[發明專利]基于達曼光柵的線性平頂光斑的發生系統、方法及設備

有效

• 申請號: 202211030700.6
• 申請日: 2022-08-26
• 公開（公告）號: CN115113409B
• 公開（公告）日: 2022-12-30
• 發明（設計）人: 黃永忠;何劉
• 申請（專利權）人: 成都萊普科技股份有限公司
• 主分類號: G02B27/09
• 分類號: G02B27/09
• 代理公司: 北京卓嵐智財知識產權代理有限公司 11624
• 代理人: 蔡永波

1.一種基于達曼光柵的線性平頂光斑的發生系統，其特征在于，包括達曼光柵、聚焦鏡和柱面鏡；其中，所述達曼光柵和所述柱面鏡分別設置在所述聚焦鏡的兩側，并且所述達曼光柵的位置與所述聚焦鏡的焦平面的位置匹配；

所述達曼光柵，用于接受第一高斯光束的照射，并將所述第一高斯光束分束成多個第二高斯光束；

所述聚焦鏡，用于接受所述多個第二高斯光束的照射，并將所述多個第二高斯光束折射成相互平行的多個第三高斯光束，所述多個第三高斯光束形成矩形光束；

所述柱面鏡，用于接受所述多個第三高斯光束的照射，并將所述多個第三高斯光束折射成線性平頂光束；其中，所述線性平頂光束包括線性平頂光斑；其中，

所述線性平頂光斑的長度由所述多個第二高斯光束的角間隔、所述多個第二高斯光束的個數和所述聚焦鏡的焦距確定；

其中，所述多個第二高斯光束的角間隔和所述多個第二高斯光束的個數由所述達曼光柵的結構特征確定；所述達曼光柵的結構特征包括所述達曼光柵的周期和所述達曼光柵的周期內的相位突變點位；

所述線性平頂光斑的寬度由所述柱面鏡的焦距確定；

所述達曼光柵、所述聚焦鏡和所述柱面鏡中的至少一個可替換；

其中，在所述達曼光柵被替換為另一個結構特征不同的達曼光柵和/或所述聚焦鏡被替換為另一個焦距不同的聚焦鏡時，所述線性平頂光斑的長度改變；

在所述柱面鏡被替換為另一個焦距不同的柱面鏡時，所述線性平頂光斑的寬度改變；

所述達曼光柵為兩臺階結構，并且所述達曼光柵的相鄰相位突變點之間的相位差為π。

2.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述達曼光柵位于第一平面，所述柱面鏡位于第二平面，所述第一平面和所述第二平面均與所述聚焦鏡的主光軸垂直，并且所述第一平面的位置與所述焦平面的位置一致。

3.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述柱面鏡的屈光子午線與所述多個第三高斯光束所在的平面垂直；

所述柱面鏡的平面表面用于接受所述多個第三高斯光束的照射。

4.根據權利要求1-3中任一項所述的系統，其特征在于，所述多個第三高斯光束中相鄰兩個第三高斯光束之間存在交疊。

5.一種基于達曼光柵的線性平頂光斑的發生方法，其特征在于，應用于基于達曼光柵的線性平頂光斑的發生系統，所述系統包括達曼光柵、聚焦鏡和柱面鏡；其中，所述達曼光柵和所述柱面鏡分別設置在所述聚焦鏡的兩側，并且所述達曼光柵的位置與所述聚焦鏡的焦平面的位置匹配；所述方法包括：

所述達曼光柵接受第一高斯光束的照射，并將所述第一高斯光束分束成多個第二高斯光束；

所述聚焦鏡接受所述多個第二高斯光束的照射，并將所述多個第二高斯光束折射成相互平行的多個第三高斯光束，所述多個第三高斯光束形成矩形光束；

所述柱面鏡接受所述多個第三高斯光束的照射，并將所述多個第三高斯光束折射成線性平頂光束；其中，所述線性平頂光束包括線性平頂光斑；其中，

所述線性平頂光斑的長度由所述多個第二高斯光束的角間隔、所述多個第二高斯光束的個數和所述聚焦鏡的焦距確定；

其中，所述多個第二高斯光束的角間隔和所述多個第二高斯光束的個數由所述達曼光柵的結構特征確定；所述達曼光柵的結構特征包括所述達曼光柵的周期和所述達曼光柵的周期內的相位突變點位；

所述線性平頂光斑的寬度由所述柱面鏡的焦距確定；

所述達曼光柵、所述聚焦鏡和所述柱面鏡中的至少一個可替換；

其中，在所述達曼光柵被替換為另一個結構特征不同的達曼光柵和/或所述聚焦鏡被替換為另一個焦距不同的聚焦鏡時，所述線性平頂光斑的長度改變；

在所述柱面鏡被替換為另一個焦距不同的柱面鏡時，所述線性平頂光斑的寬度改變；

所述達曼光柵為兩臺階結構，并且所述達曼光柵的相鄰相位突變點之間的相位差為π。

6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，所述達曼光柵位于第一平面，所述柱面鏡位于第二平面，所述第一平面和所述第二平面均與所述聚焦鏡的主光軸垂直，并且所述第一平面的位置與所述焦平面的位置一致。