DE202011110732U1 - Optical arrangement for laser interference structuring of a sample with beam guidance of the same path length - Google Patents

Optical arrangement for laser interference structuring of a sample with beam guidance of the same path length Download PDF

Info

Publication number
DE202011110732U1
DE202011110732U1 DE202011110732.2U DE202011110732U DE202011110732U1 DE 202011110732 U1 DE202011110732 U1 DE 202011110732U1 DE 202011110732 U DE202011110732 U DE 202011110732U DE 202011110732 U1 DE202011110732 U1 DE 202011110732U1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
mirror
positioning
partial
main axis
mirrors
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE202011110732.2U
Other languages
German (de)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Original Assignee
Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV filed Critical Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority to DE202011110732.2U priority Critical patent/DE202011110732U1/en
Publication of DE202011110732U1 publication Critical patent/DE202011110732U1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • DTEXTILES; PAPER
    • D03WEAVING
    • D03JAUXILIARY WEAVING APPARATUS; WEAVERS' TOOLS; SHUTTLES
    • D03J1/00Auxiliary apparatus combined with or associated with looms
    • D03J1/06Auxiliary apparatus combined with or associated with looms for treating fabric
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B23K26/0604Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by a combination of beams
    • B23K26/0608Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by a combination of beams in the same heat affected zone [HAZ]
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/352Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring for surface treatment
    • B23K26/355Texturing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/352Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring for surface treatment
    • B23K26/3568Modifying rugosity
    • B23K26/3584Increasing rugosity, e.g. roughening
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/09Beam shaping, e.g. changing the cross-sectional area, not otherwise provided for
    • G02B27/0905Dividing and/or superposing multiple light beams
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/09Beam shaping, e.g. changing the cross-sectional area, not otherwise provided for
    • G02B27/0938Using specific optical elements
    • G02B27/0977Reflective elements
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/10Beam splitting or combining systems
    • G02B27/14Beam splitting or combining systems operating by reflection only
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/10Beam splitting or combining systems
    • G02B27/14Beam splitting or combining systems operating by reflection only
    • G02B27/144Beam splitting or combining systems operating by reflection only using partially transparent surfaces without spectral selectivity
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03HHOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H1/00Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
    • G03H1/04Processes or apparatus for producing holograms
    • G03H1/0476Holographic printer
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03HHOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H1/00Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
    • G03H1/0005Adaptation of holography to specific applications
    • G03H2001/0094Adaptation of holography to specific applications for patterning or machining using the holobject as input light distribution
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03HHOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H1/00Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
    • G03H1/04Processes or apparatus for producing holograms
    • G03H1/0476Holographic printer
    • G03H2001/0482Interference based printer
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03HHOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H2223/00Optical components
    • G03H2223/26Means providing optical delay, e.g. for path length matching

Abstract

Optische Anordnung zur Laserinterferenzstrukturierung einer Probe (P) mit einem Strahlteiler (1), auf den ein Laserstrahl (l) entlang einer optischen Hauptachse (H) der Anordnung einstrahlbar ist und mit dem dieser eingestrahlte Laserstrahl (l) in einen transmittierten Teilstrahl (tl) und einen reflektierten Teilstrahl (rl) aufteilbar ist, wobei der reflektierte Teilstrahl bevorzugt mit einem Winkel von 90° zur Hauptachse (H) reflektierbar ist, sowie einem im Strahlengang des transmittierten Teilstrahls (tl) angeordneten ersten Positionierspiegel (2t) und einem im Strahlengang des reflektierten Teilstrahls (rl) angeordneten zweiten Positionierspiegel (2r), wobei die beiden Positionierspiegel (2t, 2r) zum Reflektieren der beiden Teilstrahlen (tl, rl) auf einen gemeinsamen Zielpunkt (Z) und so angeordnet und ausgerichtet sind, dass die optische Weglänge der beiden Teilstrahlen (tl, rl) zwischen dem Strahlteiler (1) und dem gemeinsamen Zielpunkt (Z) dieselbe ist.Optical arrangement for laser interference structuring of a sample (P) with a beam splitter (1) onto which a laser beam (1) can be irradiated along an optical main axis (H) of the arrangement and with which the laser beam (1) irradiated thereto into a transmitted partial beam (t1) and a reflected partial beam (rl) can be divided, the reflected partial beam preferably being able to be reflected at an angle of 90 ° to the main axis (H), and a first positioning mirror (2t) arranged in the beam path of the transmitted partial beam (t1) and one in the beam path of the the two positioning mirrors (2t, 2r) for reflecting the two partial beams (tl, rl) to a common target point (Z) and are arranged and aligned such that the optical path length of the both sub-beams (tl, rl) between the beam splitter (1) and the common target point (Z) is the same.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Interferenz-Aufbau eines optischen Systems zur Laserinterferenzstrukturierung, also auf eine optische Anordnung zur Laserinterferenzstrukturierung einer Probe. The present invention relates to an interference structure of an optical system for laser interference structuring, that is, to an optical arrangement for laser interference patterning of a sample.

Optische Anordnungen zur Laserinterferenzstrukturierung von Proben sind aus dem Stand der Technik bereits bekannt. So zeigt die US 6,549,309 B1 einen Aufbau zum Erzeugen von holografischen Mustern auf einer Probe, in dem die Probe mit einem Interferenzmuster bestrahlt wird (die Strukturierung geschieht dann dadurch, dass, wie auch bei der vorliegenden Erfindung, an den Stellen der Interferenzmaxima eine ausreichende Strahlintensität zum Abtragen von Material führt). Bei dieser Anordnung wird ein Laserstrahl mittels eines halbdurchlässigen Strahlteilers in zwei Teilstrahlen aufgeteilt, wobei beide Teilstrahlen einen unterschiedlichen geometrischen Weg bzw. eine unterschiedliche optische Weglänge bis zum Auftreffen auf der zu strukturierenden Probe aufweisen. Diese unterschiedliche optische Weglänge der beiden Teilstrahlen kann jedoch zu einer Verminderung der Strukturierungseffizienz führen (siehe nachfolgend). Optical arrangements for laser interference patterning of samples are already known from the prior art. That's how it shows US 6,549,309 B1 a structure for generating holographic patterns on a sample in which the sample is irradiated with an interference pattern (the structuring then takes place in that, as in the present invention, at the locations of the interference maxima a sufficient beam intensity leads to the removal of material) , In this arrangement, a laser beam is split into two sub-beams by means of a semipermeable beam splitter, wherein both sub-beams have a different geometric path or a different optical path length to impinge on the sample to be patterned. However, this different optical path length of the two partial beams can lead to a reduction of the structuring efficiency (see below).

Aus dem Stand der Technik ist darüber hinaus eine Anordnung mit einem diffraktiven Strahlteiler bekannt, wo die geteilten Strahlen über Linsen wieder zusammengeführt werden ( A. Lasagni, P. Shao, J. Hendricks, C. M. Shaw, D. Martin and S. Das „Direct fabrication of periodic patterns with hierarchical sub-wavelength structures on poly(3,4-ethylene dioxythiopene)-poly(styrene sulfonate) thin films using femtosecond laser interferene patterning, Applied Surface Science 256(2010) 1708–1713 ). Nachteilig dabei ist jedoch, dass die Transmissionskomponente des geteilten Strahls geblockt werden muss und damit sehr viel Strahlenergie des Eingangstrahls verloren geht. Zudem können hohe Energiedichten leicht zu einer Zerstörung der diffraktiven Optik führen. Auch ist eine großflächige Bearbeitung nicht möglich. Moreover, an arrangement with a diffractive beam splitter is known from the prior art, where the split beams are brought together again via lenses ( A. Lasagni, P. Shao, J. Hendricks, CM Shaw, D. Martin and S. The Direct Production of Periodic Patterns with Sub-wavelength Structural Structures on Poly (3,4-Ethylene dioxythiopene) -poly (styrenesulfonates) thin films using femtosecond laser interfering patterning, Applied Surface Science 256 (2010) 1708-1713 ). The disadvantage here, however, is that the transmission component of the split beam must be blocked and thus a lot of beam energy of the input beam is lost. In addition, high energy densities can easily lead to destruction of the diffractive optics. Also, a large-scale editing is not possible.

Wie bereits angedeutet, führt die fehlende Berücksichtigung des geometrischen Wegunterschiedes, also der unterschiedlichen optischen Weglänge der beiden Teilstrahlen nach dem Aufteilen mittels eines Strahlteilers beim erstgenannten Stand der Technik in der Regel zu einer Verminderung der Strukturierungseffizienz. Tritt noch hinzu, dass die Einfallswinkel der beiden Teilstrahlen auf die Oberfläche der zu strukturierenden Probe ungleich sind, das heißt Θ1 ≠ Θ2, dann kann dies zusätzlich zu unsymmetrischen und/oder inhomogenen Strukturen führen. Deshalb ist es in der Regel notwendig, dass die Einfallswinkel der beiden Teilstrahlen auf die Probe gleich sind (Θ1 = Θ2). As already indicated, the lack of consideration of the geometric path difference, ie the different optical path length of the two partial beams after splitting by means of a beam splitter in the first-mentioned prior art generally leads to a reduction of the structuring efficiency. If, in addition, the angles of incidence of the two partial beams on the surface of the sample to be structured are unequal, that is, Θ 1 ≠ Θ 2 , then this can additionally lead to asymmetrical and / or inhomogeneous structures. Therefore, it is usually necessary that the angles of incidence of the two partial beams are equal to the sample (Θ 1 = Θ 2 ).

4a zeigt eine schematische Darstellung des Strahlverlaufs bei einer Zweistrahlinterferenz der beiden Teilstrahlen im Stand der Technik, wenn der geometrische Wegunterschied der beiden Teilstrahlen nicht berücksichtigt wird. Wird vorausgesetzt, dass Θ1 = Θ2 = Θ ist, dann entspricht der Unterschied in der optischen Weglänge der beiden Teilstrahlen, also der Gangunterschied Δ genau der Differenz der geometrischen Weglängen n·(L1 + L2) und n·(L3 + L4), wobei n die Brechzahl desjenigen Mediums ist, in dem die Ausbreitung der Laserstrahlung stattfindet. Somit gilt unter der Voraussetzung gleicher Einfallswinkel (Θ = Θ1 = Θ2)

Figure DE202011110732U1_0002
4a shows a schematic representation of the beam path in a two-beam interference of the two partial beams in the prior art, if the geometric path difference of the two partial beams is not taken into account. If it is assumed that Θ 1 = Θ 2 = Θ, then the difference in the optical path length of the two partial beams, ie the path difference Δ, corresponds exactly to the difference between the geometric path lengths n · (L 1 + L 2 ) and n · (L 3 + L 4 ), where n is the refractive index of the medium in which the propagation of the laser radiation takes place. Thus, assuming the same angle of incidence (Θ = Θ 1 = Θ 2 )
Figure DE202011110732U1_0002

Mit L1 = (L3 + L5)tanΘ und L4 = L5tanΘ folgt:

Figure DE202011110732U1_0003
With L 1 = (L 3 + L 5 ) tanΘ and L 4 = L 5 tanΘ follows:
Figure DE202011110732U1_0003

4b bis 4d zeigen die entsprechende zeitliche Verzögerung (in Abhängigkeit von L3), mit der zwei den Teilstrahlen entsprechende Laserpulse (bei Verwendung von gepulster Laserstrahlung, wie es bei der Laserinterferenzstrukturierung üblich ist) auf die zu strukturierende Oberfläche bzw. das Substrat auftreffen (hierbei sind Normalbedingungen vorausgesetzt, dass heißt n = 1). P ist hierbei die Periode der Interferenzstrukturen, die in die Oberfläche der Probe einstrukturiert werden. Bei der in den 4b bis 4d gezeigten Abhängigkeit der zeitlichen Verzögerung des Auftreffens der Laserpulse der beiden Teilstrahlen von L3 (gezeigt ist jeweils das Verhältnis des Unterschiedes Δt in der Pulslaufzeit und der Pulsdauer τ) ist zu erkennen, dass mit zunehmendem L3 auch der Zeitunterschied bzw. die zeitliche Verzögerung größer wird. Darüber hinaus hat die Laserpulsdauer τ einen starken Einfluss auf die zeitliche Verschiebung zweier Pulse der beiden Teilstrahlen. Je kürzer die Laserpulse sind, umso größer ist der Zeitunterschied beim Auftreffen auf die Probe (beispielsweise Metallsubstrat). Bei einer Pulsdauer von τ = 10 ns; einer Kohärenzlänge von Lk = 3m und einem geometrischen Gangunterschied von beispielsweise Δ = 3 cm trifft der spätere Puls ca. 33 ps später auf, als der erste Puls, was einem Zeitunterschied von 0.3 % entspricht. Bei Pulsdauern von τ = 1 ns bzw. τ = 0.1 ns vergrößert sich der Zeitunterschied um einen Faktor 10 (3%) bzw. 100 (30%). 4b to 4d show the corresponding time delay (as a function of L 3 ), with the two laser pulses corresponding to the partial beams (using pulsed laser radiation, as is customary in the Laserinterferenzstrukturierung) impinge on the surface to be structured or the substrate (this normal conditions are assumed that is, n = 1). P is the period of the interference structures that are structured in the surface of the sample. In the in the 4b to 4d shown dependence of the time delay of the impingement of the laser pulses of the two partial beams of L 3 (shown in each case the ratio of the difference .DELTA.t in the pulse duration and the pulse duration τ) can be seen that with increasing L 3 , the time difference and the time delay greater becomes. In addition, the laser pulse duration τ has a strong influence on the time shift of two pulses of the two partial beams. The shorter the laser pulses, the greater the time difference when hitting the sample (for example metal substrate). With a pulse duration of τ = 10 ns; a coherence length of L k = 3m and a geometric retardation of, for example, Δ = 3 cm, the later pulse occurs approximately 33 ps later than the first pulse, which corresponds to a time difference of 0.3%. With pulse durations of τ = 1 ns or τ = 0.1 ns, the time difference increases by a factor of 10 (3%) or 100 (30%).

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es somit, eine optische Anordnung zur Laserinterferenzstrukturierung einer Probe zur Verfügung zu stellen, die eine Verminderung der Strukturierungseffizienz sowie unsymmetrische und/oder inhomogene Strukturen vermeidet, also ganz allgemein zu einer verbesserten Interferenzstrukturierung führt. It is therefore an object of the present invention to provide an optical arrangement for laser interference patterning of a sample, which reduces the structuring efficiency as well as unsymmetrical and / or inhomogeneous ones Avoiding structures, so in general leads to an improved interference structuring.

Die vorstehend genannte erfindungsgemäße Aufgabe wird durch eine optische Anordnung gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsvarianten der Erfindung lassen sich jeweils den abhängigen Patentansprüchen entnehmen. Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung zunächst allgemein, dann anhand von mehreren Ausführungsbeispielen beschrieben. Die in den Ausführungsbeispielen in Kombination miteinander realisierten Einzelmerkmale müssen dabei im Rahmen des durch die Patentansprüche vorgegebenen Schutzumfangs nicht genau in der in den Ausführungsbeispielen gezeigten Art und Weise (dies betrifft insbesondere die Positionierung und/oder Ausrichtung einzelner optischer Elemente der Anordnung) realisiert werden, sondern können auch auf andere Art und Weise realisiert werden. Insbesondere können einzelne der gezeigten Merkmale bzw. optischen Elemente auch weggelassen werden oder auch auf andere Art und Weise positioniert und/oder ausgerichtet oder mit anderen optischen Elementen kombiniert werden. The above object of the invention is achieved by an optical arrangement according to claim 1. Advantageous embodiments of the invention can be found in the dependent claims. Hereinafter, the present invention will be described first generally, then with reference to several embodiments. The individual features realized in the exemplary embodiments in combination with one another do not have to be realized exactly in the manner shown in the exemplary embodiments (in particular the positioning and / or alignment of individual optical elements of the arrangement) within the scope of the patent claims can also be realized in other ways. In particular, individual ones of the features or optical elements shown can also be omitted or else positioned and / or aligned or combined with other optical elements in another way.

Grundlegende Idee der vorliegenden Erfindung ist es, die einzelnen zur Strahlführung verwendeten optischen Elemente der Anordnung so zu positionieren und auszurichten, dass ein Zeitunterschied zwischen Laserpulsen der beiden Teilstrahlen, die auf die Probe treffen, vermieden wird. Die einzelnen optischen Elemente der Anordnung werden also so ausgerichtet und angeordnet, dass die optische Weglänge der beiden Teilstrahlen dieselbe ist, dass also kein geometrischer Wegunterschied der beiden Teilstrahlen existiert. Zudem werden die einzelnen optischen Elemente der erfindungsgemäßen Anordnung und die Probe so ausgerichtet und positioniert, dass gleiche Einfallswinkel (relativ zur Oberflächennormalen der zu bearbeitenden Probe) für die beiden auf die Probe einfallenden Teilstrahlen realisiert werden. The basic idea of the present invention is to position and align the individual optical elements of the arrangement used for beam guidance in such a way that a time difference between laser pulses of the two partial beams impinging on the sample is avoided. The individual optical elements of the arrangement are thus aligned and arranged so that the optical path length of the two partial beams is the same, so that no geometric path difference of the two partial beams exists. In addition, the individual optical elements of the arrangement according to the invention and the sample are aligned and positioned so that the same angles of incidence (relative to the surface normal of the sample to be processed) are realized for the two partial beams incident on the sample.

Ein wesentliches optisches Element der Anordnung ist hierbei zunächst ein halbdurchlässiger Strahlteiler, mit dem der zur Strukturierung verwendete (z.B. mittels eines Nd:YAG-Lasers erzeugte), in der Regel gepulste Laserstrahl (Pulsdauer z.B. zwischen 0.01 und 100 Nanosekunden) in die beiden Teilstrahlen, nachfolgend auch als transmittierter und als reflektierter Teilstrahl bezeichnet, aufgeteilt wird. Die beiden Teilstrahlen werden dann, wie nachfolgend noch im Detail beschrieben, mittels einzelner Spiegel so geführt, dass ein optischer Wegunterschied zwischen den beiden Teilstrahlen vermieden wird. An essential optical element of the arrangement here is first a semipermeable beam splitter, with which the laser beam used for structuring (eg produced by means of a Nd: YAG laser), generally pulsed laser pulse (pulse duration eg between 0.01 and 100 nanoseconds), in the two partial beams, hereinafter also referred to as transmitted and reflected partial beam is divided. The two partial beams are then, as described in more detail below, guided by means of individual mirrors so that an optical path difference between the two partial beams is avoided.

Unter einem Spiegel ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung jegliches optisches Element zu verstehen, das in der Lage ist, Laserstrahlen in ihrer Richtung umzulenken (beispielsweise durch Reflexion). Ebenso wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung unter einem Reflektieren eines (Teil)Strahls ganz allgemein jegliches Umlenken dieses Strahls verstanden, unabhängig davon, welcher konkrete physikalische Prozess (an dem dazu verwendeten optischen Element) letztendlich zu diesem Umlenken führt. Entsprechend wird unter einer Transmission eines (Teil)Strahls durch ein verwendetes optisches Element (insbesondere: Strahlteiler) verstanden, dass zumindest ein Teil des entsprechenden Laserstrahls dieses optische Element ohne Richtungsänderung durchdringt. For the purposes of the present invention, a mirror is to be understood as meaning any optical element capable of deflecting laser beams in their direction (for example by reflection). Likewise, in the context of the present invention, reflecting a (partial) beam generally means any deflection of this beam, irrespective of which concrete physical process (at the optical element used therefor) ultimately leads to this deflection. Correspondingly, a transmission of a (partial) beam through a used optical element (in particular: beam splitter) means that at least a part of the corresponding laser beam penetrates this optical element without changing direction.

Die vorliegende Erfindung beschreibt somit eine optische Anordnung zur Laserinterferenzstrukturierung, bei der durch eine gezielte Positionierung von Spiegeln gleiche Weglängen der Teilstrahlen realisiert werden, so dass die zeitliche Verzögerung der Überlappung von Pulsen unterschiedlicher Teilstrahlen Null ist. Dies ist insbesondere für Lasersysteme mit kürzeren Pulsdauern von Bedeutung, da die zeitliche Verzögerung, die insbesondere bei sehr kurzen Laserpulsen beim Auftreffen auf die Probe einen kritischen Wert darstellt (4b4d), minimiert wird. The present invention thus describes an optical arrangement for laser interference structuring, in which the same path lengths of the partial beams are realized by a specific positioning of mirrors, so that the time delay of the overlapping of pulses of different partial beams is zero. This is particularly important for laser systems with shorter pulse durations, since the time delay, which represents a critical value when hitting the sample, in particular for very short laser pulses ( 4b - 4d ), is minimized.

Darüber hinaus wird mit der vorliegenden Erfindung auch eine Verbesserung des Kontrasts zwischen den Interferenzmaxima und -minima erreicht. Der Kontrast ist dabei der Intensitätsunterschied zwischen Interferenzmaxima und -minima bei der Überlappung zweier Pulse. Für den idealen Fall (zeitliche Verzögerung ist gleich Null) soll gelten: IntensitätMaxima = 2 × IntensitätAusgangsstrahl (vor dem Strahlteiler 1) und IntensitätMinima = 0. Moreover, the present invention also achieves an improvement in the contrast between the interference maxima and minima. The contrast is the intensity difference between interference maxima and minima in the overlap of two pulses. For the ideal case (time delay is equal to zero) the following applies: intensity maxima = 2 × intensity output beam (before the beam splitter 1) and intensity minima = 0.

Die erfindungsgemäße optische Anordnung lässt sich zur direkten Interferenzstruktuierung von Proben unterschiedlichsten Aufbaus (z.B. von Metallsubstraten, Kunststoffsubstraten oder auch Halbleitersubstraten) aus unterschiedlichen Anwendungsbereichen (wie zum Beispiel der Solarindustrie, der Automobilindustrie, der Medizintechnik, der Optik oder der Sensorik) einsetzen. Darüber hinaus sind insbesondere auch im Bereich der Elektronik oder des Flugzeugbaus unterschiedlichste Strukturierungsanwendungen denkbar. The optical arrangement according to the invention can be used for the direct interference patterning of samples of a wide variety of structures (for example of metal substrates, plastic substrates or also semiconductor substrates) from different fields of application (such as the solar industry, the automotive industry, medical technology, optics or sensor technology). In addition, a wide variety of structuring applications are conceivable, in particular in the field of electronics or aircraft engineering.

Eine erfindungsgemäße optische Anordnung zur Laserinterferenzstrukturierung umfasst einen bevorzugt halbdurchlässigen Strahlteiler, auf den ein Laserstrahl entlang einer optischen Hauptachse der Anordnung eingestrahlt werden kann und mit dem dieser Laserstrahl in einen durchgelassenen (transmittierten) Teilstrahl und einen umgelenkten (reflektierten) Teilstrahl aufgeteilt werden kann. Der reflektierte Teilstrahl wird dabei durch den Strahlteiler bevorzugt mit einem Winkel von 90° zur Hauptachse reflektiert bzw. umgelenkt. Die Anordnung umfasst darüber hinaus einen im Strahlengang des transmittierten Teilstrahls angeordneten ersten Positionierspiegel und einen im Strahlengang des reflektierten Teilstrahls angeordneten zweiten Positionierspiegel. Die beiden Positionier-spiegel sind so angeordnet (3D Position im Raum) und ausgerichtet (3D Orientierung im Raum), dass sie die beiden Teilstrahlen auf einen gemeinsamen Zielpunkt (in dem dann das zu strukturierende Bauteil angeordnet werden kann) umlenken, also reflektieren. Die Anordnung und Ausrichtung geschieht dabei (wie nachfolgend noch anhand von Beispielen gezeigt) so, dass die optische Weglänge der beiden Teilstrahlen zwischen dem Strahlteiler und dem gemeinsamen Zielpunkt der beiden Teilstrahlen dieselbe ist. An optical arrangement according to the invention for laser interference structuring comprises a preferably semipermeable beam splitter onto which a laser beam can be irradiated along an optical main axis of the arrangement and with which this laser beam can be split into a transmitted (transmitted) sub-beam and a deflected (reflected) sub-beam. The reflected partial beam is preferably reflected or deflected by the beam splitter at an angle of 90 ° to the main axis. The arrangement further comprises one in the beam path of the transmitted sub-beam arranged first positioning mirror and arranged in the beam path of the reflected sub-beam second positioning mirror. The two positioning mirrors are arranged (3D position in space) and aligned (3D orientation in space), that they divert the two partial beams to a common target point (in which then the component to be structured can be arranged), so reflect. The arrangement and alignment takes place (as shown below with reference to examples) so that the optical path length of the two partial beams between the beam splitter and the common target point of the two partial beams is the same.

Wie nachfolgend noch im Detail beschrieben, können im Strahlengang der beiden Teilstrahlen zwischen dem Strahlteiler und dem Zielpunkt weitere die Teilstrahlen umlenkende bzw. reflektierende optische Elemente, die als Umlenkspiegel bezeichnet werden, hinzutreten. Die beiden Positionierspiegel sind jedoch diejenigen Spiegel im Strahlengang, die die letzte Umlenkung der Teilstrahlen zum gemeinsamen Zielpunkt hin bewirken. In der Regel (dies muss jedoch nicht so sein), sind die Positionierspiegel ortsfest angeordnet, jedoch hinsichtlich derjenigen Oberfläche, die die Umlenkung der Teilstrahlen bewirkt, variabel (das heißt sie ermöglichen eine unterschiedliche Orientierung der Spiegelfläche im Raum). Im Gegensatz dazu (auch dies muss jedoch nicht so sein) sind die optional verwendeten weiteren Umlenkspiegel in der Regel sowohl ortsfest positioniert, als auch mit einer festen, nicht-variablen Orientierung ihrer Spiegelflächen im Raum versehen (festgelegte Orientierung der Spiegelfläche). Die Veränderung der Orientierung der Spiegelfläche der Positionierspiegel kann beispielsweise mit Hilfe einer entsprechenden Motorsteuerung realisiert sein. Die ortsfeste Positionierung der Positionierspiegel und/oder der Umlenkspiegel kann mit Hilfe einer ebenen Grundplatte, auf der die einzelnen Spiegel verschraubt werden können, realisiert werden. As described in more detail below, in the beam path of the two partial beams between the beam splitter and the target point further optical elements which deflect or reflect the partial beams, which are referred to as deflecting mirrors, can be added. However, the two positioning mirrors are those mirrors in the beam path that cause the last deflection of the partial beams towards the common target point. In general (but this need not be so), the positioning mirrors are arranged stationary, but with respect to that surface which causes the deflection of the partial beams, variable (that is, they allow a different orientation of the mirror surface in space). In contrast to this (however, this need not be so), the optionally used further deflecting mirrors are usually both stationarily positioned and provided with a fixed, non-variable orientation of their mirror surfaces in space (fixed orientation of the mirror surface). The change in the orientation of the mirror surface of the positioning mirror can be realized for example by means of a corresponding motor control. The stationary positioning of the positioning mirror and / or the deflection mirror can be realized by means of a flat base plate on which the individual mirrors can be screwed.

Vorteilhafterweise ist die erfindungsgemäße Anordnung so ausgebildet, dass ein zu strukturierender Oberflächenabschnitt der zu strukturierenden Probe am Zielpunkt so positioniert werden kann (z.B. über eine Probenhalterung auf der Grundplatte), dass die Einfallswinkel der beiden Teilstrahlen dieselben sind: Die beiden Winkel zwischen der Flächennormale auf diesem Oberflächenabschnitt der Probe einerseits und dem mittels des jeweiligen Positionierspiegels auf diesen Oberflächenabschnitt eingestrahlten Teilstrahlabschnittes andererseits sind somit identisch (Θr = Θt, wobei hier „r“ für den reflektierten bzw. vom Strahlteiler umgelenkten Teilstrahl und „t“ für den vom Strahlteiler hindurch gelassenen bzw. transmittierten Teilstrahl steht). Advantageously, the arrangement according to the invention is designed so that a surface portion of the sample to be structured at the target point can be positioned (eg via a sample holder on the base plate) that the incidence angle of the two partial beams are the same: the two angles between the surface normal on this The surface section of the sample on the one hand and the partial beam section incident on this surface section by means of the respective positioning mirror on the other hand are thus identical (Θ r = Θ t , in which case "r" for the reflected partial beam deflected by the beam splitter and "t" for the partial beam left by the beam splitter or transmitted partial beam is available).

In einer weiteren vorteilhaften Variante sind die beiden Positionierspiegel so angeordnet und ausgerichtet, dass für den transmittierten und den reflektierten Teilstrahl die optische Weglänge zwischen dem Strahlteiler und der Auftreffposition auf dem jeweiligen Positionierspiegel gleich lang ist und dass für den transmittierten und den reflektierten Teilstrahl die optische Weglänge zwischen dieser Auftreffposition und dem gemeinsamen Zielpunkt ebenfalls gleich lang ist. In a further advantageous variant, the two positioning mirrors are arranged and aligned so that the optical path length between the beam splitter and the impact position on the respective positioning mirror is the same for the transmitted and the reflected partial beam and that for the transmitted and the reflected partial beam, the optical path length is also the same length between this impact position and the common target point.

Grundsätzlich muss dies jedoch nicht der Fall sein: So können die beiden Positionierspiegel auch so angeordnet werden, dass die Weglängen (im reflektierten und im transmittierten Teilstrahl) zwischen Strahlteiler und Positionierspiegel unterschiedlich lang sind, wobei dann diese unterschiedliche Länge durch entsprechende Weglängenunterschiede auf der Strecke zwischen dem jeweiligen Positionierspiegel und dem gemeinsamen Zielpunkt wieder ausgeglichen wird. In principle, however, this need not be the case: the two positioning mirrors can also be arranged so that the path lengths (in the reflected and in the transmitted partial beam) between the beam splitter and the positioning mirror are of different lengths, in which case this different length is caused by corresponding path length differences on the distance between the respective positioning mirror and the common target point is compensated again.

Hierbei muss dann ggf. auch die Probenorientierung und -positionierung im Raum so angepasst werden, dass auch die beiden Einfallswinkel Θr und Θt auf die zu strukturierende Probenoberfläche bei den beiden Teilstrahlen identisch sind. In this case, if necessary, the sample orientation and positioning in the room must be adjusted so that the two angles of incidence Θ r and Θ t are identical to the sample surface to be structured in the two partial beams.

Wie bereits angedeutet ist vorteilhafterweise im Strahlengang mindestens eines der Teilstrahlen zwischen dem Strahlteiler und dem Positionierspiegel mindestens ein den betreffenden Teilstrahl umlenkender Umlenkspiegel angeordnet. Vorteilhafterweise ist sowohl im Strahlengang des reflektierten Teilstrahls als auch in demjenigen des transmittierten Teilstrahls mindestens ein Umlenkspiegel zwischen Strahlteiler und Positionierspiegel vorhanden. As already indicated, at least one deflecting mirror deflecting the relevant partial beam is advantageously arranged in the beam path of at least one of the partial beams between the beam splitter and the positioning mirror. Advantageously, at least one deflecting mirror is present between the beam splitter and the positioning mirror both in the beam path of the reflected partial beam and in that of the transmitted partial beam.

In einer weiteren vorteilhaften Variante sind der Strahlteiler sowie die Umlenkspiegel so angeordnet und ausgerichtet, dass für mehrere, bevorzugt für alle der Umlenkspiegel der Winkel zwischen dem jeweils einfallenden Teilstrahlenabschnitt (im reflektierten und/oder im transmittierten Teilstrahl) und der Normalen auf die Spiegelfläche (des Strahlteilers und/oder des betreffenden Umlenkspiegels) identisch ist. Bevorzugt ist die Anordnung darüber hinaus so gestaltet, dass dieser Winkel für mehrere, bevorzugt für alle Umlenkspiegel und bevorzugt auch für den Strahlteiler 45° beträgt. In a further advantageous variant of the beam splitter and the deflection mirror are arranged and aligned so that for several, preferably for all of the deflection mirror, the angle between the respective incident partial beam portion (in the reflected and / or in the transmitted partial beam) and the normal to the mirror surface (of the Beam splitter and / or the respective deflection mirror) is identical. In addition, the arrangement is preferably designed such that this angle is 45 ° for several, preferably for all deflecting mirrors and preferably also for the beam splitter.

In einer weiteren vorteilhaften erfindungsgemäßen Anordnung sind beide Teilstrahlen (also der reflektierte wie auch der transmittierte Teilstrahl) zwischen dem Strahlteiler und ihrem jeweiligen Positionier-spiegel zumindest abschnittsweise, bevorzugt in einem Abschnitt vor ihrem Auftreffen auf den jeweiligen Positionierspiegel, parallel geführt. Ebenso ist es vorteilhaft, beide Teilstrahlen zwischen dem Strahlteiler und ihrem jeweiligen Positionierspiegel zumindest abschnittsweise, bevorzugt vollständig in genau einer durch die beiden Teilstrahlen aufgespannten Ebene (die dann in der Regel parallel zu einer ebenen Grundplatte, auf der die einzelnen Spiegel befestigt sind, liegt) zu führen. Dabei ist es dann möglich, die Spiegelfläche der Positionierspiegel so im Raum zu orientieren, dass der gemeinsame Zielpunkt außerhalb dieser Ebene (z.B. oberhalb dieser Ebene auf der der Grundplatte gegenüberliegenden Seite) liegt. Ebenso ist es jedoch auch denkbar, die Positionierspiegel so anzuordnen und auszurichten, dass der gemeinsame Zielpunkt in dieser Ebene liegt. In a further advantageous arrangement according to the invention, both partial beams (ie the reflected as well as the transmitted partial beam) are guided in parallel at least in sections between the beam splitter and its respective positioning mirror, preferably in a section prior to its impact on the respective positioning mirror. It is likewise advantageous to use both partial beams between the beam splitter and its respective positioning mirror at least in sections, preferably completely in exactly one plane spanned by the two partial beams (which is then generally parallel to a flat base plate on which the individual mirrors are mounted). It is then possible to orient the mirror surface of the positioning mirror in the space such that the common target point lies outside this plane (eg above this plane on the side opposite the base plate). However, it is also conceivable to arrange and align the positioning mirrors such that the common target point lies in this plane.

Weitere spezifische Anordnungen gemäß der vorliegenden Erfindung lassen sich den abhängigen Ansprüchen 8 bis 10 entnehmen, wobei besonders vorteilhafte dieser erfindungsgemäßen Anordnungen, die jeweils alle in diesen Ansprüchen genannten Einzelmerkmale in Kombination miteinander verwirklichen, in den nachfolgenden Ausführungsbeispielen beschrieben sind. Further specific arrangements according to the present invention can be found in the dependent claims 8 to 10, wherein particularly advantageous these inventive arrangements, each realize all mentioned in these claims individual features in combination, are described in the following embodiments.

Vorteilhafterweise ist die erfindungsgemäße Anordnung darüber hinaus mit dem den Laserstrahl erzeugenden Laser versehen (der auch auf der Grundplatte befestigt werden kann, um in fester räumlicher Beziehung zu den anderen optischen Elementen der Anordnung zu stehen). Hierbei kann insbesondere ein gepulster Laser mit einer Pulsdauer im Bereich zwischen 0.01 ns und 100 ns eingesetzt werden, der schließlich den Laserstrahl auf den Strahlteiler einstrahlt. Ebenso ist es jedoch denkbar, einen kontinuierlichen Laser einzusetzen. Vorteilhafte Lasertypen sind Festkörperlaser (Neodym-YAG; neodymdotiertes Glas (Nd: Glas) und Ytterbium-dotierte Gläser und Keramiken), Argon-Ionen-Laser, Kupferdampflaser (Metalldampflaser) oder Ti-Saphir Laser mit Wellenlängen im Infrarot (z.B. 1064 und 800 nm), im Sichtbaren (z.B. 532 und 514,5 nm) oder im UV-Bereich (z.B. 355, 351 oder 266 nm). Advantageously, the arrangement according to the invention is further provided with the laser beam generating laser (which can also be mounted on the base plate to be in fixed spatial relation to the other optical elements of the arrangement). In this case, in particular a pulsed laser with a pulse duration in the range between 0.01 ns and 100 ns can be used, which finally irradiates the laser beam onto the beam splitter. However, it is also conceivable to use a continuous laser. Advantageous laser types are solid-state lasers (neodymium-YAG, neodymium-doped glass (Nd: glass) and ytterbium-doped glasses and ceramics), argon ion lasers, copper vapor lasers (metal vapor lasers) or Ti sapphire lasers with wavelengths in the infrared (eg 1064 and 800 nm ), in the visible (eg 532 and 514.5 nm) or in the UV range (eg 355, 351 or 266 nm).

Selbstverständlich können neben den bereits genannten optischen Elementen beliebige weitere optische Elemente im Strahlengang des Lasers vor dem Auftreffen auf den Strahlteiler (hier insbesondere Fokussierlinsen und/oder Blenden) oder auch im Teilstrahlengang des reflektierten und/oder des transmittierten Laserstrahls vorhanden sein (sofern letztere die Gleichheit der beiden optischen Weglängen nicht zerstören). Of course, in addition to the already mentioned optical elements any other optical elements in the beam path of the laser before hitting the beam splitter (in particular focusing lenses and / or aperture) or in the partial beam path of the reflected and / or the transmitted laser beam be present (if the latter equality the two optical path lengths do not destroy).

Nachfolgend wird die erfindungsgemäße optische Anordnung anhand dreier Ausführungsbeispiele beschrieben. The optical arrangement according to the invention will be described below with reference to three exemplary embodiments.

Dabei zeigen: Showing:

1a und 1b eine erste erfindungsgemäße Anordnung in Aufsicht (1a) sowie in 3D-Ansicht (1b). 1a and 1b a first arrangement according to the invention in supervision ( 1a ) as well as in 3D view ( 1b ).

2 ein zweite erfindungsgemäße Anordnung in Aufsicht. 2 a second inventive arrangement in plan view.

3 eine dritte erfindungsgemäße Anordnung in Aufsicht. 3 a third arrangement according to the invention in supervision.

1a zeigt eine Aufsicht auf diejenige Ebene, die durch die Strahlengänge des transmittierten und des reflektierten Teilstrahls zwischen dem Strahlteiler und dem Auftreffort auf den jeweiligen Positionier-spiegel des (transmittierten bzw. reflektierten) Teilstrahlengangs aufgespannt wird. Diese Ebene liegt parallel zu einer Grundplatte, an der die einzelnen optischen Elemente befestigt sind, die in 1a nicht gezeigt ist, vergleiche hierzu 1b. 1a shows a plan view of the plane which is spanned by the beam paths of the transmitted and the reflected partial beam between the beam splitter and the impact on the respective positioning mirror of the (transmitted or reflected) partial beam path. This plane is parallel to a base plate to which the individual optical elements are fixed in 1a not shown, see this 1b ,

Die optische Anordnung aus 1a, 1b umfasst einen gepulsten Nd:YAG-Laser 5, der einen gepulsten Laserstrahl l erzeugt und entlang der Hauptachsrichtung H der Anordnung (parallel zur Grundplatte 4, vergleiche 1b) abstrahlt. Zentriert auf der Hauptachse H ist im Laserstrahl l zunächst eine Linsen-Blenden-Kombination 6 ausgebildet, mit der der Laserstrahl l auf den halbdurchlässigen Strahlteiler 1 der Anordnung, der ebenfalls zentriert auf der optischen Hauptachse H angeordnet ist, eingekoppelt wird. Anstelle von 6 können Linsen auch nach 3t-2 und 3r ausgebildet sein, oder auch nach 1 (eine zwischen 1 und 3r, und die 2. zwischen 3t-1 und 3t-2); in beiden Fällen sind dann zwei Linsen notwendig. The optical arrangement 1a . 1b includes a pulsed Nd: YAG laser 5 which generates a pulsed laser beam 1 and along the main axis H of the arrangement (parallel to the base plate 4 , compare 1b) radiates. Centered on the main axis H is in the laser beam l first a lens-diaphragm combination 6 formed, with which the laser beam l on the semi-transparent beam splitter 1 the arrangement, which is also centered on the main optical axis H, is coupled. Instead of 6 Lenses may also be after 3t-2 and 3r be formed, or even after 1 (one between 1 and 3r , and the 2nd between 3t-1 and 3t-2 ); in both cases two lenses are necessary.

Sämtliche nachfolgend noch beschriebenen optischen Bauteile sind auf der in 1b gezeigten Grundplatte aus Stahl 4 fest verschraubt, somit auf letzterer fest positioniert. Abgesehen von den beiden nachfolgend noch im Detail beschriebenen Positionierspiegeln 2r und 2t ist dabei auch die Orientierung sämtlicher optischer Elemente relativ zur Grundplatte (insbesondere, sofern vorhanden, ihrer den Laserstrahl umlenkenden Oberflächen oder Spiegelflächen) wie nachfolgend beschrieben fest, also unveränderlich vorgegeben. All optical components described below are on the in 1b shown base plate made of steel 4 firmly screwed, thus firmly positioned on the latter. Apart from the two positioning mirrors described in detail below 2r and 2t is also the orientation of all optical elements relative to the base plate (in particular, if available, their laser beam deflecting surfaces or mirror surfaces) fixed as described below, that is fixed immutable.

Der halbdurchlässige Strahlteiler 1 ist relativ zur Hauptachse H so ausgerichtet, dass der Laserstrahl l unter einem Einfallswinkel von α1 45° auf die Oberfläche des halbdurchlässigen Strahlteilers einfällt. Durch diese Ausrichtung des Strahlteilers 1 wird der einfallende Laserstrahl l in einen transmittierten Teilstrahl tl (der sich hinter dem Strahlteiler 1 zunächst entlang der Hauptachse H fortsetzt) und in einen unter einem Winkel von 90° zur Hauptachse und parallel zur Grundplatte 4 (1b) reflektierten Teilstrahl rl aufgeteilt. The semi-transparent beam splitter 1 is aligned relative to the main axis H so that the laser beam l at an incident angle of α 1 45 ° incident on the surface of the semi-transparent beam splitter. By this orientation of the beam splitter 1 is the incident laser beam l in a transmitted partial beam tl (behind the beam splitter 1 first along the main axis H continues) and at an angle of 90 ° to the main axis and parallel to the base plate 4 ( 1b ) Reflected partial beam rl divided.

Im Strahlengang des reflektierten Teilstrahls rl ist in Strahlrichtung gesehen hinter dem Strahlteiler 1 im Abstand a von der Hauptachse H ein Umlenkspiegel 3r so angeordnet und ausgerichtet, dass der vom Strahlteiler 1 unter 90° von der Hauptachse H wegreflektierte Teilstrahlenabschnitt unter einem Winkel von α3r = 45° auf die Oberfläche dieses Umlenkspiegels 3r einfällt. Der auf den Umlenkspiegel 3r einfallende Strahlabschnitt des reflektierten Teilstrahls rl wird somit um einen Winkel von 90° umgelenkt, verlässt den Umlenkspiegel 3r somit parallel zur Hauptachse H, jedoch im Abstand a davon. Der parallel zur Hauptachse H verlaufende, am Umlenkspiegel 3r umgelenkte Teilstrahlenabschnitt des reflektierten Teilstahls rl trifft schließlich auf den zweiten Positionierspiegel 2r, der entlang der Hauptstrahlrichtung H gesehen beabstandet vom Umlenkspiegel 3r und ebenfalls im Abstand a von der Hauptachse H angeordnet ist. In the beam path of the reflected partial beam rl is seen in the beam direction behind the beam splitter 1 at the distance a from the main axis H a deflection mirror 3r arranged and aligned so that the beam splitter 1 at 90 ° from the main axis H wegreflektierte partial beam section at an angle of α 3r = 45 ° to the surface of this deflection mirror 3r incident. The on the deflection mirror 3r incident beam section of the reflected partial beam rl is thus deflected by an angle of 90 °, leaves the deflection mirror 3r thus parallel to the main axis H, but at a distance a thereof. The parallel to the main axis H extending, at the deflection mirror 3r deflected partial beam section of the reflected partial steel rl finally hits the second positioning mirror 2r , which is seen along the main beam direction H spaced from the deflection mirror 3r and also at a distance a from the main axis H is arranged.

Ebenso wie beim Strahlteiler 1 ist die umlenkende Fläche bzw. die Spiegelfläche beim Umlenkspiegel 3r senkrecht zur Oberfläche der Grundplatte 4 ausgerichtet (dies gilt ebenso für die weiteren nachfolgend noch beschriebenen Umlenkspiegel 3t-1 und 3t-2 im Strahlengang des transmittierten Teilstrahls tl). As with the beam splitter 1 is the deflecting surface or the mirror surface at the deflection mirror 3r perpendicular to the surface of the base plate 4 aligned (this also applies to the other subsequently described deflection mirror 3t-1 and 3t-2 in the beam path of the transmitted partial beam tl).

Im durch den Strahlteiler 1 transmittierten Teilstrahl tl ist beabstandet vom Strahlteiler 1 in Strahlrichtung entlang der Hauptstrahlachse H gesehen zentriert auf letzterer zunächst ein vorderer Umlenkspiegel 3t-1 angeordnet. Auch dieser Umlenkspiegel ist fest mit der Grundplatte 4 verschraubt, so dass sowohl seine Position als auch die Orientierung seiner Spiegelfläche im Raum unveränderlich ist. Die Spiegelfläche ist dabei so orientiert, dass der einfallende Strahlabschnitt des transmittierten Teilstrahls tl unter einem Winkel von 45° zur Spiegeloberfläche einfällt und unter einem Winkel von 90° zur Hauptstrahlachse H gesehen von letzterer in Richtung auf die den Spiegeln 3r, 2r im reflektierten Teilstrahl rl gegenüberliegende Seite der Hauptstrahlachse H wegreflektiert wird. Für den Einfallswinkel dieses Spiegels α3t-1 gilt somit α3t-1 = 45°. Im through the beam splitter 1 transmitted sub-beam tl is spaced from the beam splitter 1 viewed in the beam direction along the main beam axis H centered on the latter initially a front deflecting mirror 3t-1 arranged. Also, this deflecting mirror is fixed to the base plate 4 screwed so that both its position and the orientation of its mirror surface in space is fixed. The mirror surface is oriented so that the incident beam portion of the transmitted partial beam tl is incident at an angle of 45 ° to the mirror surface and viewed at an angle of 90 ° to the main beam axis H of the latter in the direction of the mirrors 3r . 2r in the reflected partial beam rl opposite side of the main beam axis H is reflected away. For the angle of incidence of this mirror α 3t-1 is thus α 3t-1 = 45 °.

Im Strahlengang des transmittierten Teilstrahls tl nach dem vorderen Umlenkspiegel 3t-1 ist im Abstand a von der Hauptstrahlachse (auf der den beiden Spiegeln 3r, 2r gegenüberliegenden Seite der Hauptstrahlachse H) ein hinterer Umlenkspiegel 3t-2 angeordnet. Auch dieser Spiegel ist hinsichtlich seiner Positionierung und der Anordnung seiner Spiegelfläche im Raum (senkrecht zur Grundplatte 4) durch Verschrauben an der Grundplatte 4 unveränderlich. Die Orientierung der Spiegelfläche des Umlenkspiegels 3t-2 ist dabei so festgelegt, dass der am vorderen Umlenkspiegel 3t-1 reflektierte Strahlabschnitt des transmittierten Teilstrahls tl unter einem Winkel α3t-2 = 45° auf den Umlenkspiegel 3t-2 einfällt, also unter 90° am Spiegel 3t-2 reflektiert wird und letzteren parallel zur Hauptstrahlrichtung H, jedoch im Abstand a von derselben verlässt, bevor er schließlich auf den (in Richtung der Hauptstrahlrichtung H gesehen) beabstandet vom hinteren Umlenkspiegel 3t-2 angeordneten ersten Positionierspiegel 2t im transmittierten Teilstrahlengang tl fällt. In the beam path of the transmitted partial beam tl after the front deflecting mirror 3t-1 is at a distance a from the main beam axis (on the two mirrors 3r . 2r opposite side of the main beam axis H) a rear deflecting mirror 3t-2 arranged. Also, this mirror is in terms of its positioning and the arrangement of its mirror surface in space (perpendicular to the base plate 4 ) by screwing to the base plate 4 unchangeable. The orientation of the mirror surface of the deflecting mirror 3t-2 is set so that the front deflecting mirror 3t-1 reflected beam portion of the transmitted partial beam tl at an angle α 3t-2 = 45 ° to the deflection mirror 3t-2 is incident, so at 90 ° at the mirror 3t-2 is reflected and the latter parallel to the main beam direction H, but at a distance from the same leaves, before finally on the (in the direction of the main beam direction H seen) spaced from the rear deflecting mirror 3t-2 arranged first positioning mirror 2t in the transmitted partial beam path tl falls.

Auch der erste Positionierspiegel 2t ist hinsichtlich seiner Positionierung im Raum durch Verschrauben an der Grundplatte 4 festgelegt, erlaubt jedoch (wie beim zweiten Positionierspiegel 2r durch eine hier nicht gezeigte Motorsteuerung) eine variable Orientierung der Spiegelfläche im Raum. Der erste Positionierspiegel ist (entlang der Hauptstrahlachse H gesehen) auf derselben Höhe wie der zweite Positionierspiegel 2r und ebenso wie dieser (jedoch auf der der Hauptstrahlachse H gegenüberliegenden Seite) im Abstand a von der Hauptstrahlachse H angeordnet. Also the first positioning mirror 2t is in terms of its positioning in the room by screwing to the base plate 4 fixed, but allows (as with the second positioning mirror 2r by a motor control, not shown here) a variable orientation of the mirror surface in space. The first positioning mirror is (seen along the main beam axis H) at the same height as the second positioning mirror 2r and, as well as this (but on the opposite side of the main beam axis H) at a distance a from the main beam axis H arranged.

In Strahlrichtung entlang der Hauptachse H gesehen folgen bei der gezeigten Anordnung somit zunächst der Laser 5, beabstandet davon die Laser-Blenden-Kombination 6, beabstandet davon (auf gleicher Höhe, jedoch seitlich versetzt zueinander) der Strahlteiler 1 sowie der Umlenkspiegel 3r des reflektierten Teilstrahls rl, beabstandet davon (auf gleicher Höhe, jedoch seitlich versetzt zueinander) die beiden Umlenkspiegel 3t-1 und 3t-2 im transmittierten Teilstrahlengang tl sowie beabstandet davon und auf gleicher Höhe (jedoch seitlich versetzt voneinander beidseits der Hauptachse H) die beiden Positionierspiegel 2r und 2t. Seen in the beam direction along the main axis H follow in the illustrated arrangement thus first the laser 5 , spaced from the laser-aperture combination 6 , spaced from it (at the same height, but laterally offset from each other) of the beam splitter 1 as well as the deflection mirror 3r the reflected partial beam rl, spaced therefrom (at the same height, but laterally offset from one another), the two deflection mirrors 3t-1 and 3t-2 in the transmitted partial beam path tl and spaced therefrom and at the same height (but laterally offset from one another on both sides of the main axis H), the two positioning mirrors 2r and 2t ,

Anstelle der Kombination 6 können Blenden auch nach 3t-2 und 3r vorhanden sein, nach 1 (eine zwischen 1 und 3r, und die 2. zwischen 3t-1 und 3t-2), oder nach 2t und 2r (in allen Fällen sind dann zwei Blenden notwendig). Instead of the combination 6 can also fade after 3t-2 and 3r be present after 1 (one between 1 and 3r , and the 2nd between 3t-1 and 3t-2 ), or after 2t and 2r (In all cases two apertures are necessary).

Die beiden hinsichtlich der Orientierung ihrer Spiegelfläche im Raum variablen Positionierspiegel 2r und 2t sind nun (in Bezug auf die Hauptachse H gesehen) spiegelsymmetrisch so orientiert, dass die parallel zur Hauptachse H auf die Positionierspiegel 2r, 2t einfallenden Teilstrahlenabschnitte rl und tl unter identischen Winkeln βr = βt hin zu einer senkrecht auf der Grundplatte stehenden, die Hauptachse H umfassenden Ebene umgelenkt bzw. reflektiert werden (reflektierte Strahlabschnitte rla im reflektierten Teilstrahl rl und tla im transmittierten Teilstrahl tl). Die Spiegelflächen der Positionierspiegel 2r und 2t sind dabei, wie in 1b gezeigt, so orientiert, dass die Teilstrahlenabschnitte rla und tla aus der von den transmittierten Teilstrahlenabschnitten tl zwischen Strahlteiler 1 und Positionierspiegel 2t und den reflektierten Teilstrahlenabschnitten rl zwischen Strahlteiler 1 und Positionierspiegel 2r aufgespannten, parallel zur Oberfläche der Grundplatte 4 verlaufenden Ebene auf einen oberhalb dieser Ebene (also auf der der Grundplatte gegenüberliegenden Seite dieser Ebene) liegenden gemeinsamen Zielpunkt Z herausreflektiert werden. Wie 1a in Aufsicht andeutet, schneidet dabei die von der Grundplatte ausgehende Oberflächennormale durch den gemeinsamen Zielpunkt Z die Hauptachse H. The two with respect to the orientation of their mirror surface in space variable positioning mirror 2r and 2t are now (with respect to the main axis H seen) mirror-symmetrically oriented so that the parallel to the main axis H on the positioning mirror 2r . 2t incident partial beam sections rl and tl are deflected at identical angles β r = β t towards a plane perpendicular to the base plate, the main axis H comprehensive plane reflected or reflected (reflected beam sections rla in the reflected partial beam rl and tla in the transmitted partial beam tl). The mirror surfaces of the positioning mirror 2r and 2t are there, as in 1b are oriented so that the sub-beam sections rla and tla are out of that of the transmitted sub-beam sections tl between beam splitters 1 and positioning mirror 2t and the reflected sub-beam portions rl between beam splitters 1 and positioning mirror 2r clamped, parallel to the surface of the base plate 4 extending plane to one above this level (ie, on the opposite side of the base plate side of this plane) lying common target point Z are reflected out. As 1a indicates in supervision, which cuts from the base plate outgoing surface normal through the common target point Z the major axis H.

Durch einen hier nicht gezeigten (eine variable Orientierung der zu strukturierenden Probe P im Raum ermöglichenden), auf der Grundplatte befestigten Probenhalter kann die zu strukturierende Oberfläche der Probe P im Zielpunkt Z angeordnet und so orientiert werden, dass die Einfallswinkel der beiden an den Positionierspiegeln 2t, 2r reflektierten Teilstrahlenabschnitte rla und tla auf diese Probenoberfläche gleich sind. Es gilt somit Θr (Einfallswinkel des reflektierten Teilstrahls rl auf die zu strukturierende Probenoberfläche) = Θt (entsprechender Einfallswinkel im transmittierten Teilstrahl tl). By not shown here (a variable orientation of the sample P to be structured in space enabling), mounted on the base plate sample holder, the surface to be structured sample P in the target point Z are arranged and oriented so that the angle of incidence of the two at the positioning mirrors 2t . 2r reflected partial beam sections rla and tla are equal to this sample surface. It thus applies Θ r (angle of incidence of the reflected partial beam rl on the sample surface to be structured) = Θ t (corresponding angle of incidence in the transmitted partial beam tl).

Aufgrund der vorbeschriebenen symmetrischen Ausrichtung der beiden Positionierspiegel 2r und 2t zur Ebene senkrecht zur Grundplatt 4 und durch die Hauptstrahlachse H gilt dabei für die Weglängen rla = tla. Aufgrund der vorbeschriebenen Anordnung der Umlenkspiegel 3r, 3t-1 und 3t-2, der beiden Positionier-spiegel 2r und 2t sowie des Strahlteilers 1 sind darüber hinaus auch die Weglängen zwischen Strahlteiler 1 und Positionierspiegel 2t im transmittierten Teilstrahl tl und zwischen Strahlteiler 1 und Positionierspiegel 2r im reflektierten Teilstrahl rl identisch. Somit ist sichergestellt, dass für beide Teilstrahlen die Weglängen bis zum Auftreffen der Strahlpulse des Laserstrahls l auf der Probenoberfläche P identisch sind. Due to the above-described symmetrical alignment of the two positioning mirrors 2r and 2t to the plane perpendicular to the baseplate 4 and by the main beam axis H for the path lengths rla = tla. Due to the above-described arrangement of the deflection mirror 3r . 3t-1 and 3t-2 , the two positioning mirrors 2r and 2t and the beam splitter 1 are also the path lengths between the beam splitter 1 and positioning mirror 2t in the transmitted partial beam tl and between the beam splitter 1 and positioning mirror 2r identical in the reflected partial beam rl. This ensures that the path lengths until the impingement of the beam pulses of the laser beam l on the sample surface P are identical for both partial beams.

Das Bezugszeichen N bezeichnet hier die Oberflächennormale N auf die zu strukturierende Oberfläche der Probe P (zwischen dieser und den einfallenden Teilstrahlen werden die Winkel Θr und Θt gemessen). The reference symbol N here denotes the surface normal N on the surface of the sample P to be structured (the angles Θ r and Θ t are measured between the latter and the incident sub-beams).

1b zeigt die konkrete Konstruktion der optischen Anordnung des ersten Ausführungsbeispiels sowie die Befestigung sämtlicher vorbeschriebener optischer Elemente an der Grundplatte 4. Gut zu sehen ist der Strahlenverlauf der Teilstrahlenabschnitte im reflektierten wie im transmittierten Teilstrahl im Bereich zwischen dem Strahlteiler 1 und dem Auftreffen auf die Spiegelfläche der beiden Positionierspiegel 2r und 2t in einer Ebene parallel zur Grundplatte 4, bevor beide Teilstrahlen schließlich durch diese Positionierspiegel zum gemeinsamen Zielpunkt Z oberhalb dieser Ebene gelenkt werden. Durch symmetrisch erfolgende Variation der Orientierung der Spiegelfläche der beiden Positionierspiegel 2r, 2t während der Bearbeitung (mittels der Motorsteuerung) bzw. der beiden Umlenkwinkel βr und βt kann der gemeinsame Zielpunkt Z entlang einer Geraden im Raum verfahren werden, so dass eine entsprechende Längsstrukturierung der geeignet gehaltenen Probe P erfolgen kann. 1b shows the concrete construction of the optical arrangement of the first embodiment and the attachment of all the above-described optical elements to the base plate 4 , Good to see is the beam path of the partial beam sections in the reflected as well as in the transmitted partial beam in the region between the beam splitter 1 and hitting the mirror surface of the two positioning mirrors 2r and 2t in a plane parallel to the base plate 4 before both partial beams are finally directed by these positioning mirrors to the common target point Z above this plane. By symmetrically occurring variation of the orientation of the mirror surface of the two positioning mirrors 2r . 2t During machining (by means of the motor control) or the two deflection angles β r and β t , the common target point Z can be moved along a straight line in space, so that a corresponding longitudinal structuring of the suitably held sample P can take place.

Wie 1b zeigt, sind im transmittierten Strahlengang tl zwischen dem hinteren Umlenkspiegel 3t-2 und dem Positionierspiegel 2t und im reflektierten Strahlengang rl zwischen dem Umlenkspiegel 3r und dem Positionierspiegel 2r jeweils eine Fokussierlinse 7 und eine Blende 8 angeordnet. Die Verwendung der Fokussierlinsen 7t und 7r ist optional. Die optischen Blenden 8t und 8r sind Blenden, die vorrangig der Justage der Teilstrahlen dienen, um deren Parallelität (z.B. zur Grundplatte) zu gewährleisten. Soweit diese für die Bearbeitung nicht benötigt werden, können sie entfernt werden. As 1b shows are in the transmitted beam path tl between the rear deflecting mirror 3t-2 and the positioning mirror 2t and in the reflected beam path rl between the deflection mirror 3r and the positioning mirror 2r one focusing lens each 7 and a panel 8th arranged. The use of focusing lenses 7t and 7r is optional. The optical apertures 8t and 8r are screens that primarily serve to adjust the partial beams to ensure their parallelism (eg to the base plate). As far as they are not needed for processing, they can be removed.

1a und 1b zeigen einen erfindungsgemäßen Interferenzaufbau eines optischen Systems, der hier einen Strahlteiler, zwei (variable) Positionierspiegel und vier (starre) Umlenkspiegel umfasst. Die Abstände zwischen 1 und 3r sowie 3t-1 und 3t-2 (1a) sind von der gewünschten Periode der Interferenzstruktur abhängig. Der einfallende Laserstrahl l wird über die Linsen-Blenden-Kombination (hier kann auch lediglich eine Linse oder eine Blende eingesetzt werden) in den Aufbau eingekoppelt, trifft auf den halbdurchlässigen Strahlteiler 1 und wird in die beiden Teilstrahlen tl und rl aufgetrennt (Reflexionswinkel 45° am Strahlteiler). Der transmittierte tl und der reflektierte rl Teil der Strahlung werden auf die Umlenkspiegel 3r, 3t-1 und 3t-2 gelenkt, die jeweils unter einem Winkel von 45° relativ zur Hauptstrahlrichtung H fest auf der Grundplatte 4 montiert sind. Die beiden parallel zur Oberfläche der Grundplatte 4 und zur Hauptachse H und parallel zueinander verlaufenden Abschnitte im transmittierten und im reflektierten Strahlengang werden schließlich über die beiden Positionierspiegel 2r, 2t zur Probe P geführt, wo sie unter gleichen Einfallswinkeln Θr = Θt relativ zur Oberflächennormalen N interferieren. 1a and 1b show an inventive interference structure of an optical system, which here comprises a beam splitter, two (variable) positioning mirror and four (rigid) deflection mirror. The distances between 1 and 3r such as 3t-1 and 3t-2 ( 1a ) are dependent on the desired period of the interference structure. The incident laser beam l is coupled into the structure via the lens-diaphragm combination (here also only a lens or a diaphragm can be used), which strikes the semipermeable beam splitter 1 and is separated into the two partial beams tl and rl (reflection angle 45 ° at the beam splitter). The transmitted tl and the reflected rl part of the radiation are applied to the deflection mirrors 3r . 3t-1 and 3t-2 steered, each at an angle of 45 ° relative to the main beam direction H fixed to the base plate 4 are mounted. The two parallel to the surface of the base plate 4 and the main axis H and mutually parallel sections in the transmitted and in the reflected beam path are finally on the two positioning mirrors 2r . 2t to the sample P, where they interfere at equal angles of incidence Θ r = Θ t relative to the surface normal N.

Durch die gezeigten Positionierungen und Orientierungen der einzelnen optischen Elemente lassen sich somit gleiche Weglängen für beide Teilstrahlen realisieren. Es werden somit die Strahlen an den Umlenkspiegeln und am Strahlteiler immer um 45° reflektiert. Hierdurch ergibt sich jeweils ein Weg, der für beide Teilstrahlen gleich groß ist. Die beiden Positionierspiegel werden dann dazu genutzt, um die Teilstrahlen exakt auf die zu bearbeitende Probe zu justieren, wodurch schließlich auch Θt = Θr erreicht wird und Unsymmetrien und Inhomogenitäten in der Interferenzstruktur am Objekt vermieden können. As a result of the positions and orientations of the individual optical elements shown, it is thus possible to realize identical path lengths for both partial beams. Thus, the beams at the deflecting mirrors and at the beam splitter are always reflected by 45 °. This results in each case a path that is the same size for both partial beams. The two positioning mirrors are then used to precisely adjust the partial beams to the sample to be processed, whereby finally Θ t = Θ r is achieved and asymmetries and inhomogeneities in the interference structure at the object can be avoided.

2 zeigt ein zweites erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel, das grundsätzlich wie im in 1a, 1b gezeigten Fall aufgebaut ist, so dass nachfolgend lediglich die Unterschiede beschrieben werden. 2 shows a second embodiment of the invention, which basically as in in 1a . 1b shown case, so that only the differences are described below.

Im in 2 gezeigten Fall wurde der hintere Umlenkspiegel 3t-2 im transmittierten Strahlteil weggelassen, so dass sowohl im reflektierten rl, als auch um transmittierten tl Teilstrahlengang jeweils genau ein (starrer) Umlenkspiegel 3r bzw. 3t vorhanden ist. Der Umlenkspiegel 3t im transmittierten Teilstrahlengang tl wird dabei ebenso ausgerichtet und positioniert, wie der vordere Umlenkspiegel 3t-1 im ersten Ausführungsbeispiel (Einfallswinkel α3t = 45°). Im in 2 The case shown was the rear deflecting mirror 3t-2 omitted in the transmitted beam part, so that both in the reflected rl, as well in each case exactly one (rigid) deflecting mirror about the transmitted t1 partial beam path 3r respectively. 3t is available. The deflection mirror 3t In the transmitted partial beam path tl is thereby aligned and positioned as the front deflecting mirror 3t-1 in the first embodiment (angle of incidence α 3t = 45 °).

Im gezeigten Fall sind die Elemente 5, 6, 1 und 3r genauso ausgebildet, angeordnet und orientiert wie im ersten Ausführungsbeispiel. Entlang der Hauptstrahlrichtung H gesehen beabstandet von den seitlich versetzt zueinander angeordneten Elementen 1 und 3r sind im vorliegenden Fall jedoch die beiden Positionier-spiegel 2r und 2t auf derselben Höhe wie der einzige Umlenkspiegel 3t des transmittierten Teilstrahlengangs positioniert. Der Umlenkspiegel 3t ist dabei auf der Hauptstrahlachse H zentriert positioniert, während die beiden Positionierspiegel 2r und 2t wie im in 1a, 1b gezeigten Fall beidseits der Hauptstrahlachse H im Abstand a von derselben positioniert sind. In the case shown are the elements 5 . 6 . 1 and 3r designed, arranged and oriented as in the first embodiment. Seen along the main radiation direction H spaced from the laterally offset elements arranged 1 and 3r in the present case, however, are the two positioning mirrors 2r and 2t at the same height as the single deflecting mirror 3t positioned the transmitted partial beam path. The deflection mirror 3t is positioned centered on the main beam axis H, while the two positioning mirror 2r and 2t as in the 1a . 1b shown case on both sides of the main beam axis H at a distance a from the same are positioned.

Im vorliegenden Fall von 2 erfolgt dann keine symmetrische Orientierung der beiden Positionierspiegel 2r und 2t zu der durch die Hauptstrahlachse H hindurchgehenden, senkrecht zur Grundplatte 4 (hier nicht gezeigt) ausgerichteten Ebene. Es gilt also hier βr ≠ βt, wobei die Orientierung der beiden Positionierspiegel 2r, 2t so erfolgt, dass wiederum die Weglängen vom Auftreffort der beiden Teilstrahlen auf ihrem jeweiligen Positionierspiegel bis hin zum Auftreffort im Zielpunkt Z auf der Probenoberfläche P gleich lang sind (wobei die Probe P wieder so orientiert ist, dass Θr = Θt gilt). Der Winkel βt ist somit hier ein spitzer Winkel, wohingegen der Winkel βr ein stumpfer Winkel ist. In the present case of 2 then there is no symmetrical orientation of the two positioning mirror 2r and 2t to the passing through the main beam axis H, perpendicular to the base plate 4 (not shown here) aligned plane. Thus, β r ≠ β t applies here, the orientation of the two positioning mirrors 2r . 2t in such a way that, in turn, the path lengths from the point of incidence of the two partial beams on their respective positioning mirrors to the point of incidence at the target point Z on the sample surface P are the same length (the sample P being oriented again so that Θ r = Θ t ). The angle β t is thus here an acute angle, whereas the angle β r is an obtuse angle.

Da nicht nur die Weglängen rla und tla zwischen Positionierspiegel und Probe identisch sind, sondern auch die Weglängen zwischen dem Strahlteiler 1 und dem Auftreffort auf den jeweiligen Positionierspiegel (über die beiden Umlenkspiegel 3r und 3t), ist somit wie im in 1a, 1b gezeigten Fall die optische Weglänge der beiden Teilstrahlen rl und tl identisch. Since not only the path lengths rla and tla between positioning mirror and sample are identical, but also the path lengths between the beam splitter 1 and the place of impact on the respective positioning mirror (via the two deflecting mirrors 3r and 3t ), is thus as in 1a . 1b Case shown the optical path length of the two partial beams rl and tl identical.

3 zeigt schließlich ein drittes Ausführungsbeispiel, das grundsätzlich ebenso wie das in 2 gezeigte zweite Ausführungsbeispiel realisiert ist, so dass nachfolgend wiederum lediglich die Unterschiede zum in 2 gezeigten Fall beschrieben werden (die Anordnung der Elemente 5, 6 und 1 zentriert auf der Hauptstrahlachse H erfolgt wie in 2). 3 Finally, shows a third embodiment, which basically as well as in 2 shown second embodiment is realized, so that in turn only the differences from the in 2 will be described (the arrangement of the elements 5 . 6 and 1 centered on the main beam axis H takes place as in 2 ).

Die in 3 gezeigte Anordnung benötigt nun lediglich die beiden (variablen) Positionierspiegel 2r und 2t, jedoch keine zusätzlichen (starren) Umlenkspiegel. Der erste Positionierspiegel 2t im transmittierten Teilstrahlengang tl ist zentriert auf der Hauptstrahlachse H beabstandet vom Strahlteiler 1 angeordnet (anstelle des Umlenkspiegels 3t in 2). Im selben Abstand vom Strahlteiler 1 ist seitlich beabstandet von der Hauptstrahlachse H der zweite Positionierspiegel 2r des reflektierten Teilstrahlengangs rl angeordnet (an der Position des Umlenkspiegels 3r in 2). In the 3 The arrangement shown now only requires the two (variable) positioning mirror 2r and 2t , but no additional (rigid) deflection mirror. The first positioning mirror 2t in the transmitted partial beam path tl is centered on the main beam axis H spaced from the beam splitter 1 arranged (instead of the deflecting mirror 3t in 2 ). At the same distance from the beam splitter 1 is laterally spaced from the main beam axis H, the second positioning mirror 2r the reflected partial beam path rl arranged (at the position of the deflection mirror 3r in 2 ).

Die beiden Positionierspiegel 2r und 2t (bzw. deren reflektierende Oberflächen) werden nun so im Raum orientiert und die Probe P wird durch die nicht gezeigte Probenhalterung so positioniert und orientiert, dass nicht nur die Wegstrecken zwischen Strahlteiler 1 und erstem Positionierspiegel 2t (entlang der Hauptachse H) und zwischen Strahlteiler 1 und zweitem Positionierspiegel 2r (senkrecht zur Hauptachse H) identisch sind, sondern auch die Wegstrecken tla zwischen erstem Positionierspiegel 2t und gemeinsamem Zielpunkt Z im transmittierten Teilstrahl und rla zwischen zweitem Positionierspiegel 2r und gemeinsamem Zielpunkt Z im reflektierten Teilstrahl. (Auch hier lenken die beiden Positionier-spiegel 2t und 2r die jeweiligen Teilstrahlen aus der durch die Strahlabschnitte rl und tl zwischen dem Strahlteiler und dem jeweiligen Positionierspiegel aufgespannten Ebene heraus auf den oberhalb dieser Ebene liegenden gemeinsamen Zielpunkt Z.) The two positioning mirrors 2r and 2t (or their reflective surfaces) are now oriented in space and the sample P is positioned and oriented by the sample holder, not shown, that not only the distances between the beam splitter 1 and first positioning mirror 2t (along the major axis H) and between beam splitters 1 and second positioning mirror 2r (perpendicular to the main axis H) are identical, but also the distances tla between the first positioning mirror 2t and common target point Z in the transmitted partial beam and rla between the second positioning mirror 2r and common target point Z in the reflected partial beam. (Again, the two positioning mirrors steer 2t and 2r the respective partial beams out of the plane spanned by the beam sections r 1 and t 1 between the beam splitter and the respective positioning mirror onto the common target point Z lying above this plane)

Durch die beiden identischen Wegstreckenabschnitte rl und tl einerseits und rla und tla andererseits sowie die geeignete Orientierung von Probe P und Spiegelflächen 2r, 2t wird somit nicht nur Θr = Θt sichergestellt, sondern auch eine identische optische Weglänge beider Teilstrahlen. By the two identical path sections rl and tl on the one hand and rla and tla on the other hand and the appropriate orientation of sample P and mirror surfaces 2r . 2t Thus, not only is = r = Θ t ensured, but also an identical optical path length of both partial beams.

Im gezeigten Fall sind die Streckenabschnitte zwischen Strahlteiler 1 und Positionierspiegel 2t, 2r jeweils identisch, dies muss jedoch nicht der Fall sein: Werden diesbezüglich unterschiedliche Streckenlängen gewählt, so ermöglicht eine geeignete Positionierung der Probe P im Raum mittels einer hier nicht gezeigten Probenhalterung dergestalt, dass die unterschiedlichen Längen der ersten Streckenabschnitte vor den Spiegeln durch entsprechend unterschiedliche Längen der zweiten Streckenabschnitte tla bzw. rla nach den Spiegeln wieder ausgeglichen werden, ebenso insgesamt identische optische Weglängen beim transmittierten und beim reflektierten Teilstrahl. (Bei geeigneter Orientierung der Elemente 2r, 2t und P im Raum kann hierbei zusätzlich ebenso die Bedingung Θr = Θt aufrechterhalten werden.) In the case shown, the sections between the beam splitter 1 and positioning mirror 2t . 2r However, this does not have to be the case: If different path lengths are selected in this respect, a suitable positioning of the sample P in the space by means of a sample holder not shown here enables such that the different lengths of the first sections in front of the mirrors by correspondingly different lengths of second track sections tla and rla are compensated for again after the mirrors, as well as a total of identical optical path lengths in the transmitted and in the reflected partial beam. (With suitable orientation of the elements 2r . 2t and P in space, the condition Θ r = Θ t can be additionally maintained.)

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • US 6549309 B1 [0002] US 6549309 B1 [0002]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

  • A. Lasagni, P. Shao, J. Hendricks, C. M. Shaw, D. Martin and S. Das „Direct fabrication of periodic patterns with hierarchical sub-wavelength structures on poly(3,4-ethylene dioxythiopene)-poly(styrene sulfonate) thin films using femtosecond laser interferene patterning, Applied Surface Science 256(2010) 1708–1713 [0003] A. Lasagni, P. Shao, J. Hendricks, CM Shaw, D. Martin and S. The Direct Production of Periodic Patterns with Sub-wavelength Structural Structures on Poly (3,4-Ethylene dioxythiopene) -poly (styrenesulfonates) thin films using femtosecond laser interfering patterning, Applied Surface Science 256 (2010) 1708-1713 [0003]

Claims (11)

Optische Anordnung zur Laserinterferenzstrukturierung einer Probe (P) mit einem Strahlteiler (1), auf den ein Laserstrahl (l) entlang einer optischen Hauptachse (H) der Anordnung einstrahlbar ist und mit dem dieser eingestrahlte Laserstrahl (l) in einen transmittierten Teilstrahl (tl) und einen reflektierten Teilstrahl (rl) aufteilbar ist, wobei der reflektierte Teilstrahl bevorzugt mit einem Winkel von 90° zur Hauptachse (H) reflektierbar ist, sowie einem im Strahlengang des transmittierten Teilstrahls (tl) angeordneten ersten Positionierspiegel (2t) und einem im Strahlengang des reflektierten Teilstrahls (rl) angeordneten zweiten Positionierspiegel (2r), wobei die beiden Positionierspiegel (2t, 2r) zum Reflektieren der beiden Teilstrahlen (tl, rl) auf einen gemeinsamen Zielpunkt (Z) und so angeordnet und ausgerichtet sind, dass die optische Weglänge der beiden Teilstrahlen (tl, rl) zwischen dem Strahlteiler (1) und dem gemeinsamen Zielpunkt (Z) dieselbe ist. Optical arrangement for the laser interference structuring of a sample (P) with a beam splitter ( 1 ), on which a laser beam (l) along a main optical axis (H) of the arrangement is einstrahlbar and with which this irradiated laser beam (l) in a transmitted partial beam (tl) and a reflected partial beam (rl) can be divided, wherein the reflected partial beam preferably with an angle of 90 ° to the main axis (H) is reflected, and a in the beam path of the transmitted partial beam (tl) arranged first positioning mirror ( 2t ) and in the beam path of the reflected partial beam (rl) arranged second positioning mirror ( 2r ), whereby the two positioning mirrors ( 2t . 2r ) for reflecting the two partial beams (t1, r1) onto a common target point (Z) and arranged and aligned such that the optical path length of the two partial beams (t1, R1) between the beam splitter ( 1 ) and the common target point (Z) is the same. Optische Anordnung nach dem vorhergehenden Anspruch dadurch gekennzeichnet, dass ein zu strukturierender Oberflächenabschnitt der Probe (P) am Zielpunkt (Z) so positionierbar ist, bevorzugt mittels einer Positioniereinheit wie beispielsweise einer Probenhalterung so positionierbar ist, dass die beiden Winkel (θr, θt) zwischen der Flächennormale (N) auf diesem Oberflächenabschnitt einerseits und dem mittels des jeweiligen Positionierspiegels (2t, 2r) auf diesen Oberflächenabschnitt eingestrahlten Teilstrahlabschnittes (tla, rla) andererseits identisch sind (θr = θt). Optical arrangement according to the preceding claim, characterized in that a surface portion of the sample (P) to be structured is positionable at the target point (Z), preferably positionable by means of a positioning unit such as a sample holder such that the two angles (θ r , θ t ) between the surface normal (N) on this surface portion on the one hand and by means of the respective positioning mirror ( 2t . 2r On the other hand, part-beam portions (tla, rla) irradiated to this surface portion are identical (θ r = θ t ). Optische Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Positionierspiegel (2t, 2r) so angeordnet und ausgerichtet sind, dass für beide Teilstrahlen (tl, rl) die optische Weglänge zwischen dem Strahlteiler (1) und der Auftreffposition auf dem jeweiligen Positionierspiegel gleich lang ist und dass für beide Teilstrahlen (tl, rl) die optische Weglänge (tla, rla) zwischen der Auftreffposition auf dem jeweiligen Positionierspiegel und dem gemeinsamen Zielpunkt (Z) gleich lang ist. Optical arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the two positioning mirrors ( 2t . 2r ) are arranged and aligned such that for both partial beams (t1, r1) the optical path length between the beam splitter ( 1 ) and the impact position on the respective positioning mirror is the same length and that for both partial beams (tl, rl) the optical path length (tla, rla) between the impact position on the respective positioning mirror and the common target point (Z) is the same length. Optische Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass im Strahlengang mindestens eines der Teilstrahlen (tl, rl) zwischen Strahlteiler (1) und Positionierspiegel (2t, 2r) mindestens ein den Teilstrahl durch Reflexion umlenkender Umlenkspiegel (3t, 3r) angeordnet ist, wobei bevorzugt sowohl im Strahlengang des reflektierten Teilstrahls (rl) als auch im Strahlengang des transmittierten Teilstrahls (tl) jeweils mindestens ein solcher Umlenkspiegel angeordnet ist. Optical arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that in the beam path at least one of the partial beams (tl, rl) between the beam splitter ( 1 ) and positioning mirror ( 2t . 2r ) at least one deflection beam deflecting the partial beam by reflection ( 3t . 3r ), wherein in each case at least one such deflecting mirror is arranged both in the beam path of the reflected partial beam (rl) and in the beam path of the transmitted partial beam (tl). Optische Anordnung nach dem vorhergehenden Anspruch dadurch gekennzeichnet, dass der Strahlteiler (1) und die Umlenkspiegel (3t, 3r) so angeordnet und ausgerichtet sind, dass für mindestens zwei, bevorzugt für alle Umlenkspiegel (3t, 3r) der Winkel zwischen dem jeweils einfallenden Teilstrahlenabschnitt und der Normalen auf die Spiegelfläche identisch ist, bevorzugt darüber hinaus für mindestens zwei, bevorzugt für alle Umlenkspiegel (3t, 3r) und bevorzugt auch für den Strahlteiler (1) 45° beträgt. Optische Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass beide Teilstrahlen (tl, rl) zwischen dem Strahlteiler (1) und ihrem jeweiligen Positionier-spiegel (2t, 2r) zumindest abschnittsweise, bevorzugt in einem Abschnitt vor dem Auftreffen auf den jeweiligen Positionierspiegel (2t, 2r), parallel führbar oder geführt sind. Optical arrangement according to the preceding claim, characterized in that the beam splitter ( 1 ) and the deflection mirrors ( 3t . 3r ) are arranged and aligned such that for at least two, preferably for all deflecting mirrors ( 3t . 3r ) the angle between the respective incident partial beam section and the normal to the mirror surface is identical, preferably furthermore for at least two, preferably for all deflecting mirrors ( 3t . 3r ) and also preferred for the beam splitter ( 1 ) Is 45 °. Optical arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that both partial beams (tl, rl) between the beam splitter ( 1 ) and their respective positioning mirror ( 2t . 2r ) at least in sections, preferably in a section before impinging on the respective positioning mirror ( 2t . 2r ), parallel guided or guided. Optische Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass beide Teilstrahlen (tl, rl) zwischen dem Strahlteiler (1) und ihrem jeweiligen Positionierspiegel (2t, 2r) zumindest abschnittsweise, bevorzugt vollständig, in genau einer durch die beiden Teilstrahlen (tl, rl) aufgespannten Ebene führbar oder geführt sind, bevor sie entweder durch die beiden Positionierspiegel (2t, 2r) auf den nicht in dieser Ebene liegenden Zielpunkt (Z) reflektierbar sind oder auf den ebenfalls in dieser Ebene liegenden Zielpunkt (Z) reflektierbar sind. Optical arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that both partial beams (tl, rl) between the beam splitter ( 1 ) and their respective positioning mirror ( 2t . 2r ) are guided or guided at least in sections, preferably completely, in exactly one plane spanned by the two partial beams (t1, r1), before they can be guided either by the two positioning mirrors ( 2t . 2r ) are reflectable on the target point (Z) not lying in this plane or can be reflected on the target point (Z) also lying in this plane. Optische Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass im Strahlengang des transmittierten Teilstrahls (tl) zwischen dem Strahlteiler (1) und dem ersten Positionierspiegel (2t) genau zwei Umlenkspiegel (3t-1, 3t-2) und im Strahlengang des reflektierten Teilstrahls (rl) zwischen dem Strahlteiler (1) und dem zweiten Positionierspiegel (2r) genau ein Umlenkspiegel (3r) angeordnet und ausgerichtet sind/ist, wobei bevorzugt mindestens eines, mehrere oder alle der nachfolgenden Merkmale realisiert ist/sind: • Der in Strahlrichtung gesehen vordere (3t-1) der beiden Umlenkspiegel im Strahlengang des transmittierten Teilstrahls (tl) ist auf der optischen Hauptachse (H) positioniert. • Der in Strahlrichtung gesehen hintere (3t-2) der beiden Umlenkspiegel im Strahlengang des transmittierten Teilstrahls (tl) und der Umlenkspiegel (3r) im Strahlengang des reflektierten Teilstrahls (rl) sind beidseits der Hauptachse (H) mit identischem Abstand (a) von der Hauptachse (H) positioniert. • Die Teilstrahlenabschnitte zwischen dem hinteren (3t-2) Umlenkspiegel und dem ersten Positionierspiegel (2t) im Strahlengang des transmittierten Teilstrahls (tl) einerseits und zwischen dem Umlenkspiegel (3r) und dem zweiten Positionierspiegel (2r) im Strahlengang des reflektierten Teilstrahls (rl) andererseits verlaufen parallel zueinander und beidseits der Hauptachse (H) parallel zu dieser und mit identischem Abstand (a) von dieser. • Für alle drei Umlenkspiegel (3t-1, 3t-2, 3r) ist der Winkel zwischen dem einfallenden Teilstrahlenabschnitt und der Normalen auf die Spiegelfläche identisch und beträgt 45°. • Der Umlenkspiegel (3r) des reflektierten Teilstrahls (rl), der hintere (3t-2) der beiden Umlenkspiegel im Strahlengang des transmittierten Teilstrahls (tl) und die beiden Positionierspiegel (2r, 2t) haben, bezogen auf den Auftreffort der Strahlung gesehen, denselben Abstand (a) von der Hauptachse (H). • In Strahlrichtung entlang der Hauptachse (H) gesehen sind zunächst auf der Hauptachse (H) der Strahlteiler (1) und auf derselben Höhe seitlich versetzt von der Hauptachse (H) auf einer ersten Seite derselben der Umlenkspiegel (3r) des reflektierten Teilstrahls (rl) positioniert, bevor dann beabstandet davon auf der Hauptachse (H) der vordere Umlenkspiegel (3t-1) und auf derselben Höhe seitlich versetzt von der Hauptachse (H) auf einer zweiten, der ersten Seite gegenüberliegenden Seite der Hauptachse (H) der hintere Umlenkspiegel (3t-2) positioniert sind und schließlich beabstandet davon seitlich versetzt zur Hauptachse (H) auf der ersten Seite der zweite Positionierspiegel (2r) und auf der zweiten Seite auf derselben Höhe der erste Positionierspiegel (2t) positioniert sind. Optical arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that in the beam path of the transmitted partial beam (tl) between the beam splitter ( 1 ) and the first positioning mirror ( 2t ) exactly two deflecting mirrors ( 3t-1 . 3t-2 ) and in the beam path of the reflected partial beam (rl) between the beam splitter ( 1 ) and the second positioning mirror ( 2r ) exactly one deflection mirror ( 3r ) are arranged and aligned, wherein preferably at least one, several or all of the following features are / are realized: The front seen in the beam direction (FIG. 3t-1 ) of the two deflection mirrors in the beam path of the transmitted partial beam (tl) is positioned on the main optical axis (H). • The rear (seen in the beam direction) 3t-2 ) of the two deflection mirrors in the beam path of the transmitted partial beam (t1) and the deflection mirrors ( 3r ) in the beam path of the reflected partial beam (rl) are positioned on both sides of the main axis (H) at an identical distance (a) from the main axis (H). • The partial beam sections between the rear ( 3t-2 ) Deflecting mirror and the first positioning mirror ( 2t ) in the beam path of the transmitted partial beam (tl) on the one hand and between the deflection mirror ( 3r ) and the second positioning mirror ( 2r ) in the beam path of the reflected partial beam (rl) on the other hand run parallel to each other and on both sides of the main axis (H) parallel to this and at an identical distance (a) from this. • For all three deflection mirrors ( 3t-1 . 3t-2 . 3r ), the angle between the incident partial beam portion and the normal to the mirror surface is identical and is 45 °. • The deflection mirror ( 3r ) of the reflected sub-beam (rl), the rear ( 3t-2 ) of the two deflecting mirrors in the beam path of the transmitted partial beam (tl) and the two positioning mirrors ( 2r . 2t ) have the same distance (a) from the major axis (H) as seen with respect to the point of incidence of the radiation. • In the beam direction along the main axis (H) are seen first on the main axis (H) of the beam splitter ( 1 ) and at the same height laterally offset from the main axis (H) on a first side thereof the deflection mirror ( 3r ) of the reflected partial beam (rl) before then spaced therefrom on the main axis (H) of the front deflecting mirror ( 3t-1 ) and at the same height laterally offset from the main axis (H) on a second, the first side opposite side of the main axis (H) of the rear deflecting mirror ( 3t-2 ) are positioned and finally spaced therefrom laterally offset to the main axis (H) on the first side of the second positioning mirror ( 2r ) and on the second side at the same height the first positioning mirror ( 2t ) are positioned. Optische Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 7 dadurch gekennzeichnet, dass im Strahlengang des transmittierten Teilstrahls (tl) zwischen dem Strahlteiler (1) und dem ersten Positionierspiegel (2t) genau ein Umlenkspiegel (3t) und im Strahlengang des reflektierten Teilstrahls (rl) zwischen dem Strahlteiler (1) und dem zweiten Positionierspiegel (2r) genau ein Umlenkspiegel (3r) angeordnet und ausgerichtet ist, wobei bevorzugt mindestens eines, mehrere oder alle der nachfolgenden Merkmale realisiert ist/sind: • Der Umlenkspiegel (3t) im Strahlengang des transmittierten Teilstrahls (tl) ist auf der optischen Hauptachse (H) positioniert. • Der Umlenkspiegel (3r) im Strahlengang des reflektierten Teilstrahls (rl) ist seitlich versetzt von der Hauptachse (H) auf einer ersten Seite derselben positioniert. • Die Teilstrahlenabschnitte zwischen dem Strahlteiler (1) und dem Umlenkspiegel (3r) im Strahlengang des reflektierten Teilstrahls (rl) einerseits und zwischen dem Umlenkspiegel (3t) und dem ersten Positionierspiegel (2t) im Strahlengang des transmittierten Teilstrahls (tl) andererseits verlaufen parallel zueinander und senkrecht zur Hauptachse (H). • Für beide Umlenkspiegel (3t, 3r) ist der Winkel zwischen dem einfallenden Teilstrahlenabschnitt und der Normalen auf die Spiegelfläche identisch und beträgt 45°. • Der Umlenkspiegel (3r) des reflektierten Teilstrahls (rl) und die beiden Positionierspiegel (2r, 2t) haben, bezogen auf den Auftreffort der Strahlung gesehen, denselben Abstand (a) von der Hauptachse (H). • In Strahlrichtung entlang der Hauptachse (H) gesehen sind zunächst auf der Hauptachse (H) der Strahlteiler (1) und auf derselben Höhe seitlich versetzt von der Hauptachse (H) auf einer ersten Seite derselben der Umlenkspiegel (3r) des reflektierten Teilstrahls (rl) positioniert, bevor dann beabstandet davon und auf derselben Höhe auf der Hauptachse (H) der Umlenkspiegel (3t) des transmittierten Teilstrahls (tl), seitlich versetzt von der Hauptachse (H) auf der ersten Seite derselben der zweite Positionierspiegel (2r) und seitlich versetzt von der Hauptachse (H) auf einer zweiten, der ersten Seite gegenüberliegenden Seite der Hauptachse (H) der erste Positionierspiegel (2t) positioniert sind. Optical arrangement according to one of the preceding claims 1 to 7, characterized in that in the beam path of the transmitted partial beam (tl) between the beam splitter ( 1 ) and the first positioning mirror ( 2t ) exactly one deflection mirror ( 3t ) and in the beam path of the reflected partial beam (rl) between the beam splitter ( 1 ) and the second positioning mirror ( 2r ) exactly one deflection mirror ( 3r ) is arranged and aligned, wherein preferably at least one, several or all of the following features is / are realized: The deflecting mirror (FIG. 3t ) in the beam path of the transmitted partial beam (tl) is positioned on the main optical axis (H). • The deflection mirror ( 3r ) in the beam path of the reflected partial beam (rl) is positioned laterally offset from the main axis (H) on a first side thereof. • The partial beam sections between the beam splitter ( 1 ) and the deflection mirror ( 3r ) in the beam path of the reflected partial beam (rl) on the one hand and between the deflection mirror ( 3t ) and the first positioning mirror ( 2t ) in the beam path of the transmitted partial beam (tl) on the other hand parallel to each other and perpendicular to the main axis (H). • For both deflecting mirrors ( 3t . 3r ), the angle between the incident partial beam portion and the normal to the mirror surface is identical and is 45 °. • The deflection mirror ( 3r ) of the reflected partial beam (rl) and the two positioning mirrors ( 2r . 2t ) have the same distance (a) from the major axis (H) as seen with respect to the point of incidence of the radiation. • In the beam direction along the main axis (H) are seen first on the main axis (H) of the beam splitter ( 1 ) and at the same height laterally offset from the main axis (H) on a first side thereof the deflection mirror ( 3r ) of the reflected sub-beam (rl) before, then spaced therefrom and at the same height on the main axis (H) of the deflection mirror ( 3t ) of the transmitted partial beam (tl), offset laterally from the main axis (H) on the first side thereof the second positioning mirror ( 2r ) and offset laterally from the main axis (H) on a second, the first side opposite side of the main axis (H) of the first positioning mirror ( 2t ) are positioned. Optische Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 7 dadurch gekennzeichnet, dass weder im Strahlengang des transmittierten Teilstrahls (tl) zwischen dem Strahlteiler (1) und dem ersten Positionierspiegel (2t), noch im Strahlengang des reflektierten Teilstrahls (rl) zwischen dem Strahlteiler (1) und dem zweiten Positionierspiegel (2r) Umlenkspiegel vorhanden sind, wobei bevorzugt mindestens eines, mehrere oder alle der nachfolgenden Merkmale realisiert ist/sind: • Der erste Positionierspiegel (2t) ist auf der optischen Hauptachse (H) positioniert. • Der zweite Positionierspiegel (2r) ist beabstandet von der Hauptachse (H) positioniert. • Die beiden Positionierspiegel (2r, 2t) haben, bezogen auf den Auftreffort der Strahlung gesehen, denselben Abstand vom Strahlteiler (1). • In Strahlrichtung entlang der Hauptachse (H) gesehen sind zunächst auf der Hauptachse (H) der Strahlteiler (1) und auf derselben Höhe seitlich versetzt von der Hauptachse (H) auf einer ersten Seite derselben der Positionierspiegel (2r) des reflektierten Teilstrahls (rl) positioniert, bevor dann beabstandet davon und auf der Hauptachse (H) der Positionierspiegel (2t) des transmittierten Teilstrahls (tl) positioniert ist. Optical arrangement according to one of the preceding claims 1 to 7, characterized in that neither in the beam path of the transmitted partial beam (tl) between the beam splitter ( 1 ) and the first positioning mirror ( 2t ), nor in the beam path of the reflected partial beam (rl) between the beam splitter ( 1 ) and the second positioning mirror ( 2r ) Deflection mirrors are present, whereby preferably at least one, several or all of the following features are / are realized: The first positioning mirror (FIG. 2t ) is positioned on the main optical axis (H). • The second positioning mirror ( 2r ) is positioned at a distance from the major axis (H). • The two positioning mirrors ( 2r . 2t ) have the same distance from the beam splitter with respect to the point of incidence of the radiation ( 1 ). • In the beam direction along the main axis (H) are seen first on the main axis (H) of the beam splitter ( 1 ) and at the same height laterally offset from the main axis (H) on a first side thereof the positioning mirror ( 2r ) of the reflected sub-beam (rl), before then spaced therefrom and on the main axis (H) of the positioning mirrors (rl) 2t ) of the transmitted partial beam (tl) is positioned. Optische Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Positionierspiegel (2r, 2t) an ortsfester Position, jedoch mit beweglichen, beispielsweise mit Hilfe von Motoren auf unterschiedliche Orientierungen im Raum einstellbaren Spiegelflächen angeordnet sind, bevorzugt auf einer Grundplatte (4) angeordnet sind, und/oder dass einer der, bevorzugt mehrere der, bevorzugt alle der Umlenkspiegel an ortsfester Position und mit festgelegter Orientierung seiner/ihrer Spiegelfläche(n) im Raum angeordnet ist/sind, bevorzugt auf der Grundplatte (4) angeordnet ist/sind. Optical arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the positioning mirrors ( 2r . 2t ) are arranged in a stationary position, but with movable, for example by means of motors to different orientations in space adjustable mirror surfaces, preferably on a base plate ( 4 ), and / or that one of, preferably a plurality of, preferably all of the deflection mirrors in a stationary position and with a fixed orientation of its mirror surface (s) in the Space is / are arranged, preferably on the base plate ( 4 ) is / are arranged. Optische Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche gekennzeichnet durch einen Laser (5), insbesondere einen gepulsten Laser mit einer Pulsdauer im Bereich zwischen 0.001 ns und 1000 ns, der zum Einstrahlen des Laserstrahls (l) auf den Strahlteiler (1) angeordnet ist und/oder eine im Laserstrahl (l) vor dem Strahlteiler (1) angeordnete Linse (6) und/oder Blende, mit der/denen der einfallende Laserstrahl (l) auf dem Strahlteiler (1) einkoppelbar ist und/oder dadurch, dass die Probe (P) am Zielpunkt angeordnet ist oder angeordnet werden kann. Optical arrangement according to one of the preceding claims, characterized by a laser ( 5 ), in particular a pulsed laser having a pulse duration in the range between 0.001 ns and 1000 ns, for irradiating the laser beam (1) onto the beam splitter ( 1 ) and / or one in the laser beam (l) in front of the beam splitter ( 1 ) arranged lens ( 6 ) and / or diaphragm with which the incident laser beam (1) on the beam splitter ( 1 ) and / or in that the sample (P) is arranged at the target point or can be arranged.
DE202011110732.2U 2011-05-10 2011-05-10 Optical arrangement for laser interference structuring of a sample with beam guidance of the same path length Expired - Lifetime DE202011110732U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE202011110732.2U DE202011110732U1 (en) 2011-05-10 2011-05-10 Optical arrangement for laser interference structuring of a sample with beam guidance of the same path length

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102011101415A DE102011101415A1 (en) 2011-05-10 2011-05-10 Optical arrangement for laser interference structuring of sample, has positioning mirrors which are arranged for reflecting beams on common target point so that optical path length of beams between beam splitter and common target is same
DE202011110732.2U DE202011110732U1 (en) 2011-05-10 2011-05-10 Optical arrangement for laser interference structuring of a sample with beam guidance of the same path length

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE202011110732U1 true DE202011110732U1 (en) 2015-12-10

Family

ID=50383479

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE202011110732.2U Expired - Lifetime DE202011110732U1 (en) 2011-05-10 2011-05-10 Optical arrangement for laser interference structuring of a sample with beam guidance of the same path length
DE102011101415A Ceased DE102011101415A1 (en) 2011-05-10 2011-05-10 Optical arrangement for laser interference structuring of sample, has positioning mirrors which are arranged for reflecting beams on common target point so that optical path length of beams between beam splitter and common target is same

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102011101415A Ceased DE102011101415A1 (en) 2011-05-10 2011-05-10 Optical arrangement for laser interference structuring of sample, has positioning mirrors which are arranged for reflecting beams on common target point so that optical path length of beams between beam splitter and common target is same

Country Status (1)

Country Link
DE (2) DE202011110732U1 (en)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011017285A1 (en) 2011-02-06 2015-03-26 Rüdiger Marcus Flaig Improved membrane vesicles with photosynthetic elements
DE102013004869B4 (en) * 2013-03-21 2016-06-09 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Method for forming a structuring on surfaces of components with a laser beam
DE102013007524B4 (en) * 2013-04-22 2021-04-01 Technische Universität Dresden Optical arrangement for the formation of structural elements on component surfaces and their use
CN105305934A (en) * 2015-11-23 2016-02-03 盐城工学院 Laser solar power system
DE102017205889B4 (en) 2017-04-06 2020-07-09 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Optical arrangement and method for laser interference structuring of a sample
DE102017211511A1 (en) 2017-07-06 2019-01-10 Technische Universität Dresden Laser structured electrode and workpiece surfaces for resistance spot welding
DE102018200036B3 (en) 2018-01-03 2019-01-17 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Optical arrangement for direct laser interference structuring

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6549309B1 (en) 1998-02-10 2003-04-15 Illinois Tool Works Inc. Holography apparatus, method and product

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3597091A (en) * 1968-01-18 1971-08-03 Itek Corp Interferometer
US4653855A (en) * 1984-10-09 1987-03-31 Quantum Diagnostics Ltd. Apparatus and process for object analysis by perturbation of interference fringes
JPH0590126A (en) * 1991-09-27 1993-04-09 Canon Inc Position detection equipment
US5995224A (en) * 1998-01-28 1999-11-30 Zygo Corporation Full-field geometrically-desensitized interferometer employing diffractive and conventional optics
EP2513982B1 (en) * 2009-12-18 2016-11-09 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Fabrication method for a thin-film component
DE102009060924B4 (en) * 2009-12-18 2017-01-26 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Production Method for a Solid Lubricant Structure A solid lubricant structure produced by the production method, and uses
DE102010027438B4 (en) * 2010-07-14 2023-08-03 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Process for producing a connection point and/or a connection area in a substrate, in particular for improving the wetting and/or adhesion properties of the substrate

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6549309B1 (en) 1998-02-10 2003-04-15 Illinois Tool Works Inc. Holography apparatus, method and product

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
A. Lasagni, P. Shao, J. Hendricks, C. M. Shaw, D. Martin and S. Das "Direct fabrication of periodic patterns with hierarchical sub-wavelength structures on poly(3,4-ethylene dioxythiopene)-poly(styrene sulfonate) thin films using femtosecond laser interferene patterning, Applied Surface Science 256(2010) 1708-1713

Also Published As

Publication number Publication date
DE102011101415A1 (en) 2012-11-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE202011110732U1 (en) Optical arrangement for laser interference structuring of a sample with beam guidance of the same path length
EP2976176B1 (en) Method and device for forming a structured surface by means of a laser beam
DE102014201739B4 (en) Laser processing device and method for generating two partial beams
EP2596899B1 (en) Method and device for the interference structuring of flat samples
DE102015214960B4 (en) Apparatus and method for interference structuring a surface of a flat sample and their use
EP4058233A1 (en) Method for laser processing a workpiece, optical processing system, and laser processing device
DE102012011343B4 (en) Device for interference structuring of samples
DE102019205394A1 (en) Processing optics, laser processing device and methods for laser processing
DE102008032751B3 (en) Laser processing device and laser processing method with double or multiple spot by means of a galvanoscanner
DE102017205889B4 (en) Optical arrangement and method for laser interference structuring of a sample
EP3932609B1 (en) Device for laser material processing with two parallel shifting units of the laser beam
DE102019201280A1 (en) Arrangement and method for shaping a laser beam
DE102020132797A1 (en) Device for processing a material
EP2980525B1 (en) Interferometer mit dreifachem durchgang
DE102007056254B4 (en) Device for processing a workpiece by means of parallel laser beams
DE2505774A1 (en) Optical instrument for laser bombardment of microbiological test zones - which is completely independent of parallel displacements and tiltings of beam
DE102021101598A1 (en) Device and method for laser machining a workpiece
EP3421170B1 (en) Device for drilling and/or for removing material by means of laser beams ; use of such device for drilling and/or for removing material by means of laser beams ; method for mounting a porro prism in a rotary unit
DE102012004312A1 (en) Method for introducing laser beam into workpiece during processing of metallic material, involves focusing beam onto workpiece under tumbling or rotating motion of laser beam about axis of focusing optical system
DE102021102387A1 (en) Device and method for laser machining a workpiece
DE102021122754A1 (en) Device for processing a material
EP3111267B1 (en) Light-conducting device, device having a light-conducting device, and means for emitting linear parallel light beams
DE10328314A1 (en) Arrangement for producing beams with variable phase relationships has diffractive delay generator with diffractive optical elements with which any phase difference between sub-beams can be achieved
DE102020201207A1 (en) Arrangement for material processing with a laser beam, in particular for laser beam drilling
DE102009025314A1 (en) Pulse-delay device for adjusting temporal sequence of laser pulses of laser beam in laser arrangement, has reflector deflecting p-polarized partial beam reflected between mirrors into polarizer under polarizing angle

Legal Events

Date Code Title Description
R150 Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years
R207 Utility model specification
R151 Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years
R152 Utility model maintained after payment of third maintenance fee after eight years
R071 Expiry of right