[發明專利]一種利用菲涅爾透鏡模塊產生方形聚焦空心光束的方法有效
| 申請號： | 201710383654.0 | 申請日： | 2017-05-26 |
| 公開（公告）號： | CN107065203B | 公開（公告）日： | 2019-08-27 |
| 發明（設計）人： | 黃啟祿;廖廷俤 | 申請（專利權）人： | 泉州師范學院 |
| 主分類號： | G02B27/09 | 分類號： | G02B27/09 |
| 代理公司： | 福州元創專利商標代理有限公司 35100 | 代理人： | 蔡學俊 |
| 地址： | 362000 福建*** | 國省代碼： | 福建;35 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 菲涅爾透鏡 空心光束 聚焦 圖案 垂直入射 光學效率 空心光 模塊化 平行光 探測面 圓心角 出射 區塊 探測 | ||
【權利要求書】：
1.一種利用菲涅爾透鏡模塊產生方形聚焦空心光束的方法，其特征在于：包括以下步驟：
步驟S1：采用若干個具有相同半徑和圓心角的扇形菲涅爾透鏡區塊組成一圓形菲涅爾透鏡模塊，在所述圓形菲涅爾透鏡模塊下方放置一探測面；
步驟S2：將一束平行光垂直入射至所述圓形菲涅爾透鏡模塊上，出射的光在探測面上獲得方形的空心光圖案；
其中，分隔角為ω的菲涅爾透鏡模塊形成邊長為d的方形空心光，位于方位角θ的扇形菲涅爾透鏡區塊生成方形空心光圖案中同樣方位角為θ的點；
其中，步驟S1中，所述圓形菲涅爾透鏡模塊的設計具體為：
設計區間取值在方位角θ為0至設扇形菲涅爾透鏡區塊的標識為n，n表示從為0至區間的第n個區塊，則第n個扇形菲涅爾透鏡區塊產生的聚焦點到坐標原點的距離rn由下式可得：
其中，θ為第n個區塊的方位角，由下式決定：
θn＝(n-1)ω(1≤n≤π/(4ω))；
其中，步驟S2中，所述平行光垂直入射至所述圓形菲涅爾透鏡模塊上后，經斜角為α的齒形折射至所述探測面，對于第n個區塊，α表示為：
其中，
β＝arctan[((ρ-rn)/f)]；
式中，N1，N2分別表示空氣和菲涅爾透鏡材料的折射率，ρ為齒形中心到中心軸的距離，f為焦距；
齒高h表示為：
h＝p×tan(α)；
其中p為菲涅爾透鏡的齒寬。
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