[发明专利]一种聚焦光学系统及极紫外光产生系统

权利要求书

1.一种聚焦光学系统，其特征在于，包括第一激光源、第二激光源、第一光束变换装置、合束装置和聚焦装置，所述第一激光源用于产生第一激光束，所述第二激光源用于产生第二激光束；

所述第一光束变换装置用于将第一激光束变换为第一环形光束，并将形成的第一环形光束入射到所述合束装置，所述合束装置用于将第一环形光束引导传播到所述聚焦装置，将第二激光束引导传播到所述聚焦装置，使得第二激光束处于第一环形光束的中心孔内且第二激光束的光轴与第一环形光束的光轴重合，所述聚焦装置用于分别将第二激光束聚焦以及将第一环形光束聚焦。

2.根据权利要求1所述的聚焦光学系统，其特征在于，所述第一光束变换装置包括同轴依次排列的凹轴锥元件和凸轴锥元件，所述凹轴锥元件用于将光束偏转，使光束外径扩大，所述凸轴锥元件用于将光束偏转，使光束与入射方向平行。

3.根据权利要求2所述的聚焦光学系统，其特征在于，所述凹轴锥元件和所述凸轴锥元件具有相同的顶角，形成的环形光束的中心孔直径为：

其中，θ表示凹轴锥元件使光束发生偏转的偏转角度，n表示凹轴锥元件的折射率，α表示凹轴锥元件或者凸轴锥元件的顶角，L表示凹轴锥元件和凸轴锥元件之间的间隔距离，l表示形成的环形光束的中心孔直径。

4.根据权利要求1所述的聚焦光学系统，其特征在于，所述第一光束变换装置包括凹轴锥元件或者凸轴锥元件，所述第一光束变换装置还包括与凹轴锥元件或者凸轴锥元件连接的、用于驱动凹轴锥元件或者凸轴锥元件移动以改变形成的环形光束的中心孔大小的位移装置。

5.根据权利要求1所述的聚焦光学系统，其特征在于，所述第一光束变换装置包括扩束组和变换组，所述扩束组用于将第一激光束进行扩束，所述变换组用于将第一激光束扩束后的光束变换为环形光束。

6.根据权利要求1所述的聚焦光学系统，其特征在于，所述合束装置包括处于中间的通光区域，所述合束装置具体用于通过通光区域周围的区域将第一环形光束反射到所述聚焦装置，通过通光区域将第二激光束透射到所述聚焦装置，使得第二激光束处于第一环形光束的中心孔内且第二激光束的光轴与第一环形光束的光轴重合。

7.根据权利要求1所述的聚焦光学系统，其特征在于，所述合束装置包括中间区域和处于中间区域周围的通光区域，所述合束装置具体用于通过中间区域将第二激光束反射到所述聚焦装置，通过中间区域周围的通光区域将第一环形光束透射到所述聚焦装置，使得第二激光束处于第一环形光束的中心孔内且第二激光束的光轴与第一环形光束的光轴重合。

8.根据权利要求1所述的聚焦光学系统，其特征在于，所述聚焦装置包括第一聚焦元件和第二聚焦元件，所述第一聚焦元件设有通孔，所述第一聚焦元件用于将第一环形光束聚焦，所述第二聚焦元件用于将通过所述第一聚焦元件的通孔透射出的第二激光束聚焦。

9.根据权利要求1-8任一项所述的聚焦光学系统，其特征在于，还至少包括第三激光源和第二光束变换装置，所述第三激光源用于产生第三激光束，所述第二光束变换装置用于将第三激光束变换为第二环形光束，并将形成的第二环形光束入射到所述合束装置；

所述合束装置具体用于将第一环形光束引导传播到所述聚焦装置，将第二激光束引导传播到所述聚焦装置，将第二环形光束引导传播到所述聚焦装置，使得第一环形光束处于第二环形光束的中心孔内，第二激光束处于第一环形光束的中心孔内，且第二激光束的光轴、第一环形光束的光轴和第二环形光束的光轴重合；

所述聚焦装置具体用于分别将第二激光束聚焦、将第一环形光束聚焦以及将第二环形光束聚焦。

10.一种极紫外光产生系统，其特征在于，包括预设靶和权利要求1-9任一项所述的聚焦光学系统，所述聚焦光学系统用于输出光并将光聚焦到所述预设靶，以激发所述预设靶产生极紫外光。