[發明專利]具有射束偏轉元件的光學構件、其制造方法及適合于光學構件的射束偏轉元件

有效

• 申請號: 201680047134.6
• 申請日: 2016-08-08
• 公開（公告）號: CN108027482B
• 公開（公告）日: 2021-09-28
• 發明（設計）人: R·烏貝爾茨;M·埃斯林格爾
• 申請（專利權）人: 德國多元光子光學有限公司
• 主分類號: G02B6/42
• 分類號: G02B6/42
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 郭毅

1.一種用于制造光學構件的方法，所述光學構件包括：

具有襯底表面的襯底，

處于所述襯底表面上的輻射輸出元件和/或處于所述襯底表面上的輻射輸入元件，以及

射束偏轉元件，其具有在所有三個空間方向上小于1mm的尺寸，所述射束偏轉元件布置在所述襯底表面上的輻射輸出元件或輻射輸入元件上并且如此構型，使得其使基本上垂直于所述襯底表面從所述輻射輸出元件出射的電磁輻射偏轉并且在此形成如下射束：所述射束相對于離開所述輻射輸出元件的射束與所述襯底表面形成的出射角具有更小的角度或甚至負角度或者平行于襯底表面取向；或者使得其使以相對于所述襯底表面的確定角度入射到所述射束偏轉元件中的電磁輻射聚焦并且偏轉到所述輻射輸入元件中，其中，所述射束偏轉元件具有用于入射輻射的入射面以及用于所述輻射的出射面，并且具有影響穿透所述元件的輻射的路線的不同于所述入射面和出射面的至少兩個另外的面，所述至少兩個另外的面中的一個引起入射輻射的至少一部分的偏轉，所述至少兩個另外的面中的另一個引起射束發散度和/或射束形狀發生變化，其中，所述射束偏轉元件的入射面和出射面中的至少一個平坦地構造，其中，所述平坦的面至少部分地直接處于所述輻射輸出元件的出射面或所述輻射輸入元件的入射面上，

其特征在于，

通過可光結構化的材料的光感應固化直接在所述襯底上的輻射輸出元件和/或輻射輸入元件上就地由原始材料產生所述射束偏轉元件，從而能夠將所述射束偏轉元件直接制造在輻射輸入元件和/或輻射輸出元件上，而不需要使用粘接劑或其他保持結構，所述光感應固化借助雙光子吸收/多光子吸收來實現，以及所述射束偏轉元件的表面粗糙度低于或者等于100nm。

2.根據權利要求1所述的方法，其中，所述射束偏轉元件的引起所述射束發散度的變化的和/或所述射束形狀的變化的面是彎曲的面或平坦的面，所述彎曲的面或平坦的面充當用于輻射的入射面或出射面。

3.根據權利要求2所述的方法，其中，所述射束偏轉元件的引起所述射束發散度的和/或所述射束形狀的變化的面是輻出射面并且相對于以下面——所述射束通過所述面入射——具有70度至110度之間的角度，或者，所述射束偏轉元件的引起所述射束發散度的變化和/或射束形狀發生變化的面是輻入射面并且相對于以下面——所述射束通過所述面出射——具有70度至110度之間的角度。

4.根據權利要求1所述的方法，其中，所述射束偏轉元件的引起所述射束發散度的和/或所述射束形狀的變化的面是所述射束偏轉元件內部中的衍射光學元件、透鏡、透鏡組合、面全息圖、體全息圖、超材料或由所提及的元件中的多個構成的組合，或者，引起所述射束發散度和/或所述射束形狀的變化的面是所述射束偏轉元件的反射面上的衍射光學元件，其中，用于入射輻射的入射面和用于所述輻射的出射面具有70度至110度之間的角度。

5.根據權利要求1所述的方法，其中，所述射束偏轉元件兩個部分地或多個部分地構造，其中，第一部分至少部分地直接布置在所述襯底表面上的輻射輸出元件或輻射輸入元件上，并且第二部分如此布置在所述襯底的表面上的一位置處，使得所述第二部分強制地直接處于從所述第一部分出射的或入射到第一部分中的輻射的射束路徑中或從所述第一部分出射的或入射到第一部分中的輻射的射束路徑的至少一部分中，其中，所述射束偏轉元件的所述第一部分具有引起所述入射輻射的至少一部分的偏轉的面，所述射束偏轉元件的所述第二部分具有引起入射射束的射束發散度和/或射束形狀發生變化的面，或反之亦然。

6.根據權利要求1所述的方法，其中，所述射束偏轉元件部分地直接布置在輻射輸出元件上，其特征在于，所述射束偏轉元件還部分地直接布置在輻射輸入元件上，所述輻射輸入元件是第二光學構件的部分，其中，所述射束偏轉元件具有引起入射輻射的至少一部分的偏轉的至少兩個面以及引起所述射束發散度和/或射束形狀發生變化的至少兩個面，其中，所述面彼此如此布置，使得將所述射束從所述光學構件的輻射輸出元件通過所述射束偏轉元件引導到所述第二光學構件的輻射輸入元件中。