[发明专利]扩束器和操作其的方法

权利要求书

1.一种扩束器，包括：

第一光学元件；

第二光学元件，与所述第一光学元件间隔开；以及

具有角孔径的光漫射器，所述光漫射器通过所述角孔径漫射入射光，

其中所述第一光学元件向内耦合漫射光，使得从所述第一光学元件出射的光具有第一截面形状，并且具有不同于所述第一截面形状的第二截面形状的光入射到所述第二光学元件上，以及

其中，所述第二光学元件向外耦合从所述第一光学元件入射的光。

2.根据权利要求1所述的扩束器，其中所述光漫射器的所述角孔径大于0°且等于或小于5°。

3.根据权利要求1所述的扩束器，其中由所述光漫射器漫射的光的强度在光截面上具有比所述入射光的强度更大的均匀性。

4.根据权利要求1所述的扩束器，其中所述光漫射器将所述入射光输出为在空间上彼此分离的多个子光。

5.根据权利要求1所述的扩束器，其中所述光漫射器调制所述入射光的相位，并将所述入射光输出为多个子光。

6.根据权利要求1所述的扩束器，其中所述光漫射器对所述入射光执行空间非均匀相位调制，并输出多个子光。

7.根据权利要求1所述的扩束器，其中所述光漫射器包括微透镜光栅、相位掩模、无光泽漫射器、衍射光学元件和全息光学元件中的至少一种。

8.根据权利要求1所述的扩束器，其中所述第二截面形状是多边形形状。

9.根据权利要求1所述的扩束器，其中所述第一截面形状是圆形或椭圆形。

10.根据权利要求1所述的扩束器，其中所述第二截面形状的尺寸小于所述第一截面形状的尺寸。

11.根据权利要求1所述的扩束器，其中所述入射光具有高斯光束、多模光束、圆柱光束、超高斯光束和拉盖尔-高斯光束中的至少一种的光学截面轮廓。

12.根据权利要求1所述的扩束器，其中所述第一光学元件和所述第二光学元件中的至少一个包括衍射光学元件和全息光学元件中的至少一个。

13.根据权利要求1所述的扩束器，进一步包括布置在所述第一光学元件和所述第二光学元件上的波导，所述波导通过全内反射将来自所述第一光学元件的具有所述第一截面形状的光逐渐转换成具有所述第二截面形状的光，并将转换后的光引导到所述第二光学元件。

14.根据权利要求13所述的扩束器，其中所述波导通过全内反射逐渐减小所述第一截面形状的尺寸，以将具有所述第一截面形状的光转换成具有所述第二截面形状的光。

15.根据权利要求13所述的扩束器，其中所述光漫射器和所述第一光学元件被布置成在垂直于所述波导的长度方向的方向上彼此重叠。

16.根据权利要求13所述的扩束器，

其中所述光漫射器布置在所述波导的第一表面上，以及

其中所述第一光学元件布置在所述波导的与所述第一表面相反的第二表面上。

17.根据权利要求1所述的扩束器，其中所述光漫射器与所述第一光学元件集成。

18.根据权利要求1所述的扩束器，进一步包括提供所述入射光的激光二极管。

19.根据权利要求1所述的扩束器，其中所述第二光学元件以小于0.25°的发散角或会聚角准直入射到所述第二光学元件上的光。