一种光栅式反射扩束系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种光栅式反射扩束系统，包括光栅一和光栅二，所述光栅一水平设置，光栅二位于光栅一正上方且倾斜设置，平行光以光斑直径d，入射角度α入射到光栅一表面，光栅一的刻划线排布在XY平面上，沿X方向，光栅二的刻划线排布在YZ平面上,沿Y方向，光栅一和光栅二光束入射角度、光栅周期b、刻划高度c、光栅倾斜角度均相同，光斑直径d的范围是0.01mm到100mm，入射角度α的范围是0.001mrad到1rad，本实用新型专利技术光栅式反射扩束系统采用较少的镜片组成，且具有较高的效率，使用方便。

【技术实现步骤摘要】
一种光栅式反射扩束系统
本技术涉及光学
，具体是一种光栅式反射扩束系统。
技术介绍
传统的光学扩束系统一般为多片透镜组成的透射式结构，扩束的倍数往往与系统的光学总长、镜片尺寸相关，系统复杂且成像质量和效率较差。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种光栅式反射扩束系统，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种光栅式反射扩束系统，包括光栅一和光栅二，所述光栅一水平设置，光栅二位于光栅一正上方且倾斜设置，平行光以光斑直径d，入射角度α入射到光栅一表面，光栅一和光栅二表面刻划结构为三角形，刻划周期b为0.01mm到100mm之间，刻划倾斜角β为0.001mrad到1rad之间，光栅一的刻划线排布在XY平面上，沿X方向，光栅二的刻划线排布在YZ平面上,沿Y方向，光栅一和光栅二光束入射角度、光栅周期b、刻划高度c、光栅倾斜角度均相同，光斑直径d的范围是0.01mm到100mm，入射角度α的范围是0.001mrad到1rad。作为本技术的进一步技术方案：所述光栅二倾斜面镀有增反膜。作为本技术的进一步技术方案：所述光栅二倾斜面镀层为金膜、银膜、铝膜或介质膜等增反膜。作为本技术的进一步技术方案：所述光栅一和光栅二之间的刻划方向为垂直关系。作为本技术的进一步技术方案：所述光栅一和光栅二之间刻划周期、光栅高度，光栅倾斜角，入射光的入射角等值均相同。与现有技术相比，本技术的有益效果是：本技术光栅式反射扩束系统采用较少的镜片组成，且具有较高的效率，使用方便。附图说明图1是本专利的原理图。图2是平行光束在YZ方向的截面视图。图3为位置1垂直于光轴界面光斑示意图。图4为位置2垂直于光轴界面光斑示意图。图5为位置3垂直于光轴界面光斑示意图。图中：光栅一-1、光栅二-2、位置一-3、位置二-4、位置三-5。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。请参阅图1-5，实施例1，一种光栅式反射扩束系统，包括光栅一1和光栅二2，所述光栅一1水平设置，光栅二2位于光栅一1正上方且倾斜设置，平行光以光斑直径d，入射角度α入射到光栅一1表面，光栅一1的刻划线排布在XY平面上，沿X方向，光栅二2的刻划线排布在YZ平面上,沿Y方向，光栅一1和光栅二2光束入射角度、光栅周期b、刻划高度c、光栅倾斜角度均相同，光斑直径d的范围是0.01mm到100mm，入射角度α的范围是0.001mrad到1rad。根据图2（光栅一1在YZ截面的视图），以XY平面内的光栅扩束原理为例。当入射平行光以入射角α，其在光栅平面入射角为γ（其中γ=90°-（α+β））。若控制入射角度使α+2γ=90°，如图1中的位置1，那么反射光束将如图1所示，垂直于平面底面，沿Z轴传输，且光束在Y方向的光斑直径变为D。同时X方向的光斑直径不变，即位置二4光斑为长轴直径是D，短轴直径是d的椭圆光斑。同理，由附图1所示，当位置二4的椭圆形光斑以入射角α（XY平面，与X方向成α）入射到光栅2，其出射光斑将在X方向放大，由入射光短轴直径d变为出射光直径D，则位置三5光斑为直径是D的圆形光斑，完成光斑扩束过程。光栅刻划周期b、光栅高度c、入射光斑d,扩束光斑D的限制条件计算公式如下：sinα=d/2÷D/2=d/D;即α=arcsin(d/D)；α+β+γ=90°；α+2γ=90°；即β=γ；又tan(β)=c/b;综上所述系统需同时满足：D=Nb；arcsin（d/D）+2arctan(c/b)=90°。实施例2：在实施例1的基础上，光栅一1和光栅二2表面刻划结构为三角形，刻划周期b为0.01mm到100mm之间，刻划倾斜角β为0.001mrad到1rad之间。光栅二2倾斜面镀层为金膜光栅一1和光栅二2之间刻划周期、光栅高度，光栅倾斜角，入射光的入射角等值均相同。对于本领域技术人员而言，显然本技术不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本技术的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本技术。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本技术的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本技术内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光栅式反射扩束系统，包括光栅一（1）和光栅二（2），其特征在于，所述光栅一（1）水平设置，光栅二（2）位于光栅一（1）正上方且倾斜设置，平行光以光斑直径d，入射角度α入射到光栅一（1）表面，光栅一（1）和光栅二（2）表面刻划结构为三角形，刻划周期b为0.01mm到100mm之间，刻划倾斜角β为0.001mrad到1rad之间，光栅一（1）的刻划线排布在XY平面上，沿X方向，光栅二（2）的刻划线排布在YZ平面上,沿Y方向，光栅一（1）和光栅二（2）光束入射角度、光栅周期b、刻划高度c、光栅倾斜角度均相同，光斑直径d的范围是0.01mm到100mm，入射角度α的范围是0.001mrad到1rad。/n

【技术特征摘要】
1.一种光栅式反射扩束系统，包括光栅一（1）和光栅二（2），其特征在于，所述光栅一（1）水平设置，光栅二（2）位于光栅一（1）正上方且倾斜设置，平行光以光斑直径d，入射角度α入射到光栅一（1）表面，光栅一（1）和光栅二（2）表面刻划结构为三角形，刻划周期b为0.01mm到100mm之间，刻划倾斜角β为0.001mrad到1rad之间，光栅一（1）的刻划线排布在XY平面上，沿X方向，光栅二（2）的刻划线排布在YZ平面上,沿Y方向，光栅一（1）和光栅二（2）光束入射角度、光栅周期b、刻划高度c、光栅倾斜角度均相同，光斑直径d的范围是0.01mm到100mm，入射角度α的范围是0.001m...

【专利技术属性】
技术研发人员：艾中凯，刘刚，晏宗飞，
申请(专利权)人：上海恒光智影医疗科技有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31