[发明专利]基于色散光栅的光束整形装置和调控方法

权利要求书

1.一种基于色散光栅的光束整形装置，其特征在于，包括光源(1)、准直透镜(2)、光栅(3)、反射镜(4)和柱透镜(5)；

光源(1)出射的光束经准直透镜(2)扩束准直后入射到光栅(3)，所述的光栅(3)的衍射光斑经高反镜(4)反射后入射到柱透镜(5)，所述的柱透镜(5)对衍射光斑的发散方向进行准直输出。

2.根据权利要求1所述的基于色散光栅的光束整形装置，其特征在于，所述的柱透镜(5)的曲面母线和所述的光栅(3)的刻线垂直。

3.根据权利要求1所述的基于色散光栅的光束整形装置，其特征在于，所述的柱透镜(5)的焦距为该柱透镜和所述的光栅(3)之间的光程，通过改变所述的柱透镜(5)的焦距调节整形光斑的椭圆率。

4.根据权利要求1-3任一所述的基于色散光栅的光束整形装置，其特征在于，所述的光源(1)为激光光源或LED光源。

5.根据权利要求4所述的基于色散光栅的光束整形装置，其特征在于，所述的光源(1)为单个光源或阵列光源，光源的位置需要满足所述的光栅(3)的光栅方程。

6.根据权利要求5所述的基于色散光栅的光束整形装置，其特征在于，所述的阵列光源的中心间距ΔL满足如下条件：

式中，δλ_N为阵列光源之间中心波长间隔，F为准直透镜(2)的焦距，k，d和α分别为光栅(3)的衍射级次、光栅常数和闪耀角。

7.根据权利要求1-3任一所述的基于色散光栅的光束整形装置，其特征在于，所述的光栅(3)为闪耀光栅，入射光束和所述的光栅(3)处于利特罗结构。

8.权利要求1所述的基于色散光栅光束整形的调控方法，其特征在于，通过控制所述的光源(1)的光谱带宽δλ、所述的光栅(3)的闪耀角α和所述的柱透镜(5)的焦距f调节光栅(3)色散方向的光斑增量Δφ，从而实现光束形状的调控，公式如下：