[发明专利]一种100%匹配圆形、环形等光束孔径的微阵列光栅

摘要

一种100％匹配圆形、环形等光束孔径的微阵列光栅制作方法，确定在整个光束孔径上要分出的子孔径数目N；按照各个子孔径面积相等的原则进行划分；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；根据对应关系来设计每个子孔径内二维阵列光栅的两个方向的空间周期或锯齿深度，在每个子孔径内制作具有设计结构的锯齿形相位光栅，经过与其组合的透镜或透镜组会聚，便会形成方形规整排布的光斑阵列。本发明能够100％匹配圆形、环形孔径，理论上甚至是任意形状光束孔径，而光斑阵列仍呈方形规整排布，解决了这种锯齿形相位光栅阵列技术无法实际应用的问题，同时提高锯齿形相位光栅制作效率、便于实现批量制作。

主权项

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：$T_x\propto \frac{1}{x_i}$ $T_y\propto \frac{1}{y_i}$ xi，yi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。