[发明专利]适用于大发散角宽尺寸光源的准直元件

摘要

本发明提供一种特别适用于大发散角宽尺寸光源的准直光学元件的设计结构，能够避免将宽尺寸光源近似为点光源导致准直透镜的误差。针对二维光源光场E(y,z)，设光轴为z轴，传输平面y-z；光场传输过程中，在光轴上任意位置z处对光场进行准直；该准直元件的曲率半径在y轴方向上按照下式确定：曲率半径上式中，光场中任意点P(y,z)的传输角进一步可根据光场E(y,z)的等位相面求得。针对三维光源光场E(x,y,z)设计的准直元件，在x轴方向和y轴方向上其曲率半径同理参照以上设计结构确定。

主权项

适用于大发散角宽尺寸光源的准直元件，针对二维光源光场E(y,z)，设光轴为z轴，传输平面y‑z；光场传输过程中，在光轴上任意位置z处对光场进行准直；其特征在于：该准直元件的曲率半径在y轴方向上按照下式确定：曲率半径$R=y\sqrt{1+{(\frac{n_1}{n_0\sin \mathrm{\θ}}-\mathrm{ctg\θ})}^2};$上式中，光场中任意点P(y,z)的传输角进一步根据光场E(y,z)＝Φ(y,z)Exp[iφ(y,z)]的等位相面求得，其中Φ(y,z)为振幅，φ(y,z)为位相分布，n₀和n₁分别表示空气和透镜的折射率。