光分束器及包含相同光分束器的光学设备.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109100872A(43)申请公布日2018.12.28(21)申请号201711479294.0(22)申请日2017.12.29(71)申请人珠海迈时光电科技有限公司地址519000广东省珠海市香洲区南屏科技工业园屏东六路1号9号楼第二层205、206房(72)发明人杜春雷夏良平(74)专利代理机构深圳市科进知识产权代理事务所(普通合伙)44316代理人赵勍毅(51)Int.Cl.G02B27/12(2006.01)G02B27/10(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图4页(54)发明名称光分束器及包含相同光分束器的光学设备(57)摘要本发明提供的光分束器，包括若干个光分束单元，每个所述光分束单元由若干个不同方向的光学折射面组成，每个所述光学折射面满足下述关系：每个光学折射面将入射的平行光折射向不同的方向，形成分束，分束角度α满足如下关系：sinθo＝nsinθi，α＝θo-θi其中，n为构成所述光学折射面的材料折射率，θi为所述光学折射面与入射光垂直平面的夹角，θo为光线经过所述光学折射面后的折射角，本发明提供的光分束器，其分束角度仅由折射面的倾斜角度和材料折射率有关，而与其特征尺寸无关，因此更容易实现大角度分束。CN109100872ACN109100872A权利要求书1/1页1.一种光分束器，其特征在于，所述光分束器包括若干个光分束单元，每个所述光分束单元由若干个不同方向的光学折射面组成，每个所述光学折射面满足下述关系：每个光学折射面将入射的平行光折射向不同的方向，形成分束光束，所述分束光束的分束角度α满足如下关系：sinθo＝nsinθiα＝θo-θi其中，n为构成所述光学折射面的材料折射率，θi为所述光学折射面与入射光垂直平面的夹角，θo为光线经过所述光学折射面后的折射角。2.根据权利要求1所述的光分束器，其特征在于，每个所述光学折射面将入射的平行光折射向不同的方向后形成分束光束入射至目标面上的光束光斑的能量大小与所述光束光斑对应折射面在与所述入射光垂直平面的投影面积呈正比。3.根据权利要求1所述的光分束器，其特征在于，所述光分束器的材料为光学塑料或光学玻璃。4.根据权利要求1所述的光分束器，其特征在于，每个所述光分束单元的横向尺寸小于入射光束光斑大小，以使所述入射光束至少完全覆盖所述光分束单元。5.根据权利要求1所述的光分束器，其特征在于，每个所述光分束单元呈周期性阵列排布。6.根据权利要求1所述的光分束器，其特征在于，经所述光分束器分束后的光束在目标面上可形成规则的分束排布。7.根据权利要求1所述的光分束器，其特征在于，经所述光分束器分束后的光束在目标面上可形成随机的分束排布。8.一种包含根据权利要求1所述的光分束器的光学设备。2CN109100872A说明书1/5页光分束器及包含相同光分束器的光学设备技术领域[0001]本发明涉及一种光学器件，尤其涉及一种光分束器及包含相同光分束器的光学设备。背景技术[0002]光分束器是光通讯、光整形和光探测等光学应用中大量使用的器件之一，其分束角度、分束后目标面上的光斑均匀度以及色散特性均是决定器件性能的关键指标。[0003]目前常用的光分束器采用衍射光学结构构成，利用光栅衍射的原理，对光栅进行二维像素化，然后通过像素的排列组合，使激光经过光栅衍射结构后形成编码的相位分布，由于入射激光强烈的相干性，其编码后的相位分布将产生干涉，并在光束传递至远场后形成特定的分光结果。[0004]然而，这一分束结构的中央零级光强对光栅结构的深度非常敏感，光栅深度稍有误差均会产生很强的零级光，导致分束不均；其次，其像素化后的特征尺寸与其分束角度密切相关，像素化的特征尺寸越小，分束角度越大，但过小的特征尺寸在器件加工上非常困难；此外，衍射结构对入射光波长非常敏感，是一种强色散结构，不同波长入射后，其光分束角度差异很大。[0005]因此，这一类器件在应用中受到很大限制。发明内容[0006]有鉴如此，有必要提供一种光分束器，旨在解决现有技术中提供的光分束器的应用限制。[0007]为实现上述目的，本发明采用下述技术方案:[0008]一方面，本发明提供的光分束器，所述光分束器包括若干个光分束单元，每个所述光分束单元由若干个不同方向的光学折射面组成，每个所述光学折射面满足下述关系：[0009]每个光学折射面将入射的平行光折射向不同的方向，形成分束光束，所述分束光束的分束角度α满足如下关系：[0010]sinθo＝nsinθi[0011]α＝θo-θi[0012]其中，n为构成所述光学折射面的材料折射率，θi为所述光学折射面与入射光垂直平面的夹角，θo为光线经过所述光学折射面后的折射角。。[0013]在一些较佳实施