[發明專利]一種衍射光學元件及光學設備

有效

• 申請號: 202110628388.X
• 申請日: 2021-06-04
• 公開（公告）號: CN113325596B
• 公開（公告）日: 2023-04-04
• 發明（設計）人: 鞠曉山;李宗政;馮坤亮
• 申請（專利權）人: 江西歐邁斯微電子有限公司
• 主分類號: G02B27/42
• 分類號: G02B27/42
• 代理公司: 廣州德科知識產權代理有限公司 44381
• 代理人: 蔡麗妮;萬振雄

本發明實施例公開了一種衍射光學元件及光學設備，應用于光學衍射技術領域，可解決衍射光學元件進行衍射的時候，存在衍射光信號能量損耗較大，或者衍射光信號之間能量分布不均勻的問題。該衍射光學元件包括：基板，所述基板上陣列排布有多個矩形設置區域；多個光學微結構，所述光學微結構沿垂直所述基板方向的投影輪廓位于對應的所述矩形設置區域內；所述投影輪廓包括沿第一方向相對設置的第一邊界和第二邊界，所述第一邊界和所述第二邊界沿所述第一方向的間距先逐漸減小再逐漸增大；第一邊界和第二邊界滿足反比例函數公式。

技術領域

本發明實施例涉及光學衍射技術領域，尤其涉及一種衍射光學元件及光學設備。

背景技術

目前，在通過光飛行時間技術(Time?of?Flight，TOF)或者結構光進行深度檢測或者三維檢測的過程中，需要通過衍射光學元件(Diffractive?Optical?Element，DOE)將發射的光源信號進行衍射，得到多束衍射光信號進行計算。現有的衍射光學元件進行衍射的時候，存在衍射光信號能量損耗較大，或者衍射光信號之間能量分布不均勻的問題。

發明內容

本發明實施例提供一種衍射光學元件及光學設備，用以解決現有技術中衍射光學元件進行衍射的時候，存在衍射光信號能量損耗較大，或者衍射光信號之間能量分布不均勻的問題。為了解決上述技術問題，本發明實施例是這樣實現的：

第一方面，提供一種衍射光學元件，所述衍射光學元件包括：

基板，所述基板上陣列排布有多個矩形設置區域；

多個光學微結構，所述光學微結構沿垂直所述基板方向的投影輪廓位于對應的所述矩形設置區域內；所述投影輪廓包括沿第一方向相對設置的第一邊界和第二邊界，所述第一邊界和所述第二邊界沿所述第一方向的間距先逐漸減小再逐漸增大；所述第一邊界和所述第二邊界滿足反比例函數。

通過該方案，該衍射光學元件可以包括基板，基板上陣列排布有多個矩形設置區域；以及多個光學微結構，光學微結構沿垂直基板方向的投影輪廓位于對應的矩形設置區域內；每個光學微結構的投影輪廓包括沿第一方向相對設置的第一邊界和第二邊界，該第一邊界和第二邊界沿第一方向的間距先逐漸減小再逐漸增大，并且滿足反比例函數公式。本發明實施例通過限定兩條對稱設置的邊界滿足反比例函數公式，這樣可以簡化光學微結構的復雜的邊界結構，以提高制作光學微結構的效率；并且對光學微結構的兩條對稱設置的邊界進行限定，可以降低衍射光學元件在衍射過程中的能量損耗，并且提高衍射過程的能量分布均勻度，以使得衍射效率和衍射均勻度達到標準要求。

作為一種可選的實施方式，在本發明實施例的第一方面中，所述反比例函數的公式為：p為形貌參數，所述形貌參數大于或者等于500，且小于或者等于6000。

通過該方案，限定反比例函數的公式，并說明公式中形貌參數的范圍，以限定光學微結構的尺寸。

作為一種可選的實施方式，在本發明實施例的第一方面中，所述光學微結構沿垂直所述基板方向的厚度大于或者等于0.86um，小于或者等于1.2um。

通過該方案，限定光學微結構的厚度范圍，提高衍射光學元件的光學性能。

作為一種可選的實施方式，在本發明實施例的第一方面中，所述光學微結構為中心對稱結構。

通過該方案，限定光學微結構為中心對稱結構，提高衍射光學元件的光學性能。

作為一種可選的實施方式，在本發明實施例的第一方面中，多個所述光學微結構包括M*N個所述光學微結構，多個所述矩形設置區域包括M*N個所述矩形設置區域，M*N個所述光學微結構與M*N個所述矩形設置區域一一對應，M和N均為大于或者等于10的整數。

通過該方案，限定衍射光學元件的光學微結構數量，以使得衍射光學元件的衍射效率和衍射均勻度達到標準要求。