[发明专利]一种多层体全息均匀聚焦系统

说明书

本发明提供了一种多层体全息大角度均匀聚焦系统，包括多层体全息聚光器和光能接收器，其中体全息聚光器包括体全息偏光板和体全息聚光板。所述多层体全息聚光器中的体全息偏光板只对特定角度光线发生衍射偏转，最终由其中的体全息聚光板将光线进行衍射聚焦；通过将单层体全息板的工作角度范围进行交叠，可以将一部分未被衍射偏转而直接透过的光进行衍射聚焦，从而提高了能量利用率并获得较为稳定均匀的光强输出。所述光能接收器放置于多层体全息聚光器衍射聚焦位置。本发明结构简单、成本低廉，并且可实现大角度免跟踪且均匀聚光的效果。

技术领域

本发明涉及非跟踪太阳能聚焦技术领域，具体涉及一种利用多层体全息技术实现大角度均匀聚焦的系统。

背景技术

近年来，随着材料科学与自动化技术的不断发展，人们研制出了各种形式的聚光器，但是由于其可聚光角度小，一般都需要配置一维或者二维的太阳光自动跟踪系统联合使用。尽管通过成熟的自动控制技术实现跟踪并不困难，但由于配套的跟踪系统带来的高故障率以及成本的增加使得其推广起来困难重重。

现存的多层体全息聚光系统可在一定程度上实现较大的聚光角度，但其在工作角度内获得的聚焦光强常处于剧烈的变化中，不利于光能的接收利用。因此设计开发一种能够实现大角度均匀聚光的系统，使其在可聚光范围内获得较为均匀的聚光光强，同时实现低成本、高可靠性和易于推广的效果，是本领域中亟待解决的问题。

发明内容

针对上述本领域中存在的技术问题，本发明提供了一种多层体全息均匀聚焦系统,可实现较大的聚光角度。该系统主要包括以下结构：

多层体聚光器和光能接收器；

所述多层体聚光器由多层体全息偏光板和一层体全息聚光板组成，每一层所述体全息偏光板用于分别对特定角度入射光线发生衍射，对以其他角度的入射光线直接透射；每一层所述体全息偏光板对应的工作角度相互交叠，形成所述多层体聚光器的工作角度；

所述光能接收器设置于所述多层体聚光器的衍射聚焦位置。

由于体全息结构所具有的布拉格衍射现象，每层全息结构只会针对特定角度的光线发生衍射，其余角度光线直接透过，因此通过使用多层全息串联的结构，即可以实现一个大角度聚光的效果，从而有效避免跟踪系统导致的成本及发生故障可能性的增加。

进一步地，所述多层体聚光器中的所述体全息聚光板设置于最下层，每一层所述体全息偏光板均设置于所述体全息聚光板的上方。入射光线经各层体全息偏光板衍射或投射后，经体全息聚光板聚焦并输出。

进一步地，所述多层体聚光器中的所述体全息偏光板和所述体全息聚光板采用光致聚合物或重铬酸盐明胶材料，基于激光干涉方法制造。

进一步地，所述光能接收器为光电接收器、光热接收器或导光器。

基于本发明所提供的多层体全息均匀聚焦系统，其工作角度由多层体全息偏光板的工作角度叠加而成，实现了系统整体较大的工作角度；由于对其他入射角度能够直接投射，则使得聚焦能量输出均匀，从而克服了现有技术中由于设置自动跟踪系统造成的高成本和高故障率的技术问题，实现了现有技术所不具备的诸多有益效果。

附图说明

图1是根据本发明所提供的系统结构示意图

图2是现有的多层体全息聚光器和本发明所提供系统的光强输出对比示意图

具体实施方式

下面结合附图对本发明所提供的多层体全息均匀聚焦系统做出进一步详尽的阐释。

如附图1所示，本发明所提供的多层体全息均匀聚焦系统，具体包括：

多层体聚光器1和光能接收器4；