[發(fā)明專利]一種結(jié)合多模光波導(dǎo)和衍射光學(xué)器件的靜態(tài)激光散斑抑制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910006809.8
• 申請(qǐng)日: 2019-01-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109656029B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-02-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 樂(lè)孜純;董文
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G02B27/48
• 分類號(hào): G02B27/48
• 代理公司: 杭州斯可睿專利事務(wù)所有限公司 33241
• 代理人: 王利強(qiáng)

1.一種結(jié)合多模光波導(dǎo)和衍射光學(xué)器件的靜態(tài)激光散斑抑制方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

步驟1：將激光束準(zhǔn)直后輸入衍射光學(xué)器件，所述衍射光學(xué)器件制作在透明的玻璃或塑料材料上，具有一維或者二維二元衍射光學(xué)結(jié)構(gòu)，所述衍射光學(xué)器件將入射的準(zhǔn)直激光束輸出為具有不同衍射級(jí)的衍射光束；

步驟2：不同衍射級(jí)的衍射光束被透鏡聚焦，聚焦光束輸入多模光波導(dǎo)中，所述多模光波導(dǎo)調(diào)制不同衍射光束的傳輸時(shí)延，使所有衍射級(jí)的衍射光束以時(shí)延差δT從多模光波導(dǎo)輸出；

步驟3：以不同時(shí)延輸出的衍射光束被成像透鏡收集，并成像在投影屏幕上，所述投影屏幕具有粗糙表面，所述投影屏幕上的圖像由數(shù)字相機(jī)接受并處理，實(shí)現(xiàn)靜態(tài)激光散斑抑制。

2.如權(quán)利要求1所述的一種結(jié)合多模光波導(dǎo)和衍射光學(xué)器件的靜態(tài)激光散斑抑制方法，其特征在于，所述步驟1中，所述衍射光學(xué)器件帶有一維或二維浮雕結(jié)構(gòu)，所述浮雕結(jié)構(gòu)使用基于二元編碼掩模制作，稱為二元衍射光學(xué)結(jié)構(gòu)。

3.如權(quán)利要求2所述的一種結(jié)合多模光波導(dǎo)和衍射光學(xué)器件的靜態(tài)激光散斑抑制方法，其特征在于，所述二元編碼為偽隨機(jī)序列編碼、巴克碼或Hadamard矩陣。

4.如權(quán)利要求2所述的一種結(jié)合多模光波導(dǎo)和衍射光學(xué)器件的靜態(tài)激光散斑抑制方法，其特征在于，所述二維二元衍射光學(xué)結(jié)構(gòu)是特定的二維二元編碼結(jié)構(gòu)或由兩個(gè)一維二元編碼結(jié)構(gòu)以設(shè)定角度交疊構(gòu)成。

5.如權(quán)利要求1～4之一所述的一種結(jié)合多模光波導(dǎo)和衍射光學(xué)器件的靜態(tài)激光散斑抑制方法，其特征在于，所述衍射光學(xué)器件由透明的玻璃或塑料材料鍍金屬制成，所述透明的玻璃或塑料材料是指對(duì)包括紅、綠、藍(lán)光在內(nèi)的可見(jiàn)光波段透明的材料；所述金屬材料的作用是遮擋光線，透光和遮光部分共同構(gòu)成二元編碼。

6.如權(quán)利要求5所述的一種結(jié)合多模光波導(dǎo)和衍射光學(xué)器件的靜態(tài)激光散斑抑制方法，其特征在于，所述玻璃材料為K9光學(xué)玻璃，所述塑料材料為聚甲基丙烯酸甲酯PMMA。

7.如權(quán)利要求1～4之一所述的一種結(jié)合多模光波導(dǎo)和衍射光學(xué)器件的靜態(tài)激光散斑抑制方法，其特征在于，所述步驟2中，所述多模光波導(dǎo)是多模光纖或者多模矩形光波導(dǎo)，所述多模是指波導(dǎo)中存在多個(gè)光學(xué)傳導(dǎo)模式，所述衍射光束的時(shí)延差必須大于激光器的時(shí)間相干長(zhǎng)度，須滿足下列不等式：

δT2πλ²/(c·δλ) (1)

公式(1)中δT表示衍射光束從多模光波導(dǎo)輸出時(shí)的時(shí)延差，λ代表激光器的波長(zhǎng)，δλ代表激光器的光譜寬度，c代表真空中的光速；

所述多模光波導(dǎo)中傳導(dǎo)模式的最大時(shí)延差δT_max由下面的公式(2)計(jì)算得出：

公式(2)中δT_max表示多模光波導(dǎo)中傳導(dǎo)模式的最大時(shí)延差，l代表多模光波導(dǎo)的長(zhǎng)度，n₁和n₂分別代表多模光波導(dǎo)芯層和包層的折射率，Δ代表多模光波導(dǎo)芯層和包層的相對(duì)折射率差。

8.如權(quán)利要求1～4之一所述的一種結(jié)合多模光波導(dǎo)和衍射光學(xué)器件的靜態(tài)激光散斑抑制方法，其特征在于，所述步驟2中，多模光波導(dǎo)是多模光纖束或者芯層被結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)的多模光波導(dǎo)。