[发明专利]一种基于闪耀光栅的光束偏转角放大单元

权利要求书

1.一种基于闪耀光栅的光束偏转角放大单元，其特征在于，包括：光束偏转角放大子单元，

每个光束偏转角放大子单元包括两块闪耀光栅，且两块闪耀光栅的参数相同；若入射到所述闪耀光栅的光束的入射角为i₀，则其中包含所述光束的主要能量的衍射光的衍射角为θ₀；设置两块闪耀光栅之间的夹角为θ₀-i₀，使得入射光束可以在两块闪耀光栅之间多次来回衍射，且所述入射光在两块闪耀光栅的入射角和衍射角均相同，通过调整所述入射角i₀和衍射角θ₀使得当入射光偏转时，衍射光的偏转量大于入射光的偏转量，实现对入射光偏转量的多次衍射放大；

当入射光偏转时，经过闪耀光栅的一次衍射，衍射光随入射光偏转的变化为：

其中，dθ₀为衍射光的偏转量，di₀为入射光的偏转量，若则衍射光的偏转量大于入射光的偏转量，实现了对入射光偏转量的放大；

可通过平行移动每个光束偏转角放大子单元包括的两块闪耀光栅的相对位置，改变光束在两块闪耀光栅之间来回衍射的次数，调节每个光束偏转角放大子单元的放大倍数。

2.根据权利要求1所述的基于闪耀光栅的光束偏转角放大单元，其特征在于，

其中，d为闪耀光栅的常数，m为衍射光能量最集中的衍射级次，λ为入射光束的波长。

3.根据权利要求1所述的基于闪耀光栅的光束偏转角放大单元，其特征在于，当入射角i₀＝0时，经过闪耀光栅一次衍射后，衍射光的偏转量相对于入射光的偏转量放大了倍。

4.根据权利要求1所述的基于闪耀光栅的光束偏转角放大单元，其特征在于，若要求出射光最小可分辨角度为θ_out，入射光偏转量的多次衍射放大倍数为K，则入射光频谱宽度要求小于

5.根据权利要求1所述的基于闪耀光栅的光束偏转角放大单元，其特征在于，针对一块闪耀光栅，对于入射光束输入角度的范围，可以通过其输出角度的范围以及衍射的次数反向推算，当入射光在衍射光的不同侧时，随着入射角增大，衍射角最大为当入射光在衍射光同侧时，为了保证最终能够出射，衍射角需要大于入射角，因此当入射角等于衍射角时的角度为最终出射角的最小值，即：所述最终出射角为出射光与入射光所对应的法线的夹角。

6.根据权利要求1所述的基于闪耀光栅的光束偏转角放大单元，其特征在于，闪耀光栅可以对其光栅刻线的法平面内的投影的偏转量实现放大；

所述光束偏转角放大子单元可以为两个，当光束偏转角放大子单元为两个时，两个光束偏转角放大子单元的闪耀光栅的刻线方向相互垂直，且保证上一个光束偏转角放大子单元的出射光能够进入下一个光束偏转角放大子单元，入射光入射到上一个光束偏转角放大子单元之后，经过上一个光束偏转角放大子单元后出射，出射光作为下一个光束偏转角放大子单元的入射光；

所述两个光束偏转角放大子单元的闪耀光栅的刻线方向相互垂直，实现对相互垂直光栅刻线的法平面内的投影偏转量的放大。

7.根据权利要求6所述的基于闪耀光栅的光束偏转角放大单元，其特征在于，当光束偏转角放大子单元为两个时，设置两个光束偏转角放大子单元中接受初始入射光的闪耀光栅相互平行，若光束垂直入射到上一个光束偏转角放大子单元的闪耀光栅，此时上一个光偏转角放大子单元的出射光也垂直入射到下一个光束偏转角放大子单元。