[发明专利]利用三维衍射元件的光束扩展

权利要求书

1.一种用于对光束的出射瞳径进行扩展的设备，包括：

衬底，由具有第一表面和第二表面的光学材料制成；以及

三维衍射元件，包括在所述衬底上布置的多个像素，所述三维衍 射元件包括：

至少一个区域，被配置成接收输入光束，以及

至少一个其他区域，被配置成提供具有在一维或者二维中 扩展的出射瞳径的至少一个输出光束，

其中所述输入光束的至少部分在所述至少一个区域中被衍射， 以提供基本上处于所述第一和第二表面内的至少一个光束，以及

通过在所述至少一个其他区域中进行衍射，所述至少一个光束 的至少部分进一步耦合出所述衬底的第一表面或者第二表面，以便 提供所述至少一个输出光束。

2.根据权利要求1所述的设备，其中所述至少一个区域以及至 少一个其他区域被布置在所述衬底的一个表面上，即被布置在所述 衬底的第一表面或者第二表面上。

3.根据权利要求1所述的设备，其中所述至少一个区域以及至 少一个其他区域被布置在所述衬底的相对的表面上。

4.根据权利要求1所述的设备，其中所述多个像素的每个像素 具有：在所述第一表面或者第二表面上沿一个方向的第一宽度，在 所述第一表面或者第二表面上沿垂直于所述一个方向的方向的第二 宽度，以及高度。

5.根据权利要求4所述的设备，其中在所述至少一个区域中的 像素的高度大于所述至少一个其他区域中的像素的高度。

6.根据权利要求4所述的设备，其中沿所述一个方向的像素之 间的距离以及沿垂直于所述一个方向的方向的像素之间的距离针对 所有所述像素是相等的，并且所述第一宽度和所述第二宽度针对所 有所述像素是相等的。

7.根据权利要求4所述的设备，其中沿所述一个方向的像素之 间的距离以及沿垂直于所述一个方向的方向的像素之间的距离在所 述至少一个区域中不相等。

8.根据权利要求7所述的设备，其中在所述至少一个区域中的 像素被配置成：如果所述输入光束具有预定的第一波长，则基本上 沿所述一个方向提供所述至少一个光束；并且如果所述输入光束具 有不同于所述预定的第一波长的预定第二波长，则基本上沿垂直于 所述一个方向的方向提供所述至少一个光束。

9.根据权利要求1所述的设备，其中所述至少一个区域具有至 少沿一个方向倾斜的像素，从而基本上沿所述至少一个方向提供所 述至少一个光束。

10.根据权利要求1所述的设备，其中所述至少一个区域具有至 少两种类型的像素，这些像素具有非对称形状，并且沿至少两个不 同方向倾斜，以便基本上沿所述至少两个不同方向之一提供所述至 少一个光束的一部分，并且基本上沿所述至少两个不同方向中的另 一个提供所述至少一个光束的另一部分。

11.根据权利要求10所述的设备，其中所述至少两个不同方向 以180度分开。

12.根据权利要求1所述的设备，进一步包括：

吸收材料，被布置在相对于所述三维衍射元件的所述表面、并 且相对于所述至少一个区域的所述衬底的表面上。

13.根据权利要求1所述的设备，进一步包括：

至少一个中间区域，以便在所述至少一个区域中衍射的所述光束 的至少部分首先耦合到所述至少一个中间区域，所述至少一个中间 区域被配置成通过利用所述至少一个中间区域中的进一步衍射，将 所述已衍射光束的所述至少部分基本上耦合到所述至少一个其他区 域，从而提供具有所述输入光束的二维出射瞳径扩展的所述输出光 束。