindexder Keile 110 und 120 verändert die maximale Winkelablenkung θmax desSystems 100. Der Winkelbereich, der durch das System 100 erzieltwird, ist so eine Funktion des Keilwinkels und des Brechungsindexdes Glases. Ein größerer Keilwinkeloder Brechungsindex liefert ein System 100 mit größerem Bereichfür dieWinkelablenkungen des Strahls, macht jedoch eine Feinabstimmungauf den erwünschtenWinkel schwieriger. Insbesondere ist die Winkelauflösung desSystems 100 eine Funktion des Keilwinkels, des Brechungsindexder Keile 110 und 120 und der Präzision,die fürDrehungen der Keile 110 und 120 erzielt wird.
    [0007] Translatoren,die die Position der Strahlen steuern, können ähnlich unter Verwendung vonnur durchlässigenoptischen Elementen implementiert sein. 2 stellt einen Translator 200 dar,der eine optische Platte 210 umfaßt, die zwei planparalleleOberflächen 211 und 212 aufweist.Die Oberflächen 211 und 212 sind parallel,so daß eineBrechung an der Oberfläche 211 einenStrahl 230 um einen Winkel ablenkt, der gleich, jedochentgegengesetzt zu der Ablenkung ist, die durch eine Brechung ander Oberfläche 212 bewirktwird. Entsprechend behältder Translator 200 die Richtung des Strahls 230 bei,die Platte 210 jedoch setzt den Strahl 230 umeine Verschiebung D um, die von der Dicke L der Platte 210,ihrem Brechungsindex und dem Winkel abhängt, den die Platte 210 mitdem einfallenden Strahl 230 bildet. Ein Einstellen vonNeigung bzw. Pitch und Gierwert bzw. Yaw der Platte 210 stelltwirksam die Größe und Richtungder Verschiebung D ein.
    [0008] Einoptisches Präzisionssystem,das ein Ablenkersystem 100, wie in den 1A und 1B dargestellt ist,oder einen Translator 200, wie in 2 dargestellt ist, verwendet, erforderteine optische Befestigung, die eine präzise Steuerung der Ausrichtungder optischen Elemente erlaubt.
    [0009] Zusätzlich sollteeine Veränderungder Temperatur der optischen Befestigung nicht die Ausrichtungen deroptischen Elemente ändern.Vorzugsweise würdedie optische Befestigung eine niedrige Teilzahl aufweisen, um Kostenzu reduzieren, und wäreebenso kompakt, um eine Verwendung in Anwendungen mit eingeschränktem Raumzu erlauben.
    [0010] Esist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Strahlmanipulierermit verbesserten Charakteristika oder ein verbessertes Verfahrenzum Steuern eines Pfads eines Strahls zu schaffen.
    [0011] DieseAufgabe wird durch einen Strahlmanipulierer gemäß Anspruch 1, 10 oder 14 oderein Verfahren gemäß Anspruch21 gelöst.
    [0012] Gemäß einemAspekt der Erfindung kombiniert ein Kompakt-Modulstrahlmanipulierer einen Risley-Prismensatzund einen Parallelplattentranslator, um ungekoppelte Einstellungenvon sowohl der Richtung als auch der Position eines Strahls zu liefern.Die optischen Elemente könnenin optischen Halterungen fest sein, die eine relative Drehung liefern.Die Befestigungen erlauben eine Drehung der optischen Elemente um ausgewählte Achsen.Die Ausrichtung oder Drehung der optischen Halterungen kann vonHand oder mit einem Werkzeug (z. B. einem Werkzeugstab) durchgeführt werden,was eine Ausrichtungspräzisionverbessert. Sobald die Position und die Richtung eines Strahls wieerwünschteingestellt sind, könnendie optischen Elemente durch mechanische Mittel (z. B. Preßpassenoder Einspannen) und/oder durch ein Haftmittel an ihrem Ort „verriegelt" werden. Haftmittelwerden verwendet, um die optischen Elemente an den optischen Halterungenanzubringen. Das Haftmittel kann auf eine derartige Weise aufgebrachtwerden, um die Wirkungen von Temperatur, Feuchtigkeit und Bewegungder optischen Elementen zu minimieren und belastungsinduzierte Doppelbrechungzu minimieren, wenn die optischen Halterungen an ihrem Ort eingespanntwerden.
    [0013] Gemäß einemweiteren Aspekt der Erfindung ist ein Risley-Prismensatz angebracht, um eine relative und übereinstimmendeDrehung um eine erste Achse, die eine Richtung nahe der Richtungeines Strahls aufweist, der manipuliert wird, sowie um eine zweiteund eine dritte Achse zu erlauben, die im wesentlichen senkrechtzu der ersten Achse und zueinander sind. Ein Verwenden dicker Keilein dem Risley-Prismensatzerlaubt eine Einstellung von sowohl der Strahlrichtung als auchder Strahlposition und liefert einen sehr kompakten Strahlmanipulierer,der in einer Anwendung verwendet werden kann, die eingeschränkten Raumaufweist. Drehungen um jede der Achsen können sowohl die Richtung alsauch die Position des Ausgabestrahls beeinflussen und ein iterativerEinstellungsprozeß wirdunter Umständenbenötigt,um die erwünschtePosition und Richtung des Strahls zu erzielen.
    [0014] Einspezifisches Ausführungsbeispielder Erfindung ist ein Strahlmanipulierer, der Strahlpositionseinstellungenliefert, die unabhängigvon den Strahlrichtungseinstellungen sind. Der Strahlmanipuliererumfaßt eineoptische Platte, die gegenüberliegendeparallele Oberflächenaufweist, einen ersten und einen zweiten optischen Keil entlangeines optischen Pfades durch die Platte und eine Befestigungsstrukturfür diePlatte und den ersten und den zweiten Keil. Die Befestigungsstrukturliefert im allgemeinen folgende Einstellungen: Drehung des erstenKeils um den optischen Pfad; unabhängige Drehung des zweiten Keilsum den optischen Pfad und Einstellung von Neigungs- und Gierwinkelder Platte relativ zu dem optischen Pfad.
    [0015] Eineexemplarische Konfiguration der Befestigungsstruktur umfaßt eineBasis, eine erste optische Befestigung für die Platte und eine zweiteoptische Befestigung fürdie Keile. Die erste und die zweite optische Befestigung sind ander Basis angebracht, um einen Modulstrahlmanipulierer zu liefern,der in einer Vielzahl optischer Systeme verwendet werden kann. Dieerste optische Befestigung kann eine optische Halterung, an derdie Platte angebracht ist, und eine Struktur umfassen, die an derBasis auf eine Weise angebracht ist, die eine Drehung der Strukturum eine erste Achse erlaubt. Die optische Halterung ist auf eineWeise an der Struktur angebracht, die eine Drehung der optischenHalterung um eine zweite Achse, senkrecht zu der ersten Achse, erlaubt.Die zweite optische Befestigung kann eine Struktur umfassen, diean der Basis angebracht ist, wobei der erste Keil auf einer erstenSeite einer Öffnungdurch die Struktur befestigt ist und der zweite Keil auf einer zweitenSeite der Öffnungbefestigt ist.
    [0016] Einweiteres spezifisches Ausführungsbeispielder Erfindung ist ein Strahlmanipulierer, der einen ersten und einenzweiten Keil und eine Befestigungsstruktur umfaßt. Die Befestigungsstrukturliefert folgende Einstellungen: Drehung des ersten Keils um einenoptischen Pfad des Strahls; unabhängige Drehung des zweiten Keilsum den optischen Pfad und Einstellung eines Neigungswinkels bzw.Pitchwinkels und eines Gierwinkels des Keilsatzes relativ zu demoptischen Pfad.
    [0017] EinAusführungsbeispielder Befestigungsstruktur fürdiesen „Trans-Keil"-Strahlmanipuliererumfaßt eineerste und eine zweite Struktur. Der erste Keil ist auf einer erstenSeite einer Öffnungdurch die erste Struktur befestigt und der zweite Keil ist auf einerzweiten Seite der Öffnungbefestigt. Eine Klemme fürdie erste Struktur weist einen ausgespannten Zustand, der Drehungendes ersten und des zweiten Keils erlaubt, und einen eingespanntenZustand auf, der die Ausrichtungen des ersten Keils und des zweitenKeils relativ zu der ersten Struktur fixiert. Die zweite Strukturist an der ersten Struktur auf eine Weise angebracht, die eine Drehungder ersten Struktur um eine erste Achse erlaubt, während diezweite Struktur um eine zweite Achse gedreht werden kann.
    [0018] Nochein weiteres Ausführungsbeispielder Erfindung ist ein Verfahren zum Steuern eines Pfades eines Strahlsunter Verwendung eines „Trans-Keil"-Manipulierers. DasVerfahren umfaßtfolgende Schritte: (a) Plazieren eines Keilsatzes, der einen erstenKeil und einen zweiten Keil umfaßt, in einem Pfad des Strahls;(b) Drehen des ersten Keils und/oder des zweiten Keils um den Pfad,um den Strahl in Richtung einer Zielrichtung abzulenken; und (c)Einstellen eines Winkels zwischen dem Pfad und einer Achse durchden Keilsatz, um den Strahl in Richtung einer Zielposition umzusetzen.Eine Bestimmung dessen, ob Schritt (c) den Strahl innerhalb eineserforderlichen Winkels der Zielrichtung hinterläßt, kann durchgeführt werden,wobei nach der Bestimmung Schritt (b) wiederholt wird, wenn derStrahl außerhalbdes erforderlichen Winkels liegt. Ähnlich kann eine Bestimmungdessen, ob Schritt (b) den Strahl innerhalb einer erforderlichenEntfernung der Zielposition hinterläßt, durchgeführt werden,wobei nach dieser Bestimmung Schritt (c) wiederholt wird, wenn derStrahl außerhalbder erforderlichen Entfernung liegt. Ein iterativer Prozeß ist somöglich,der zwischen den Schritten (b) und (c) abwechselt, bis der Strahldie Zielrichtung und -position erreicht.
    [0019] Der „Trans-Keil"-Strahlmanipulierererfährteine gekoppelte Winkel- und Umsetzungseinstellung, mit Ausnahmedes Falls, bei dem die beiden Keile ausgerichtet sind, um einanderaufzuheben. Ein Drehen des ersten Keils und/oder des zweiten Keilskann beabsichtigterweise eine Winkeltrennung oder ein -überschreiten zwischendem Strahl und der Zielposition hinterlassen, so daß ein Einstellendes Winkels zwischen dem Pfad und der Achse den Strahl näher zu derZielposition ablenkt. Ähnlichkann ein Einstellen des Winkels zwischen dem Pfad und der Achseden Strahl von der Zielposition versetzt hinterlassen, so daß ein Drehendes ersten Keils und/oder des zweiten Keils den Strahl näher an dieZielposition verschiebt. Drehungen und Einstellungen, die beabsichtigte Überschreitungenliefern, sind besonders nütz lich,wenn relativ großeEinstellungen an der Richtung und/oder Position des Strahls vorgenommenwerden.
    [0020] BevorzugteAusführungsbeispieleder vorliegenden Erfindung werden nachfolgend Bezug nehmend aufdie beiliegenden Zeichnungen nähererläutert,wobei eine Verwendung der gleichen Bezugszeichen in unterschiedlichenFiguren ähnlicheoder identische Gegenständeanzeigt. Es zeigen:
    [0021] 1A und 1B einen bekannten Strahlablenker unterVerwendung eines Risley-Prismensatzes zur Einstellung der Richtungeines Strahls;
    [0022] 2 einen bekannten Strahltranslator,der eine Platte verwendet, die parallele Seiten aufweist, um diePosition eines Strahls einzustellen;
    [0023] 3A und 3B jeweilige Ansichten eines Strahlmanipulierersge mäß einemAusführungsbeispielder Erfindung, der eine Einstellung der Richtung eines Strahls undeine entkoppelte Einstellung der Position des Strahls erlaubt;
    [0024] 4 eine Querschnittsansichteiner optischen Halterung, die ein Prisma hält, zur Verwendung in dem Strahlmanipuliererder 3A und 3B;
    [0025] 5 eine Vorderansicht einerEinspann-/Befestigungsstruktur der optischen Halterung aus 4;
    [0026] 6A und 6B einen Aufriß bzw. eine perspektivischeAnsicht eines Strahlmanipulierers unter Verwendung eines Risley-Prismensatzeszur Einstellung von sowohl der Richtung als auch der Position eines Strahls;
    [0027] 7 ein Diagramm, das eineAbhängigkeitder Strahlposition von einer Winkelablenkung in dem Strahlmanipuliererder 6A und 6B darstellt;
    [0028] 8 ein Flußdiagrammeines iterativen Einstellungsprozesses für einen Trans-Keil-Manipulierergemäß einemAusführungsbeispielder Erfindung; und
    [0029] 9 eine perspektivische Ansichteines Manipulierers, der einen groben Keilsatz für grobe Winkelstrahleinstellungenund einen feinen Trans-Keil-Satz für Strahlumsetzung und Feinwinkelstrahleinstellungen umfaßt.
    [0030] Gemäß einemAspekt der Erfindung stellen Kompaktstrahlmanipulierer sowohl dieRichtung als auch die Position eines Strahls, wie z. B. eines Laserstrahls,ein. Bei einem Ausführungsbeispielder Erfindung liefert ein Strahlmanipulierer eine Einstellung derPosition des Strahls, die von der Einstellung der Richtung des Strahlsentkoppelt ist. Folglich kann eine erste Einstellung des Strahlmanipulierersden Strahl aus einer anfänglichenRichtung, die eine Strahlquelle liefert, zu einer letztendlichenRichtung, die ein optisches System benötigt, ablenken. Eine zweiteEinstellung des Strahlmanipulierers kann dann den Strahl in dieerforderliche Position verschieben, ohne die zuvor eingestellteStrahlrichtung zu verändern.Bei einem weiteren Ausführungsbeispielder Erfindung stellt ein Kompaktstrahlmanipulierer sowohl die Richtungals auch die Position des Strahls unter Verwendung eines Risley-Prismensatzesin einer Befestigung ein, die Drehungen um drei Achsen erlaubt.
    [0031] Die 3A und 3B zeigen perspektivische Ansichten einesStrahlmanipulierers 300, der in der Lage ist, sowohl diePosition als auch die Richtung eines Strahls einzustellen, wobeidie Positionseinstellung von der Richtungseinstellung entkoppeltist. Der Strahlmanipulierer 300 umfaßt Keile 310 und 320,die einen Risley-Prismensatz bilden, zur Winkeleinstellung einesStrahls und eine planparallele Platte 330 zur Positionseinstellungdes Strahls. Ein Laser oder eine andere Strahlquelle (nicht gezeigt)kann einen Eingangsstrahl auf den Keil 310 oder in derentgegengesetzten Richtung auf die Platte 330 leiten. Unabhängig vonder Richtung, mit der der Strahl über die Keile 310 und 320 unddie Platte 330 läuft,stellt der Risley-Prismensatz (d. h. die Keile 310 und 320)die Richtung des Strahls ein und die planparallele optische Platte 330 stelltdie Position des Strahls ein.
    [0032] Beieinem exemplarischen Ausführungsbeispielder Erfindung ist jeder Keil 310 und 320 ein Prisma auseinem optischen Material, wie z. B. BK7-Glas, das einen kreisförmigen Querschnittund gegenüberliegendeSeiten aufweist, die sich in einem physischen Keilwinkel zwischen100 μradund 20 mrad befinden. Der Keil 310 ist vorzugsweise identischzu dem Keil 320 und sollte insbesondere den gleichen Keilwinkelwie der Keil 320 aufweisen, um eine Ausrichtung zu liefern,die eine Winkelablenkung von Null liefert. Wie oben angemerkt wurde,liefern größere Keilwinkelim allgemeinen einen größeren Bereicheiner Winkeleinstellung des Strahls und kleinere Keilwinkel liefernim allgemeinen eine bessere Auflösungoder Präzisionbeim Einstellen der Richtung des Strahls. Jeder Keil 310 oder 320 istvorzugsweise etwa 3 mm oder weniger dick, um die Strahlverschiebungzu minimieren, die die Keile 310 und 320 bewirken,wenn sie den Strahl ablenken.
    [0033] DiePrismen 310 und 320 können wie in 1 ausgerichtet sein, wobei paralleleSeiten 111 und 122 am weitesten voneinander entferntsind und gewinkelte Seiten 112 und 121 benachbartzueinander sind. Alternativ könnendie parallelen Seiten der Keile 310 und 320 benachbartzueinander sein, währenddie gewinkelten Seiten am weitesten voneinander entfernt sind. EineFunktionsweise der Keile 310 und 320 zur Ablenkungeines Strahls ist in beiden Fällen ähnlich.
    [0034] DieKeile 310 und 320 befinden sich in jeweiligenoptischen Halterungen 312 und 322. Die optischen Halterungen 312 und 322,die im wesentlichen identisch zueinander sind, passen in gegenüberliegendeSeiten einer Öffnungin einer optischen Befestigung 340. Die Halterungen 312 und 322 sindkreisförmig,um eine Drehung einer oder beider Halterungen 312 und 322 inder Befestigung 340 zu erlauben, wenn die Strahlrichtung eingestelltwird.
    [0035] 4 ist eine Querschnittsansichteines Ausführungsbeispielsder optischen Halterung 322. Wie dies dargestellt ist,ist die optische Halterung 322 im allgemeinen ringförmig undkann aus einem Metall oder einem weiteren elastischen Material hergestelltsein, das vorzugsweise einen Wärmeausdehnungskoeffizientenaufweist, der mit dem der optischen Befestigung 340 übereinstimmt.Bei einem exemplarischen Ausführungsbeispielder Erfindung ist die Halterung 322 aus rostfreiem Stahlder Serie 400 hergestellt, der gehärtet sein kann, um eine Reibabnutzungzwischen der optischen Halterung 322 und der optischenBefestigung 340 während einerEinstellung zu minimieren. Die optische Halterung 322 weisteine innere Leiste 410 auf, an der der Keil 320 unterVerwendung eines Haftmittels 420, wie z. B. Dow Corning6-1104, angebracht sein kann. Mit Ausnahme der inneren Leiste 410 istder innere Durchmesser der Halterung 322 größer alsder Durchmesser des Keils 320, was eine unterschiedlicheWärmeausdehnungdes Keils 320 und der optischen Halterung 322 ohne Kontaktan den Seiten der optischen Halterung 322 erlaubt. EinVerwenden eines flexiblen Haftmittels 420 zur Anbringungdes Keils 320 an der inneren Leiste 410 minimiertdie Wirkungen von Veränderungender optischen Halterung 322 aufgrund von Temperatur oderbelastungsinduzierter Verformung, wenn die optische Halterung 322 anihrem Platz eingespannt ist. Eine Fehlausrichtung, bewirkt durchTemperaturveränderungen, Feuchtigkeitsveränderungenund belastungsinduzierte Doppelbrechung in dem Keil 320,wird so minimiert.
    [0036] Eine äußere Leiste 430 deroptischen Halterung 322 erstreckt sich über die Seiten der optischenBefestigung 340 hinaus und kann Merkmale umfassen, wiez. B. Stege, die eine Drehung der optischen Halterung 322 innerhalbder optischen Befestigung 340 erleichtern.
    [0037] 5 zeigt ein Ausführungsbeispielder optischen Befestigung 340. Die optische Befestigung 340 umfaßt eine Öffnung 510,in die die optischen Halterungen 312 und 322 passen.Die Öffnung 510,anstatt rein kreisförmigzu sein, weist bogenförmigeoder konkave Abschnitte 520 auf, so daß nur getrennte Regionen 530 umden Umfang der Öffnung 510 dieoptischen Halterungen 312 und 322 kontaktieren.Eine Einspannschraube 342 in der optischen Befestigung 340 istangezogen, um die optischen Halterungen 312 und 322 anfesten Positionen zu halten, wenn die Keile 310 und 320 ordnungsgemäß ausgerichtetsind, um die erwünschteAblenkung des Strahls zu liefern. Ein Lösen der Einspannschraube 342 erlaubteine Drehung der optischen Halterungen 312 und 322 für den Ausrichtungsprozeß und eineentfernbare Klemme 344 verhindert, daß die optischen Halterungen 312 und 322 ausder optischen Befestigung 340 fallen, wenn die Einspannschraube 342 loseist.
    [0038] DiePlatte 330, wie in den 3A und 3B gezeigt ist, befindetsich in einer optischen Halterung 332, die eine konkaveOberflächeaufweist, an der die Platte 330 z. B. unter Verwendungeines Haftmittels angebracht ist. Die Platte 330 ist beidem exemplarischen Ausführungsbeispielder Erfindung ein zylindrischer Block aus einem optischen Qualitätsmaterial,wie z. B. BK7, das eine Höheoder Dicke von etwa 36 mm und einen Durchmesser von etwa 20 mm aufweist.Die Abmessungen fürdie Platte 330 variieren abhängig von der Anwendung. Dieoptische Halterung 332 kann aus einem elastischen Material,wie z. B. rostfreiem Stahl 416, hergestellt sein.
    [0039] Dieoptische Halterung 332 weist einen kreisförmigen Abschnitt 334 auf,der in eine Öffnungin einer optischen Befestigung 350 paßt. Eine Schraube 336 fesseltdie optische Halterung 332 an die optische Befestigung 350,was die optische Halterung 332 während einer Neigungseinstellunghält. Wenneine Einspannschraube 352 in der optischen Befestigung 350 loseist, kann die optische Halterung 332 zur Einstellung der Neigungder Platte 330 gedreht werden. Die Kontaktflächen der Öffnung inder optischen Befestigung 350, die ähnlich wie die Kontaktflächen 530 derBefestigung 340 sein können,definieren die Rotationsachse fürdie Neigung der Platte 330. Die Neigung der Platte 330 steuertdie Größe der Verschiebungdes Strahls in einer Z-Richtung in den 3A und 3B.Nachdem die Neigung der Platte 330 eingestellt wurde, umdie erwünschte Verschiebungdes Strahls in der Z-Richtung zu liefern, wird die Einspannschraube 352 angezogen,um die optische Halterung 332 und deshalb die Platte 330 anihrem Ort einzuspannen.
    [0040] Dieoptische Befestigung 350 weist ebenso einen kreisförmigen Basisabschnitt 354 auf,der in eine Klemme 360 paßt, was eine Rotationsachsebildet. Eine Halteschraube 356 fesselt die optische Befestigung 350 andie Basisplatte 370. Wenn eine Einspannschraube 362 inder Klemme 360 lose ist, kann die optische Befestigung 350 umeine Achse gedreht werden, die parallel zu der Z-Achse ist, um denGierwert der Platte 330 zu steuern. Der Gierwinkel derPlatte 330 steuert die Komponente der Strahlverschiebungin der Y-Richtung und die Einspannschraube 360 wird angezogen,um die optische Befestigung 350 an ihrem Ort zu verriegeln,nachdem eine Einstellung die erwünschteStrahlverschiebung in der Y-Richtung erzielt hat. Die Klemme 360 kannauf die gleiche Weise wie die Öffnung 510 inder optischen Befestigung 340 für ein besseres Einspannen deroptischen Befestigung 350 bogenförmig sein und die optischeBefestigung 350 kann gehärtet sein, um eine Reibabnutzungan der Klemme 360 und der Basisplatte 370 während einerEinstellung zu verhindern.
    [0041] Dieoptische Befestigung 340, die die Keile 310 und 320 enthält, unddie optische Befestigung 350, die die parallele Platte 330 enthält, sindan einer gemeinsamen Basis 370 befestigt. Der Strahlmanipulierer 300 liefertso ein integriertes Modul, das sowohl Position als auch Richtungeines Strahls einstellen kann, und das Modul ist in vielen Typenvon Laserstrahl-Bereitstellungssystemen leicht zu verwenden, einschließlich denjenigen,die fürSilizium-Wafer-Lithographie-Metrologie-Anwendungenverwendet werden.
    [0042] DieKeile 310 und 320 und die Platte 330 können vonHand oder mit einem Werkzeug, wie z. B. einem Werkzeugstab 380,ausgerichtet werden. Zur Verwendung des Werkzeugstabs 380 mitdem Strahlmanipulierer 300 weist die optische Befestigung 350,wie in 3A dargestelltist, eine Öffnung 358 auf,durch die ein Werkzeugstab 380 Merkmale, wie z. B. Einkerbungenoder Löcherin der optischen Halterung 332, in Eingriff nehmen kann.Der Werkzeugstab 380 wirkt als ein Hebel mit einem Drehpunktnahe an der optischen Halterung 332, so daß eine relativgroßeBewegung des Endes des Werkzeugstabs 380 eine kleine Drehungder optischen Halterung 332 um eine Achse bewirkt, die parallelzu der Y-Richtung ist. Eine größere Präzision bei derEinstellung der optischen Halterung 332 kann so erzieltwerden. Ein Werkzeugstab 380 ist etwa 100 mm lang, wobeieine Spitze z. B., die sich etwa 2,5 mm von dem Drehpunkt entferntbefindet, die Auflösungder Neigungswinkeleinstellung um bis zu 40 mal verbessern kann.
    [0043] 3B zeigt ähnlich eineEinkerbung 359 in der optischen Befestigung 350,durch die der Werkzeugstab 380 Einkerbungen in der Basis 370 inEingriff nehmen kann. Eine relativ große Bewegung des Endes des Werkzeugstabes 380 bewirktdann eine relativ kleine Drehung der Befestigung 350 umdie Achse durch die Schraube 356 für eine Verbesserung der Auflösung derGierwinkeleinstellung.
    [0044] Sobalddie Einstellung der Ausrichtungen der Elemente 310, 320 und 330 denStrahl in die erwünschte Richtungund Position verschiebt, werden die optischen Komponenten 310, 320 und 330 durchein Anziehen von Einspannschrauben 342, 352 und 362 inihren Ort „verriegelt". Alternativ könnten weiteremechanische Mittel, wie z. B. Preßpassen und/oder ein Haftmittel(z. B. ein Epoxid oder dergleichen), die optischen Komponenten indie eingestellten Positionen in ihren jeweiligen optischen Befestigungenverriegeln.
    [0045] DieBasisplatte 370 ist als vier Befestigungsfüße aufweisendgezeigt. Die Basisplatte 370 könnte kinematische Merkmalefür einepräziseOrtswiederholbarkeit und Belastungsdämpfung enthalten. Traditionellekinematische Merkmale umfassen einen Kegel, V-förmig und flach oder drei nichtparalleleVs. Diese Typen von Merkmalen könnenin die Basisplatte 370 eingearbeitet werden und verhindern,daß derManipulierer 300 sich relativ zu der Strahlquelle oderdem optischen System bewegt, das den Strahl aufnimmt.
    [0046] Gemäß einemweiteren Aspekt der Erfindung stellt ein dickes Paar von Keilen,das hierin manchmal als ein „Trans-Keil" bezeichnet wird,sowohl die Richtung als auch die Position eines Strahls ein. EinManipulierer, der die dicken Keile enthält, erzielt die erwünschte Verschiebungund Ablenkung eines Strahls durch Drehungen der Keile und eine Neigungs- und Gierwertsteuerungder Keile. Das Ergebnis ist ein Kompaktstrahlmanipulierer, der idealProduktkosten reduziert, indem der Bedarf nach einer separaten Translatoroptik undeiner zugeordneten Translatorhardware beseitigt wird.
    [0047] Die 6A und 6B stellen ein exemplarisches Ausführungsbeispieleines Trans-Keil-Manipulierers 600 dar. Der Trans-Keil-Manipulierer 600 umfaßt ein Paardicker Keile 610 und 620, die in jeweiligen optischen Halterungen 612 und 622 befestigtsind, die von dem gleichen Entwurf wie die optische Halterung 322 aus 4 sein können. Bei einem exemplarischenAusführungsbeispielder Erfindung ist jeder Keil 610 und 620 ein Prismaaus einem optischen Material, wie z. B. BK7, das einen kreisförmigen Querschnittund gegenüberliegendeSeiten aufweist, die sich in einem physischen Keilwinkel zwischen100 μradund 20 mrad befinden. Jeder Keil 310 oder 320 istabhängigvon der erwünschtenmaximalen Ablenkfähigkeitetwa 3 mm bis etwa 18 mm dick. Die Keile 610 und 620 müssen imallgemeinen den gleichen physischen Keilwinkel aufweisen, um eineKonfiguration mit einer Null-Winkelablenkung zu liefern, der Keil 610 könnte jedochdicker oder dünner alsder Keil 620 sein. Üblicherweisesind die Keile 610 und 620 im wesentlichen identisch.
    [0048] DerLuftzwischenraum zwischen den Keilen 610 und 620 istvorzugsweise so klein wie möglich.Bei einem exemplarischen Ausführungsbeispielbeträgtder Luftzwischenraum etwa 2 mm.
    [0049] Dieoptischen Halterungen 612 und 622 passen in gegenüberliegendeEnden einer Öffnungdurch eine Klemme 630 und können einzeln oder gemeinsamals eine Einheit gedreht werden, wenn die Einspannschraube 632 loseist. Da die Keile 610 und 620 dick sind, kanneine Drehung der optischen Halterungen 612 und 622 inder Klemme 630 sowohl die Ablenkung als auch die Verschiebungeines durchlaufenden Strahls wesentlich verändern.
    [0050] EineSchraube 642 bringt die Klemme 630 an einer Befestigung 640 an,wenn dieselbe jedoch lose ist, erlaubt sie eine Drehung der Klemme 630 zurSteuerung der Neigung der Klemme 630 und der Keile 610 und 620.Für einepräziseSteuerung der Neigung der Keile 610 und 620 umfaßt die Befestigung 640 eineEinkerbung 648, durch die ein Werkzeug 380 dieKlemme 630 in Eingriff nehmen und drehen kann. Eine Schraube 646 bringtdie Befestigung 640 an einer Basis 650 an undeine Drehbefestigung 640 um die Schraube 646 (wenn dieSchraube 646 lose ist) steuert den Gierwinkel der Keile 610 und 620.Für einepräziseSteuerung des Gierwerts der Keile 610 und 620 umfaßt die Befestigung 640 eineEinkerbung 644, durch die ein Werkzeug 380 dieBefestigung 640 in Eingriff nehmen und um eine Achse, dieparallel zu der Z-Achseist, drehen kann.
    [0051] EinVerändernder Neigung und des Gierwerts der Keile 610 und 620 verändert hauptsächlich dieZ- und die Y-Komponente der Strahlverschiebung, kann jedoch auchdie Richtung des Strahls verändern. Ähnlich verändern diesich drehenden Keile 610 und/oder 620 hauptsächlich dieRichtung des Strahls, jedoch auch die Position des Strahls. DieNeigungs- und die Gierwerteinstellung und Drehungen der Keile 610 und 620 inder Klemme 630 koppeln so sowohl Winkel- als auch Positionseinstellungdes Strahls miteinander.
    [0052] DieGleichung 1 gibt eine annäherungsweiseFormel fürdie Winkelablenkung δ durcheinen Trans-Keil, wie z. B. den Trans-Keil 600, wobei α der Keilwinkelist, n der Brechungsindex der Keile und Φ der Einfallswinkel des Strahlsauf der ersten optischen Oberflächedes Keilsatzes. Bei einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindungbeträgtder Keilwinkel α etwa15 mrad und der Brechungsindex n beträgt etwa 1,515. Der Einfallswinkel Φ hängt vondem Neigungs- und dem Gierwinkel des Trans-Keil-Manipulierers ab. Wennder Einfallswinkel Φ 0ist, weist der Ausdruck in eckigen Klammern in Gleichung 1 einenWert 1 auf. Dies ist der Fall füreinen feststehenden Keilsatz, der mit dem einfallenden Strahl ausgerichtetund nicht frei ist, um sich relativ zu dem einfallenden Strahl zuneigen oder zu gieren. Fürden Trans-Keil ist, wenn der Einfallswinkel im allgemeinen ungleich0 ist, der Ausdruck von Gleichung 1 in eckigen Klammern größer odergleich 1.
    [0053] 7 ist ein Diagramm 700 desVerhältnisses δ/δ0 der Winkelablenkung δ für den Einfallswinkel Φ zu derStrahlablenkung δ0 bei einem Null-Einfallswinkel. Das Diagramm 700 zeigt,daß eineDrehung des Keilsatzes eine zusätzlicheStrahlablenkung hervorruft und größere Drehungen größere Ablenkungenbewirken. Die Ausnahme hierfürbesteht dann, wenn der Keilsatz so eingestellt ist, daß die Winkelablenkungeines Keils die Winkelablenkung des anderen Keils aufhebt und deshalbdie Strahlablenkung δ0 bei einem Null-Einfallswinkel Null ist. In diesem Fallverhältsich der Keilsatz wie eine planparallele Platte und die Abhängigkeitvon dem physischen Keilwinkel α wirdaufgehoben.
    [0054] Wennder Keilsatz nicht so eingestellt ist, daß die Winkelablenkung δ0 Nullist, erfordert eventuell die Kopplung des Einfallswinkels Φ mit sowohlder Verschiebung des Strahls als auch der Winkelablenkung des Strahlseinen iterativen Einstellprozeß,um die erwünschteGenauigkeit bei Strahlposition und -richtung zu erzielen.
    [0055] 8 ist ein Flußdiagramm,das einen iterativen Prozeß 800 darstellt,der die Ausrichtungen der Keile und die Neigung und den Gierwertdes Keilsatzes einstellt, um eine erwünschte Strahlposition und -richtung zuerzielen. Der Prozeß 800 beginntbei einem Schritt 810 durch ein Einrichten einer Zielrichtungund einer Zielposition fürden gerade eingestellten Strahl. Ein Beispiel, bei dem der Prozeß 800 verwendetwerden kann, ist füreine Kombination aus zwei Laserstrahlen, so daß die beiden Strahlen konzentrischsind und sich in die gleiche Richtung bewegen. In derartigen Situationenkann einer der Strahlen ausgewähltsein, um das Datum zu sein, das das Ziel definiert, und der Prozeß 800 verwendeteinen Trans-Keil-Strahlmanipulierer 600, um den anderen Strahl einzustellen,um mit der Richtung und Position des Zielstrahls an dem Ausgangeines Strahlkombinierers übereinzustimmen.Ohne Einstellung könntendie beiden Strahlen anfänglicheRichtungen und Positionen aufweisen, die bis zu bestimmten anfänglichenToleranzen ordnungsgemäß ausgerichtetsind, die von der Quelle oder Quellen der Strahlen abhängen. EinFaserkollimator z. B., der einen kollimierten Laserstrahl erzeugt,liefert unter Umständeneinen Strahl mit einer Winkelfehlausrichtung von weniger als 5 mrad undeiner Umsetzungsfehlausrichtung von weniger als etwa 0,5 mm bezüglich seinerBefestigungsoberflächen.Die erwünschtenAusrichtungstoleranzen fürdie kombinierten Strahlen sind kleiner, als die Strahlquelle erzielenkann, z. B. ein Winkelversatz von weniger als 2 μrad und ein Umsetzungsversatzvon weniger als 10 μm.
    [0056] Sobalddie Zielstrahlrichtung und -strahlposition ausgewählt sind,dreht Schritt 820 die Keile 610 und 620 einzelnund/oder gemeinsam als eine Einheit, um die Zielstrahlrichtung innerhalbder erwünschtenWinkeltoleranz zu erzielen. Wie oben angemerkt wurde, verändert eineDrehung eines Keils relativ zu dem anderen den Winkel des Strahlsrelativ zu einer Achse durch die Keile 610 und 620 undeine Drehung der Keile 610 und 620 gemeinsam alseine Einheit treibt den Strahl entlang eines Kegels, der eine Winkelöffnung aufweist, diedurch die relativen Positionen der Keile 610 und 620 eingestelltwird.
    [0057] Schritt 830 prüft, ob derStrahl nach der Winkeleinstellung von Schritt 820 innerhalbder erforderlichen Toleranz der Zielposition ist. Falls dies derFall ist, hat der Einstellungsprozeß 800 den Strahl aufdie Zielposition und -richtung innerhalb der erwünschten Toleranzen eingestelltund der Prozeß 800 istabgeschlossen. Falls dies nicht der Fall ist, bewegt sich der Prozeß 800 zuSchritt 840 und stellt die Neigung und/oder den Gierwertdes Keilsatzes zur Neupositionierung des Strahls ein.
    [0058] DerPositionseinstellschritt 840 stellt die Position des Strahlsso ein, daß derStrahl innerhalb der erforderlichen Toleranz der Zielposition ist.Wie jedoch oben erläutertund in 7 dargestelltist, verändertdie Einstellung der Position im allgemeinen auch die Richtung desStrahls. Schritt 850 prüftdeshalb nach dem Positionseinstellschritt 840, um zu bestimmen,ob die Strahlrichtung innerhalb der erforderlichen Toleranz der Zielrichtungist. Falls dies der Fall ist, ist der Prozeß 800 fertig. Fallsdies nicht der Fall ist, kehrt der Prozeß 800 von Schritt 850 zuSchritt 820 zurück,um die Richtung des Strahls neu einzustellen.
    [0059] DerProzeß 800 kannim allgemeinen auf die Zielstrahlrichtung und -position in einigenwenigen Iterationen konvergieren, wenn die Größe der erforderlichen Einstellungnicht zu groß ist.Wenn der Einfallswinkel Φ unteretwa 15° gehaltenwird, zeigt 7, daß die Winkelablenkung,die durch Neigungs- und Gierwerteinstellung bewirkt wird, wenigerals etwa 5 % der Winkelablenkung beträgt, die durch eine Keildrehungbewirkt wird, und eine schnelle Konvergenz auf das Ziel ist zu erwarten.Bei dem exemplarischen Ausführungsbeispiel derErfindung konvergiert der Prozeß 800 für Strahlablenkungenvon bis zu etwa 7 mrad und Strahlverschiebungen bis zu etwa 0,8mm schnell auf das Ziel.
    [0060] Große Winkel-oder Positionseinstellungen machen es unter Umständen erforderlich, daß die erste Einstellung(z. B. Winkeleinstellung durch Drehungen der Keile 610 und 620)das Datum überschreitetoder unterschreitet, so daß diezweite Einstellung (z. B. Einstellung von Neigung und Gierwert)sowohl die Position als auch die Richtung des Strahls korrigierenkann. Ähnlichkann die erste Umsetzung des Strahls durch Neigungs- und Gierwerteinstellungdie Zielposition überschreitenoder unterschreiten, so daß dienächsteWinkeleinstellung durch eine Keildrehung Position und Richtung inRichtung der Ziele bringt.
    [0061] DerTrans-Keil 600, wie oben angemerkt wurde, kann eine hervorragendeUmsetzungs- und Winkeleinstellungsauflösung liefern, wenn er bei einemEinfallswinkel nahe Null arbeitet, und der Trans-Keil 600 kann dereinzige Strahlmanipulierer sein, wenn ein System eine derartigeOperation erlaubt. Der Trans-Keil kann so den Raum reduzieren, derbenötigtwird, um einen Laserstrahl in Winkel und Position zu manipulieren,wobei so Produktmasse und Gesamtgröße eines optischen Systems,das eine präziseStrahlsteuerung benötigt,reduziert werden können.Der Trans-Keil-Manipulierer liefert außerdem ein relativ billigesVerfahren zum Erzielen einer erwünschtenStrahlführung.
    [0062] Zweioder mehr Manipulierer könnengroßwinkligeKorrekturen in Systemen implementieren, in denen der Einstellprozeß unterVerwendung eines einzelnen Trans-Keil-Manipulierers unpassend wäre. 9 zeigt ein Beispiel einesManipulierers 900, der einen ersten Manipulierer 910 undeinen zweiten Trans-Keil-Manipulierer 920 umfaßt. Dererste Manipulierer 910, der eine Befestigungsstruktur umfassenkann, die identisch zu der Befestigung 340 der 3A und 3B ist, weist einen groben Keilsatz auf(z. B. mit einem physischen Keilwinkel von etwa 17 mrad). Der zweiteTrans-Keil-Manipulierer 920,der im wesentlichen identisch zu dem Trans-Keil-Manipulierer 600 der 6A und 6B sein kann, weist einen feinen Keilsatzauf (z. B. mit einem physischen Keilwinkel von etwa 250 μrad). DerManipulierer 910, der den groben Keilsatz enthält, bringtnominell einen Eingangsstrahl auf eine Datum-Achsenrichtung, wases erlaubt, daß derTrans-Keil-Manipulierer 920, der den feinen Keilsatz enthält, beieinem Einfangswinkel nahe Null arbeitet und sich ähnlich wieein planparalleler Plattentranslator verhält, mit dem Vorteil, daß über einefeine Winkeleinstellung füreine erhöhteWinkelauflösungverfügtwird.
    [0063] Obwohldie Erfindung Bezug nehmend auf bestimmte Ausführungsbeispiele beschriebenwurde, ist die Beschreibung nur ein Beispiel für die Anwendung der Erfindungund sollte nicht als Einschränkungaufgefaßtwerden. Obwohl die obige Beschreibung z. B. Beispiele bestimmterAbmessungen und Einstellungstoleranzen umfaßt, sind Manipulierer gemäß der Erfindungnicht auf die bestimmten Einstellbereiche oder -auflösungen inden beschriebenen Beispielen eingeschränkt. Zusätzlich können die oben beschriebenenexemplarischen Strahlmanipulierer neu dimensioniert sein, um einenStrahl jeder Größe zu manipulieren,einschließlich,jedoch nicht ausschließlich,denjenigen, die in Interferometer-Verschiebungs-Meßausrüstung verwendet werden.Verschiedene andere Anpassungen und Kombinationen von Merkmalender offenbarten Ausführungsbeispielesind innerhalb des Schutzbereichs der Erfindung, wie durch die folgendenAnsprüchedefiniert ist.
    权利要求:
    Claims (25)
    [1] Strahlmanipulierer mit folgenden Merkmalen: einerPlatte (330), die gegenüberliegendeparallele Oberflächenaufweist; einem ersten Keil (310) entlang eines optischenPfades durch die Platte; einem zweiten Keil (320)entlang des optischen Pfades; und einer Befestigungsstrukturfür diePlatte, den ersten Keil und den zweiten Keil, wobei die Befestigungsstruktur folgendeEinstellungen liefert: Drehung des ersten Keils um den optischenPfad; Drehung des zweiten Keils um den optischen Pfad, wobeidie Drehung des zweiten Keils unabhängig von der Drehung des erstenKeils ist; und Einstellung eines Pitchwinkels und eines Gierwinkelsder Platte relativ zu dem optischen Pfad.
    [2] Strahlmanipulierer gemäß Anspruch 1, bei dem die Befestigungsstrukturfolgende Merkmale aufweist: eine Basis (370); eineerste optische Befestigung (350), die an der Basis (370)angebracht ist, wobei die Platte (330) in der ersten optischenBefestigung (350) befestigt ist; und eine zweite optischeBefestigung (340), die an der Basis (370) angebrachtist, wobei der erste Keil (310) und der zweite Keil (320)in der zweiten optischen Befestigung (340) befestigt sind.
    [3] Strahlmanipulierer gemäß Anspruch 2, bei dem die ersteoptische Befestigung (350) folgende Merkmale aufweist eineoptische Halterung, an der die Platte angebracht ist; und eineStruktur, die auf eine Weise an der Basis angebracht ist, die eineDrehung der Struktur um eine erste Achse erlaubt, wobei die optischeHalterung auf eine Weise an der Struktur angebracht ist, die eineDrehung der optischen Halterung um eine zweite Achse erlaubt.
    [4] Strahlmanipulierer gemäß Anspruch 3, bei dem die zweiteAchse senkrecht zu der ersten Achse ist.
    [5] Strahlmanipulierer gemäß einem der Ansprüche 2 bis4, bei dem die zweite optische Befestigung (340) eine Strukturaufweist, die an der Basis angebracht ist, wobei der erste Keil(310) auf einer ersten Seite einer Öffnung durch die Struktur befestigtist und der zweite Keil (320) auf einer zweiten Seite der Öffnung befestigt ist.
    [6] Strahlmanipulierer gemäß einem der Ansprüche 2 bis5, bei dem die Platte (330) an die optische Halterung geklebtist.
    [7] Strahlmanipulierer gemäß einem der Ansprüche 1 bis6, der ferner eine optische Halterung für die Platte aufweist, wobeidie Platte einen konvexen Umfangsabschnitt aufweist, der in einenkonkaven Abschnitt der optischen Halterung paßt, wobei der konvexe Umfangsabschnittder Platte an den konkaven Abschnitt der Halterung geklebt ist.
    [8] Strahlmanipulierer gemäß einem der Ansprüche 1 bis7, der ferner eine optische Halterung für den ersten Keil aufweist,wobei der erste Keil an die optische Halterung geklebt ist.
    [9] Strahlmanipulierer gemäß einem der Ansprüche 6 bis8, bei dem die optische Halterung ringförmig ist und einen innerenDurchmesser aufweist, der größer alsein Durchmesser des ersten Keils ist, wobei der erste Keil an eineinnere Leiste der optischen Halterung geklebt ist, wobei sich dieinnere Leiste radial von dem inneren Durchmesser der optischen Halterungnach innen erstreckt.
    [10] Strahlmanipulierer mit folgenden Merkmalen: einerBefestigungsstruktur, die eine Öffnung(510) aufweist; einer ersten optischen Halterung (312),die einen ersten Keil (310) enthält, wobei die erste optischeHalterung auf eine Weise in eine erste Seite der Öffnung (510)paßt,die eine Drehung der ersten optischen Halterung (312) umeinen optischen Pfad durch die Öffnung(510) erlaubt; und einer zweiten optischen Halterung(322), die einen zweiten Keil enthält, wobei die zweite optischeHalterung (322) auf eine Weise in eine zweite Seite der Öffnung (510)paßt,die eine Drehung der zweiten optischen Halterung (322)um den optischen Pfad durch die Öffnung(510) erlaubt.
    [11] Strahlmanipulierer gemäß Anspruch 10, bei dem dieerste optische Halterung (322) ringförmig ist und einen innerenDurchmesser aufweist, der größer alsein Durchmesser des ersten Keils (310) ist, wobei der er steKeil an eine innere Leiste (410) der optischen Halterung(322) geklebt ist, wobei sich die innere Leiste (410) radialvon dem inneren Durchmesser der optischen Halterung nach innen erstreckt.
    [12] Strahlmanipulierer gemäß Anspruch 10 oder 11, beidem die Befestigungsstruktur eine Klemme (340) aufweist,die gelöstwird, um die Größe der Öffnung (510)zu erweitern, um eine Drehung der ersten (312) und der zweiten optischenHalterung (322) zu erlauben, und angezogen wird, um eineDrehung der ersten und der zweiten optischen Halterung zu verhindern.
    [13] Strahlmanipulierer gemäß einem der Ansprüche 10 bis12, bei dem die Öffnungbogenförmigist, so daß nurgetrennte Regionen um die Öffnungdie erste optische Halterung (312) kontaktieren.
    [14] Strahlmanipulierer mit folgenden Merkmalen: einemersten Keil; einem zweiten Keil entlang eines optischen Pfadsdurch den ersten Keil; und einer Befestigungsstruktur für den erstenKeil und den zweiten Keil, wobei die Befestigungsstruktur folgende Einstellungenliefert: Drehung des ersten Keils (610) um den optischenPfad; Drehung des zweiten Keils (620) um den optischenPfad, wobei die Drehung des zweiten Keils (620) unabhängig vonder Drehung des ersten Keils (610) ist; und Einstellungeines Pitchwinkels und eines Gierwinkels des ersten Keils (610)und des zweiten Keils (620) relativ zu dem optischen Pfad.
    [15] Strahlmanipulierer gemäß Anspruch 14, bei dem dieBefestigungsstruktur folgende Merkmale aufweist: eine ersteStruktur (630), die eine Öffnung aufweist, wobei dererste Keil auf einer ersten Seite der Öffnung befestigt ist und derzweite Keil auf einer zweiten Seite der Öffnung befestigt ist; und einezweite Struktur (640), die auf eine Weise an der erstenStruktur (630) angebracht ist, die eine Drehung der erstenStruktur (630) um eine erste Achse erlaubt, wobei die zweiteStruktur um eine zweite Achse drehbar ist.
    [16] Strahlmanipulierer gemäß Anspruch 15, bei dem dieerste Struktur eine Klemme umfaßt,die einen ausgespannten Zustand, der die Drehungen des ersten Keilsund des zweiten Keils erlaubt, und einen eingespannten Zustand aufweist,der Ausrichtungen des ersten Keils und des zweiten Keils relativzu der ersten Struktur fixiert.
    [17] Strahlmanipulierer gemäß einem der Ansprüche 14 bis16, bei dem der erste Keil einen Keilwinkel aufweist, der gleicheinem Keilwinkel des zweiten Keils ist.
    [18] Strahlmanipulierer gemäß einem der Ansprüche 14 bis17, bei dem der erste Keil im wesentlichen identisch zu dem zweitenKeil ist.
    [19] Strahlmanipulierer gemäß einem der Ansprüche 14 bis18, der ferner eine optische Halterung für den ersten Keil aufweist,wobei der erste Keil an die optische Halterung geklebt ist.
    [20] Strahlmanipulierer gemäß Anspruch 19, bei dem dieoptische Halterung ringförmigist und einen inneren Durchmesser aufweist, der größer alsein Durchmesser des ersten Keils ist, wobei der erste Keil an eine innereLeiste der optischen Halterung geklebt ist, und wobei sich die innereLeiste radial von dem inneren Durchmesser der optischen Halterungnach innen erstreckt.
    [21] Verfahren zum Steuern eines Pfades eines Strahls,mit folgenden Schritten: (a) Plazieren eines Keilsatzes, dereinen ersten Keil (610) und einen zweiten Keil (620)umfaßt,in dem Pfad des Strahls; (b) Drehen zumindest eines des erstenKeils (610) und des zweiten Keils (620) um denPfad, um den Strahl in Richtung einer Zielrichtung abzulenken; und (c)Einstellen eines Winkels zwischen dem Pfad und einer Achse durchden Keilsatz, um den Strahl in Richtung einer Zielposition zu verschieben.
    [22] Verfahren gemäß Anspruch21, das ferner folgende Schritte aufweist: Bestimmen, ob Schritt(c) den Strahl innerhalb eines erforderlichen Winkels von der Zielrichtunghinterlassen hat; und Wiederholen von Schritt (b) ansprechenddarauf, daß derStrahl außerhalbdes erforderlichen Winkels liegt.
    [23] Verfahren gemäß Anspruch21 oder 22, das ferner folgende Schritte aufweist: Bestimmen,ob Schritt (b) den Strahl innerhalb einer erforderlichen Entfernungvon der Zielposition hinterlassen hat; und Wiederholen vonSchritt (c) ansprechend darauf, daß der Strahl außerhalbder erforderlichen Entfernung liegt.
    [24] Verfahren gemäß einemder Ansprüche21 bis 23, bei dem das Drehen zumindest eines des ersten Keils (610)und des zweiten Keils (620) eine Winkeltrennung zwischendem Strahl und der Zielrichtung hinterläßt und das Einstellen des Winkelszwischen dem Pfad und der Achse den Strahl näher zu der Zielrichtung ablenkt.
    [25] Verfahren gemäß einemder Ansprüche21 bis 24, bei dem das Einstellen des Winkels zwischen dem Pfadund der Achse den Strahl von der Zielposition versetzt hinterläßt und dasDrehen zumindest eines des ersten Keils (610) und des zweitenKeils (620) den Strahl näher zu der Zielposition verschiebt.
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