[发明专利]自由形衍射光学元件的制造方法及使用该自由形衍射光学元件的光模组

权利要求书

1.一种光模组，其包括光源、光波导及光耦合系统，所述光波导具有至少第一端面，所述光耦合系统光学耦合至所述光源和所述光波导的第一端面，其特征在于：所述光耦合系统包括具有光轴的自由形衍射光学元件，所述自由形衍射光学元件包括基底及预设的自由形衍射图案，所述基底具有第一表面，所述基底包括基底材料，所述预设的自由形衍射图案在所述基底的第一表面上形成，所述自由形衍射图案相对于所述自由形衍射光学元件的光轴呈放射状不对称，所述预设的自由形衍射图案的径向不对称性至少部分由二维弧矢值数据集决定。

2.如权利要求1所述的光模组，其特征在于：具有形成在其上的预设的自由形衍射图案的所述第一表面反射所述自由形衍射光学元件的工作波长的光束。

3.如权利要求1所述的光模组，其特征在于：所述第一表面涂有涂层材料，所述涂层材料反射所述自由形衍射光学元件的工作波长。

4.如权利要求3所述的光模组，其特征在于：所述基底材料为塑料材料。

5.如权利要求1所述的光模组，其特征在于：所述基底材料折射所述自由形衍射光学元件的工作波长。

6.如权利要求5所述的光模组，其特征在于：所述基底材料为塑料材料。

7.如权利要求1所述的光模组，其特征在于：预设所述预设的自由形衍射图案以降低从所述光波导的所述第一端面至所述光源的背向反射。

8.如权利要求1所述的光模组，其特征在于：通过确认光源的至少一个线性偏振模式映射至光波导的多个线性偏振模式，预设所述预设的自由形衍射图案以执行模式加扰。

9.如权利要求1所述的光模组，其特征在于：预设所述预设的自由形衍射图案以减少模式选择性噪声。

10.如权利要求1所述的光模组，其特征在于：预设所述预设的自由形衍射图案以减少模式分区噪声。

11.如权利要求1所述的光模组，其特征在于：预设所述预设的自由形衍射图案以减少所述光源的相对强度噪声。

12.一种制造衍射光学元件的方法，其特征在于：该方法包括：

模拟光发射器的光耦合系统的发射条件；

选择在模拟过程中使用并导致发射条件达到目标强度分布图案的计算机再现全息图像；

设计具有在厚度空间分布上与所选的全息图像的相位图案一致的目标衍射光学元件；

将一种预设的光滑函数应用至目标衍射光学元件设计以将目标衍射光学元件设计转换成变换的衍射光学元件设计；及

装配具有变换的衍射光学元件设计的衍射光学元件，所述衍射光学元件具有光轴及相对所述光轴径向呈放射状不对称的预设的自由形衍射图案，所述预设的自由形衍射图案的径向不对称性至少部分由二维弧矢值数据集决定。

13.如权利要求12所述的方法，其特征在于：进一步包括：

在装配所述衍射光学元件之前，验证所述变换的衍射光学元件设计具有与目标衍射光学元件设计同等的性能。

14.如权利要求12所述的方法，其特征在于：装配衍射光学元件的步骤包括：

制造母模，其被配置为模制具有变换的衍射光学元件设计的衍射光学元件；

使用母模与塑料材料结合的模制工艺，来形成具有变换的衍射光学元件设计的塑料衍射光学元件。

15.如权利要求14所述的方法，其特征在于：制造母模的步骤包括：

使用金刚石车削来制造所述母模。

16.如权利要求14所述的方法，其特征在于：所述模制工艺为注塑模制工艺。