高功率动态透镜制造技术

一种用于投射不同输出光束形状的动态透镜包括：生成朝向目标的第一光束的激光二极管的第一光源。投影仪生成具有与第一光束不同的波长的第二光束。光束组合器将第一光束与第二光束组合在一起，并且将组合的光束引导至包括透镜阵列的聚焦面，以将第一光束聚焦成在目标上的输出光束形状。透镜阵列包括多个光敏单元，所述多个光敏单元包括响应于来自第二光束的光能而改变分子形状的至少一个光反应基团，从而改变相邻液晶分子的定向，这进而改变光敏单元的折射率。还公开了一种操作动态透镜以生成输出光束形状的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】高功率动态透镜相关申请的交叉引用本PCT专利申请要求于2016年4月12日提交的美国临时专利申请序列第62/321,300号的权益和优先权，该申请的全部公开内容被认为是本申请的公开内容的一部分，并且通过引用并入本文。
用于在目标上投射不同的输出光束形状的动态透镜。
技术介绍
透镜被用于各种应用中，包括用于诸如焊接和增材制造(“AM”)的应用的在目标上将高功率光束形成为输出光束形状。这种透镜必须能够在透镜的整个寿命期间承受通过大量的周期或脉冲对高功率光束的暴露。动态型透镜能够改变以将光束形成为不同的形状。到目前为止，动态透镜还不适用于高功率应用，因为可用的动态透镜具有所需的电极或其他易碎材料，其被穿过其中的高功率光束损坏。近来，在采用“用于在指定的图像平面上投射预定义的焦散图像的相位调制图案”的可编程自由形态(即动态)透镜的领域中取得了进步。在Damberg等人的“EfficientFreeformLensOptimizationforComputationalCausticDisplays.”OpticsExpress23.8(2015年4月13日发表)中公开了这样一种可编程自由形态本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于在目标上投射输出光束形状的动态透镜，所述动态透镜包括：第一光源，其生成具有第一波长的第一光束，投影仪，其包括第二光源，所述第二光源生成具有与所述第一波长不同的第二波长的第二光束并且将所述第二光束形成为初始图案，聚焦面，其包括：光敏单元的透镜阵列，用于响应于具有所述第二波长的所述第二光束的刺激而折射所述第一光束，来自所述投影仪的所述第二波长光的所述初始图案使所述光敏单元的所述透镜阵列形成相位图案，以弯曲和聚焦所述第一光束，从而在所述目标上形成所述输出光束形状。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.04.12 US 62/321,3001.一种用于在目标上投射输出光束形状的动态透镜，所述动态透镜包括：第一光源，其生成具有第一波长的第一光束，投影仪，其包括第二光源，所述第二光源生成具有与所述第一波长不同的第二波长的第二光束并且将所述第二光束形成为初始图案，聚焦面，其包括：光敏单元的透镜阵列，用于响应于具有所述第二波长的所述第二光束的刺激而折射所述第一光束，来自所述投影仪的所述第二波长光的所述初始图案使所述光敏单元的所述透镜阵列形成相位图案，以弯曲和聚焦所述第一光束，从而在所述目标上形成所述输出光束形状。2.根据权利要求1所述的动态透镜，其中，基本上所有的所述第一光束以所述第三光束的形式传输至所述目标。3.根据权利要求1所述的动态透镜，还包括：光束组合器，用于将来自所述投影仪的所述第二光束引导至所述聚焦面上，并且将所述第一光束传递至所述聚焦面上。4.根据权利要求1所述的动态透镜，其中，所述第一光源包括多个激光二极管。5.根据权利要求1所述的动态透镜，其中，所述第一光束具有至少约10kW的高功率。6.根据权利要求1所述的动态透镜，还包括：控制器，其生成对应于所述初始图案的控制信号，并且被配置成向所述投影仪传输所述控制信号。7.根据权利要求6所述的动态透镜，其中，所述投影仪包括：空间光调制器，其根据所述控制信号将所述第二光束形成为所述初始图案。8.根据权利要求1所述的动态透镜，其中，所述聚焦面包括：光敏单元的透镜阵列，其设置在载体片上，并且响应于具有所述第二波长的所述第二光束的刺激而可变地折射所述第一光束，其中，所述光敏单元中的每一个包括至少一个液晶分子，所述至少一个液晶分子与连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：托德·德亚维尔，维托·阿巴特，
申请(专利权)人：麦格纳国际公司，
类型：发明
国别省市：加拿大,CA