提升激光均匀性的装置以及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种提升激光均匀性的装置以及方法，该装置包括：斑纹衰减模块，斑纹衰减模块包括多个透射微结构，多个透射微结构按照预设排布规则排在基板上；透射结构包括相对设置的入射面和出射面，入射面面对激光处理模块，其中，任意两相邻透射微结构的折射率均不相同，且满足预设条件，预设条件为：激光从入射面入射从出射面射出一透射子光束，任意两个相邻的透射微结构产生的透射子光束之间的光程差大于入射激光的相干长度。上述装置实对激光相干性所导致的斑纹图案具有很好的抑制效果。干性所导致的斑纹图案具有很好的抑制效果。干性所导致的斑纹图案具有很好的抑制效果。

【技术实现步骤摘要】
提升激光均匀性的装置以及方法


[0001]本专利技术涉及光学设备
，特别是涉及提升激光均匀性的装置以及方法。

技术介绍

[0002]激光辐射具有很强的相干性。当用激光照射物体表面时，由于物体表面具有一定粗糙度，因而经物体表面向空间各方向散射出的不同激光之间，由于存在微小光程差而发生相互干涉，由此在像面会形成干涉条纹，产生呈颗粒状无规则分布的噪声，即斑纹噪声，不利于获得均匀照明。斑纹的存在严重影响了图像的细节信息，降低图像的清晰度和分辨率。因此需要对激光相干性所致图像斑纹进行衰减处理。
[0003]通常采用斑纹对比度作为斑纹噪声的评价标准，对比度数值越大则斑纹噪声越严重。在CCD响应时间内或者人眼积分时间内，通过叠加N副不同的斑纹图案是降低斑纹对比度的有效方法。当有N个彼此相互独立的斑纹图案发生叠加时，像面上或人眼接收到的斑纹对比度可以降为原来的因此，在CCD响应时间内或者人眼积分时间内，叠加的独立斑纹图案数量越多，所起到的斑纹衰减效果越理想，照明均匀性越好。
[0004]从激光激光角度而言，可以增加激光光谱带宽来实现斑纹的衰减，通过对激光时间相关性的改变，进而达到改善斑纹的目的，或者改变激光偏振态等方面来实现斑纹的衰减。

技术实现思路

[0005]本申请提供了一种提升激光均匀性的装置解决上述
技术介绍
部分存在的技术问题。
[0006]一种提升激光均匀性的装置，包括：斑纹衰减模块，斑纹衰减模块包括多个透射微结构，所述所述多个透射微结构按照预设排布规则排在基板上；所述透射结构包括相对设置的入射面和出射面，所述入射面面对所述激光处理模块，其中，任意两相邻透射微结构的折射率均不相同，且满足预设条件，所述预设条件为：激光从所述入射面入射从所述出射面射出一透射子光束，任意两个相邻的所述透射微结构产生的透射子光束之间的光程差大于入射激光的相干长度。
[0007]在一些实施例中，所述基板上任意两个透射微结构的折射率不相同。
[0008]在一些实施例中，所述基板上至少两个相邻的所述透射微结构的厚度不相同。
[0009]在一些实施例中，所述基板上至少两个相邻的所述透射微结构的入射面不平行和/或出射面不平行。
[0010]在一些实施例中，所述基板上的所述透射微结构呈环状分布、呈平行分布或网格分布。
[0011]在一些实施例中，所述基板上的所有透射微结构具有相同的表面形状。
[0012]在一些实施例中，入射至所述透射微结构的激光垂直于所述入射面或与所述入射面的垂面的夹角不大于预设值。
[0013]在一些实施例中，还包括激光处理模块，所述激光处理模块用于对激光进行预处理后发射至所述斑纹衰减模块，所述预处理包括调整所述激光的光束尺寸、时间相关性和激光偏振态之一或组合。
[0014]一种提升激光均匀性的方法，应用于上述的提升激光均匀性的装置，所述方法包括：
[0015]确定所述激光的斑纹对所述斑纹衰减模块的透射微结构的覆盖范围；
[0016]根据所述覆盖范围，确定是否对所述激光进行扩束或缩束处理；
[0017]根据所述覆盖范围，确定所述斑纹衰减模块是否进行周期性运动。
[0018]上述提升激光均匀性的装置，通过组合具有不同折射率参数的透射式透射微结构，当旋转环状分布的透射透射微结构时，可在CCD相机或人眼积分时间内来叠加大量独立图案，进而起到对激光相干性所导致的图像斑纹的衰减目的，改善照明均匀性，提高图形的清晰度。或利用不同特征微透镜单元组合的静态斑纹衰减组件，对传输光波前进行空间分割，对分割后的若干照明子光束之间引入不同的光程差，进而降低激光束发生干涉的概率，衰减目的，改善照明均匀性，提高图形的清晰度。适用范围广，可独立工作，无需搭配其他光学元件来对激光光斑进行整形，结构易于加工、操作简单、性能稳定，对激光相干性所导致的斑纹图案具有很好的抑制效果。
附图说明
[0019]图1为一个实施例中提供的提升激光均匀性的装置示意图；
[0020]图2为一个实施例中提供的提升激光均匀性的装置的一种斑纹衰减单元的示意图；
[0021]图3为一个实施例中提供的提升激光均匀性的装置的另一种斑纹衰减单元的示意图。
具体实施方式
[0022]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0023]可以理解，本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。
[0024]请参考图1至3，其示出了可以应用本申请的提升激光均匀性的装置的示意图。
[0025]斑纹衰减模块，斑纹衰减模块包括多个透射微结构，所述所述多个透射微结构按照预设排布规则排在基板上；所述透射结构包括相对设置的入射面和出射面，所述入射面面对所述激光处理模块，其中，任意两相邻透射微结构的折射率均不相同，且满足预设条件，所述预设条件为：激光从所述入射面入射从所述出射面射出一透射子光束，任意两个相邻的所述透射微结构产生的透射子光束之间的光程差大于入射激光的相干长度。
[0026]本申请斑纹衰减装置由若干个(用N指代)透射微结构组成，透射微结构由不同折射率的材料制成。不同透射微结构都会产生一束透射子光束，所有透射子光束统称为透射光束。由于透射微结构是由不同折射率的材料制成，穿过不同透射微结构之后的不同透射
子光束之间彼此存在一定光程差。因此，为了保证各个透射子光束之间不再发生干涉，通过对每个透射微结构的折射率参数n和厚度进行综合考虑，使得所有透射微结构的透射子光束之间的光程差大于激光相干长度，因此透射子光束之间将彼此不会发生干涉，进而大大降低了斑纹的产生。每一个透射微结构透射的光线相对于其他微结构而言都能产生不同的斑纹图案。在CCD或人眼的积分时间内，累积的独立斑纹图案数量越多，越有利于降低斑纹对比度，对斑纹起到衰减作用，改善成像质量。
[0027]在一些应用场景中，如图1所示，多个透射微结构在基板上呈环状分布，透射微结构的入射面和出射面的表面尺寸均大于激光的光斑尺寸。斑纹衰减单元还包括电机，电机通过旋转轴与基板相连。
[0028]所有透射微结构呈环状分布在一基板上，基板中心连接电机，通过电机带动基板旋转。
[0029]通过电机带动转轮旋转，不同时刻的入射激光束穿过不同的透射微结构之后继续向后传输。不同透射微结构都会产生一束透射子光束，所有透射子光束统称为透射光束。由于透射微结构是由不同折射率的材料制成，穿过不同透射微结构之后的不同透射子光束之间彼此存在一定光程差。因此，为了保证各个透射子光束之间不再发生干涉，通过对每个透射微结构的折射率参数n和厚度进行综合考虑，使得所有透射微结构的透射子光束之间的光程差大于激光相干长度，因此透射子光束之间将彼此不会发生干涉，进而大大降低了斑纹的产生。每一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种提升激光均匀性的装置，其特征在于，包括：斑纹衰减模块，斑纹衰减模块包括多个透射微结构，所述所述多个透射微结构按照预设排布规则排在基板上；所述透射结构包括相对设置的入射面和出射面，所述入射面面对所述激光处理模块，其中，任意两相邻透射微结构的折射率均不相同，且满足预设条件，所述预设条件为：激光从所述入射面入射从所述出射面射出一透射子光束，任意两个相邻的所述透射微结构产生的透射子光束之间的光程差大于入射激光的相干长度。2.根据权利要求1所述的提升激光均匀性的装置，其特征在于，所述基板上任意两个透射微结构的折射率不相同。3.根据权利要求1所述的提升激光均匀性的装置，其特征在于，所述基板上至少两个相邻的所述透射微结构的厚度不相同。4.根据权利要求1所述的提升激光均匀性的装置，其特征在于，所述基板上至少两个相邻的所述透射微结构的入射面不平行和/或出射面不平行。5.根据权利要求1所述的提升激光均匀性的装置，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：李慧，吴晓斌，沙鹏飞，马翔宇，谢婉露，罗艳，王魁波，韩晓泉，马赫，谭芳蕊，
申请(专利权)人：中国科学院微电子研究所，
类型：发明
国别省市：