[发明专利]像差修正方法、使用其的激光加工方法、激光照射方法和像差修正装置

说明书

本申请是申请日为2009年08月27日、申请号为200980134183.3、发明名称为像差修正方法、使用其的激光加工方法、激光照射方法、像差修正装置和像差修正程序的专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及修正激光照射装置的像差的像差修正方法、使用该像差修正方法的激光加工方法、使用该像差修正方法的激光照射方法、像差修正装置和像差修正程序。

背景技术

激光照射装置用于激光加工装置或显微镜等的各种光学装置中。在使用该激光照射装置的激光加工装置中，具备空间光调制器(以下称为SLM)。下述专利文献1～5中公开有具备SLM的激光加工装置。

专利文献1以及2中所记载的激光加工装置使用SLM，控制激光对加工对象物的照射位置，专利文献3中所记载的激光加工装置使用SLM控制激光。另外，专利文献4中所记载的激光加工装置具备测量激光的波阵面的畸变的单元，并使用SLM修正测量出的波阵面畸变。然而，在该方法中，需要测量波阵面的畸变的单元，光学系统变得复杂，因而存在无法适用于激光加工等无法测量波阵面的畸变的应用中的问题。

另外，在专利文献5中，记载有在将激光聚光在透明介质中时会产生像差，加工点在深度方向上变长的问题，专利文献5中所记载的激光加工装置积极地利用因介质的色散等产生的色像差或因衍射元件中的波长造成的光程变化，调整光源波长的每个波长的强度，从而进行加工位置的控制。

另外，在专利文献6中记述有如下方法：利用SLM等的波阵面控制元件对入射光赋予已知的像差的相反的相位分布，从而修正像差。此处，在非专利文献1中，在近轴近似下解析性地求出因将平行平面基板插入光学系统中而产生的球面像差。将激光聚光在透明介质中等同于将平行平面基板插入光学系统中，因而通过将非专利文献1中记载的结果作为专利文献6的方法中的已知的像差进行处理，可以对因将激光聚光在透明介质中而产生的球面像差进行修正。然而，在该方法中存在如下问题：由于像差的相反的相位分布的相位范围超出波阵面控制元件的性能而变得较大，因而无法适用于相对于介质的激光照射位置较深的情况。进而，也存在无法求出准确的激光照射位置的问题。

专利文献

专利文献1：日本特开2006-68762号公报

专利文献2：日本特开2006-119427号公报

专利文献3：日本特开2002-207202号公报

专利文献4：日本特开2006-113185号公报

专利文献5：日本特开2005-224841号公报

专利文献6：国际公开第2003/036368号小册子

非专利文献

非专利文献1：久保田广、“光学”、岩波书店、1967年、p.128-127、p.300-301

发明内容

发明所要解决的问题

然而，对于激光加工装置期望可进行更微细的加工。例如，在形成光学波导等的改质层时，期望聚光点尽量小。然而，若加工位置变深，则聚光区域会因像差而扩展，因而难以维持良好的加工状态。

因此，本发明的目的在于，提供一种即使相对于介质的激光照射位置较深，也可以提高激光的聚光程度的像差修正方法、使用该像差修正方法的激光加工方法、使用该像差修正方法的激光照射方法、像差修正装置和像差修正程序。

解决问题的技术手段