基于变换材料弯曲波束的光学装置及实现方法制造方法及图纸

基于变换材料弯曲波束的光学装置及实现方法，属于变换材料及光学信号处理技术领域。光学装置包括输入面、基于变换材料弯曲波束的二维直边Eaton透镜和输出面。本发明专利技术采用变换光学的方法将传统Eaton透镜转变为直边透镜，通过共形变换，获得与传统Eaton透镜之间的变换关系，再利用变换材料的方法获得介质参数。变换后的二维直边Eaton透镜上光线入射角和出射角保持不变，在传统Eaton透镜中与输入面各点法线呈相同角度的光线在变换后相当于一束平行光，且光线入射角与出射角大小相等，实现随入射角度的不同改变波束的传播路径，能够引导波束路径达到各种非常宽的弯曲角度，在单个设备内实现可变角度转向；保证各向同性，有利于工程上的制备。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种基于变换材料弯曲波束的光学装置及实现方法，属于变换材料及光学信号处理。

技术介绍

1、光束传播方向的控制对于波的操控至关重要，广泛应用于集成光学，光通信，激光加工，激光雷达，生物医学等领域。

2、传统的波束引导采用具有特定空间结构的波导腔，但这种方法存在显著缺陷。波导腔具有截止频率，低于该频率时电磁波的传播受到抑制。并且波导腔的波束弯曲对于需要大曲率的应用而言弯曲度不足。此外，其生产成本高且复杂度大，需要高精度制造技术。

3、另一种弯曲波束的方法是使用渐变折射率(gradient refractive index，grin)介质，将入射波束的波阵面旋转，使得出射波束的传播方向得以改变，克服了波导腔的缺陷，通常称为波束弯曲器。常用的设计grin波束弯曲器的方法是变换光学(transformationoptics，to)，但这些波束弯曲器大多是非均匀和各向异性的，对制造和大带宽形成挑战。更重要的是，之前所有的波束弯曲器都只能使光束路径发生固定角度的弯曲，这对其灵活性产生一些限制，当系统需要不同的波束调整角度时，必须要更本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.基于变换材料弯曲波束的光学装置，其特征在于：包括输入面、基于变换材料弯曲波束的二维直边Eaton透镜和输出面；

2.如权利要求1所述的基于变换材料弯曲波束的光学装置，其特征在于：所述二维直边Eaton透镜在一束平行光以与x轴正轴呈θ角度入射到输入面时，根据光线转向角度是否超过180°将光线出射分为两种情况，一种是光线转向角度在180°以内的转向，此时，光线入射面与光线出射面是相对的两个面，光线在二维直边Eaton透镜输出面呈θ角度出射，出射方向与入射方向关于x轴对称，实现光束转向，转向角度为2θ；另一种是光线转向角超过180°的转向，光线入射面与光线出射面为同一个面，光线...

【技术特征摘要】

1.基于变换材料弯曲波束的光学装置，其特征在于：包括输入面、基于变换材料弯曲波束的二维直边eaton透镜和输出面；

2.如权利要求1所述的基于变换材料弯曲波束的光学装置，其特征在于：所述二维直边eaton透镜在一束平行光以与x轴正轴呈θ角度入射到输入面时，根据光线转向角度是否超过180°将光线出射分为两种情况，一种是光线转向角度在180°以内的转向，此时，光线入射面与光线出射面是相对的两个面，光线在二维直边eaton透镜输出面呈θ角度出射，出射方向与入射方向关于x轴对称，实现光束转向，转向角度为2θ；另一种是光线转向角超过180°的转向，光线入射面与光线出射面为同一个面，光线在二维直边eaton透镜输出面呈θ角度出射，出射方向与入射方向关于x轴对称，实现光束...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡进，董文秀，来云云，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：