[发明专利]一种100%匹配圆形、环形等光束孔径的微阵列光栅

权利要求书

1.一种100％匹配圆形、环形等光束孔径的微阵列光栅制作方法，其特征在于：

(1)首先进行孔径分割，即确定在整个光束孔径上要分出的子孔径数目N；

(2)确定子孔径数N之后，按照各个子孔径面积相等的原则进行划分；

(3)划分完子孔径后，预先设定预期要形成的光斑阵列分布，光斑阵列中共有N个光斑，这些预期形成的N个光斑阵列将与N个子孔径对应；

(4)最后根据对应关系设计每个子孔径内二维微阵列光栅的两个方向的空间周期或锯齿深度，其中子孔径内锯齿形相位光栅的周期Tx、Ty分别为：

Tx∝1xi]]>Ty∝1yi]]>

x_i，y_i分别为光斑所在的位置，锯齿深度d为：

d＝K·λ/(n-1)  K＝1，2，3......，

其中λ为所用的光源波长，n为光学材料的折射率；

(5)在每个子孔径内制作具有设计结构的锯齿形相位微阵列光栅，将整个圆形或环形等光束孔径均匀分割，经过与其组合的透镜或透镜组会聚，形成方形规整排布的光斑阵列。

2.根据权利要求1所述的100％匹配圆形、环形等光束孔径的微阵列光栅制作方法，其特征在于：所述步骤(4)中的二维微阵列光栅是变周期二维锯齿形相位光栅阵列结构，或变锯齿深度的二维锯齿形相位光栅阵列结构，或既变周期又变锯齿深度的二维锯齿形相位光栅阵列结构。

3.根据权利要求1所述的100％匹配圆形、环形等光束孔径的微阵列光栅制作方法，其特征在于：所述步骤(2)中的每个子孔径形状为等面积扇形，或使子孔径面积均匀一致的任意形状。

4.根据权利要求1所述的100％匹配圆形、环形等光束孔径的微阵列光栅制作方法，其特征在于：所述步骤(5)中利用微光学刻蚀、或金刚石车削或模压方法在基片或光学件的某个面上形成空间周期各不相同的整个微阵列。

5.根据权利要求1所述的100％匹配圆形、环形等光束孔径的微阵列光栅制作方法，其特征在于：所述步骤(5)中的微阵列光栅以中心对称布局刻蚀形成在基片或光学件的某一个单面上。

6.根据权利要求1或5所述的100％匹配圆形、环形等光束孔径的微阵列光栅制作方法，其特征在于：所述的步骤(5)中微阵列光栅独立制作在基片或光学件的某一个面上。

7.根据权利要求1或5所述的100％匹配圆形、环形等光束孔径的微阵列光栅制作方法，其特征在于：所述步骤(5)中的微阵列光栅，在同一块基片或同一个光学件的一个面上只制作X方向的一维阵列光栅，另一个面上只制作Y方向的一维阵列光栅，两面共同实现一个二维相位光栅阵列的功能。

8.根据权利要求1或5所述的100％匹配圆形、环形等光束孔径的微阵列光栅制作方法，其特征在于：所述步骤(5)中的微阵列光栅，在一块基片或光学件的一个面上只制作X方向的一维阵列光栅，在另一块基片或光学件的一个面上只制作Y方向的一维阵列光栅，这两块基片或光学件组合，实现二维相位光栅阵列的功能。