[發明專利]平面衍射光學元件透鏡及其制造方法

有效

• 申請號: 201410091562.1
• 申請日: 2014-03-13
• 公開（公告）號: CN104076423B
• 公開（公告）日: 2018-08-24
• 發明（設計）人: P·塔姆;J·T·瓊斯;N·D·謝內斯;A·伊馬迪
• 申請（專利權）人: 馬克西姆綜合產品公司
• 主分類號: G02B5/18
• 分類號: G02B5/18
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 舒雄文;蹇煒

于此描述了平面衍射光學元件（DOE）透鏡。平面DOE透鏡包含基底。平面DOE透鏡還包含第一層，第一層形成于基底上。平面DOE透鏡還包含衍射光學元件，衍射光學元件形成于第一層上。平面DOE透鏡還包含第二層，第二層形成于第一層上。第二層也形成于衍射光學元件上。第二層包圍第一層和第二層之間的衍射光學元件。第二層包含平面表面。

相關申請的交叉引用

此申請要求于2013年3月13日提交的名稱為“Planar Diffractive OpticalElement Lens and Method for Producing Same”的美國臨時申請號61/778708的優選權益，于此通過引用并入了該申請的全部。

背景技術

衍射光學器件用于諸如光學存儲、處理、感測和通信的許多應用中。衍射光學元件（DOE）是薄的相位元件，該薄的相位元件借助于干涉和衍射來操作，以產生光的任意分布或幫助光學系統中的設計。將DOE設計為與激光器（例如，高功率激光器）一起應用。此外，DOE用于波整形（waveshaping）。例如，DOE能夠在束整形和束輪廓修改中用作多斑分束器。DOE能夠將單個激光束變換為各種簡單或復雜結構的光圖案。DOE在不同應用領域中呈現了無窮的可能性。雖然諸如鏡子和透鏡的標準折射光學元件經常是笨重的、昂貴的并且限制于特定使用，但是DOE總體是重量輕、緊湊、易于復制并且能夠調制復雜的波形。DOE在操縱多譜信號中也是有用的。

發明內容

于此描述了平面衍射光學元件（DOE）透鏡。平面DOE透鏡包含基底。平面DOE透鏡還包含第一層，第一層形成于基底上。平面DOE透鏡還包含衍射光學元件，衍射光學元件形成于第一層上。平面DOE透鏡還包含第二層，第二層形成于第一層上。第二層也形成于衍射光學元件之上（over）。第二層包圍第一層和第二層之間的衍射光學元件。第二層包含平面表面。

提供此發明內容部分以以簡化的形式引入以下在具體實施方式中進一步描述的概念的集合。此發明內容部分不意圖標識所聲稱的主題的關鍵特征或必要特征，其也不意圖用于幫助確定所聲稱的主題的范圍。

附圖說明

參照附圖描述具體實施方式。描述和圖中不同實例中相同參考數字的使用可以指示類似或相同的項。

圖1是根據本公開內容的示范性實施例的平面衍射光學元件（DOE）透鏡的概念布局；

圖2是根據本公開內容的示范性實施例的，實施于姿態感測設備（例如，光學傳感器）的光學透鏡結構中和/或作為該光學透鏡結構實施時，安置于光電二極管上的平面DOE透鏡的頂平面視圖，平面DOE透鏡具有圓形（例如，球形）形狀；

圖3是根據本公開內容的示范性實施例的，實施于姿態感測設備（例如，光學傳感器）的光學透鏡結構中和/或作為該光學透鏡結構實施時，安置于21×21光電二極管陣列上的平面DOE透鏡陣列的頂平面視圖，平面DOE透鏡陣列的透鏡具有正方形形狀；

圖4提供根據本公開內容的示范性實施例的，當如圖2和/或圖3中示出地實施平面DOE透鏡時，對于平面DOE透鏡的模擬結果的圖形描繪，圖形描繪繪示二極管信號強度與光角度之間的關系；

圖5提供根據本公開內容的示范性實施例的，當如圖2和/或圖3中示出地實施平面DOE透鏡時，對于平面DOE透鏡的模擬結果的圖形描繪，圖形描繪繪示差分響應與光角度之間的關系；

圖6提供根據本公開內容的示范性實施例的，當如圖2和/或圖3中示出地實施平面DOE透鏡時，對于平面DOE透鏡的xyz手指掃描的模擬結果的圖形描繪，圖形描繪示例第一方向（例如，x方向；沿x軸）上的模擬的二極管信號響應；

圖7提供根據本公開內容的示范性實施例的，當如圖2和/或圖3中示出地實施平面DOE透鏡時，對于平面DOE透鏡的xyz手指掃描的模擬結果的圖形描繪，圖形描繪示例第二方向（例如，y方向；沿y軸）上的模擬的二極管信號響應；