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专利号: 201710998312X
申请人: 浙江工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2024-12-10
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种柔性变角度阵列衍射光学微结构,其特征在于:所述微结构制作在柔性材料上,由N组一维二元衍射光学微结构首尾组成,所述柔性变角度阵列衍射光学微结构弯折并首尾相连形成履带式结构,所述弯折后的柔性变角度阵列衍射光学微结构作为一个整体的衍射光学器件,它包括前后两层,每一层包含(N/2)组一维二元衍射光学微结构;所述一维二元衍射光学微结构包括光栅结构和光学微结构,所述一维是指衍射光学微结构为一维图案、所述二元是指因衍射光学微结构深度所形成的光程差是二值化的。

2.如权利要求1所述的一种柔性变角度阵列衍射光学微结构,其特征在于:所述一维二元衍射光学结构图案由参数T表示,所述参数T为光学微结构的最小单元宽度,所有光学微结构的宽度均用T的整数倍来表示,所述一维二元衍射光学结构图案的总宽度用T0表示;所述一维二元衍射光学结构的深度为h,所述一维二元衍射光学结构与X轴所夹倾角为θ0。

3.如权利要求2所述的一种柔性变角度阵列衍射光学微结构,其特征在于:所述光学微结构为基于伪随机序列的光学微结构、基于M序列的光学微结构或基于Barker码的光学微结构。

4.如权利要求1~3之一所述的一种柔性变角度阵列衍射光学微结构,其特征在于:所述N是正整数,N≧3,所述每一组一维二元衍射光学微结构中包含m个编码周期;所述阵列中的N个一维二元衍射光学微结构,一次性制作在单片柔性材料上,其阵列中的N个一维二元衍射光学微结构内部的微结构编码图案相同或不相同,所述N组一维二元衍射光学微结构首尾连接,沿着Y轴方向将第1组衍射光学微结构的头与第N组衍射光学微结构的尾相连。

5.权利要求1~3之一所述的一种柔性变角度阵列衍射光学微结构,其特征在于:阵列中的N个一维二元衍射光学微结构与X轴所夹倾角不同,表示为θ±i,其中θ±i=θ0±(N-1)/

2·Δθ±i·Δθ,Δθ表示相邻衍射光学器件单元与X轴所夹倾角的变化幅度,根据履带式运动所要达到的Y轴方向的位移大小来确定。

6.利要求1~3之一所述的一种柔性变角度阵列衍射光学微结构,其特征在于:所述一维二元衍射光学微结构的深度h,应满足半波长漂移的条件,与激光波长和柔性材料的折射率有关,其范围在350nm至650nm。

7.如权利要求1~3之一所述的一种柔性变角度阵列衍射光学微结构,其特征在于:所述柔性材料是指对包括红、绿、蓝光在内的可见光波段透明的、柔软可弯折的材料,所述柔性材料包括热塑性塑料或光刻胶材料。

8.如权利要求7所述的一种柔性变角度阵列衍射光学微结构,其特征在于:所述热塑性塑料包括聚对苯二甲酸乙二醇酯PET、聚氯乙烯PVC或聚碳酸酯PC。

9.如权利要求7所述的一种柔性变角度阵列衍射光学微结构,其特征在于:所述光刻胶材料包括聚二甲基硅氧烷PDMS或光敏聚酰亚胺光刻胶PSPI。

10.一种如权利要求1所述的柔性变角度阵列衍射光学微结构的履带式运动方法,其特征在于:当激光束照射到弯折成履带式的柔性变角度阵列衍射光学微结构上时,光束通过了前后两层柔性变角度阵列衍射光学微结构,当进行履带式运动时,前后两层柔性变角度阵列衍射光学微结构以相同的运动速度、向相反方向运动,所述柔性变角度阵列衍射光学微结构通过履带式运动方法,不仅使原本的一维衍射光学微结构叠加成了二维衍射光学微结构,同时所述二维衍射光学微结构还具有动态变化的特性。

11.如权利要求10所述的履带式运动方法,其特征在于:所述履带式柔性变角度阵列衍射光学微结构固定在两根旋转立柱上,所述两根旋转立柱安装在一个基于齿轮传动的履带式传送装置上,所述两根旋转立柱中的一根上连接了两个弹簧,所述弹簧对旋转立柱施加拉力,使得弯折成履带式的柔性变角度阵列衍射光学微结构始终处于拉伸状态;所述齿轮安装在旋转立柱的底部并由一个电学控制模块控制;所述电学控制模块,由步进电机驱动齿轮来控制所述柔性变角度阵列衍射光学微结构进行连续的履带式运动。

12.如权利要求10所述的履带式运动方法,其特征在于:所述柔性变角度阵列衍射光学微结构的柔性材料厚度在0.01毫米至3毫米之间变化。