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专利号: 2019100068098
申请人: 浙江工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 光学
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种结合多模光波导和衍射光学器件的静态激光散斑抑制方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:步骤1:将激光束准直后输入衍射光学器件,所述衍射光学器件制作在透明的玻璃或塑料材料上,具有一维或者二维二元衍射光学结构,所述衍射光学器件将入射的准直激光束输出为具有不同衍射级的衍射光束;

步骤2:不同衍射级的衍射光束被透镜聚焦,聚焦光束输入多模光波导中,所述多模光波导调制不同衍射光束的传输时延,使所有衍射级的衍射光束以时延差δT从多模光波导输出;

步骤3:以不同时延输出的衍射光束被成像透镜收集,并成像在投影屏幕上,所述投影屏幕具有粗糙表面,所述投影屏幕上的图像由数字相机接受并处理,实现静态激光散斑抑制。

2.如权利要求1所述的一种结合多模光波导和衍射光学器件的静态激光散斑抑制方法,其特征在于,所述步骤1中,所述衍射光学器件带有一维或二维浮雕结构,所述浮雕结构使用基于二元编码掩模制作,称为二元衍射光学结构。

3.如权利要求2所述的一种结合多模光波导和衍射光学器件的静态激光散斑抑制方法,其特征在于,所述二元编码为伪随机序列编码、巴克码或Hadamard矩阵。

4.如权利要求2所述的一种结合多模光波导和衍射光学器件的静态激光散斑抑制方法,其特征在于,所述二维二元衍射光学结构是特定的二维二元编码结构或由两个一维二元编码结构以设定角度交叠构成。

5.如权利要求1~4之一所述的一种结合多模光波导和衍射光学器件的静态激光散斑抑制方法,其特征在于,所述衍射光学器件由透明的玻璃或塑料材料镀金属制成,所述透明的玻璃或塑料材料是指对包括红、绿、蓝光在内的可见光波段透明的材料;所述金属材料的作用是遮挡光线,所述透光和遮光部分共同构成二元编码。

6.如权利要求5所述的一种结合多模光波导和衍射光学器件的静态激光散斑抑制方法,其特征在于,所述玻璃材料为K9光学玻璃,所述塑料材料为聚甲基丙烯酸甲酯PMMA。

7.如权利要求1~4之一所述的一种结合多模光波导和衍射光学器件的静态激光散斑抑制方法,其特征在于,所述步骤2中,所述多模光波导是多模光纤或者多模矩形光波导,所述多模是指波导中存在多个光学传导模式,所述衍射光束的时延差必须大于激光器的时间相干长度,须满足下列不等式:δT>2πλ2/(c·δλ)      (1)

公式(1)中δT表示衍射光束从多模光波导输出时的时延差,λ代表激光器的波长,δλ代表激光器的光谱宽度,c代表真空中的光速;

所述多模光波导中传导模式的最大时延差δTmax由下面的公式(2)计算得出:

公式(2)中δTmax表示多模光波导中传导模式的最大时延差,l代表多模光波导的长度,n1和n2分别代表多模光波导芯层和包层的折射率,Δ代表多模光波导芯层和包层的相对折射率差。

8.如权利要求1~4之一所述的一种结合多模光波导和衍射光学器件的静态激光散斑抑制方法,其特征在于,所述步骤2中,多模光波导也可以是多模光纤束,或者芯层被结构化设计的多模光波导。