Integrated beam shaper and use thereof

Details Integrated beam shaper and use thereof Integrated beam shaper and use thereof

G - Physics

02

B

G02B 27/09 (2006.01) G02B 5/00 (2006.01) G02B 6/42 (2006.01) G11B 7/125 (2006.01) G11B 7/135 (2006.01) H01S 5/022 (2006.01) H01S 3/00 (2006.01) H01S 5/00 (2006.01)

Patent

CA 2302528

A substrate having an optical element on an input surface thereof receives a light beam not having a desired beam shape and shapes the light beam into a predetermined intensity distribution. The substrate may further include a second optical element for providing a predetermined phase pattern to the light beam provided by the first optical element. The first optical element may, for example, circularize an elliptical light beam using a soft aperture for differential power attenuation or by altering the divergence of the light beam along the different axes of the light beam. When the divergence angles are altered and the collimating optical element is provided on the output surface, the thickness of the transparent substrate is determined in accordance with a resultant difference in the divergence and/or with the initial difference in beam size along each axis and with a required circularity. A light source is mounted close to the first optical element in order to minimize the amount of differing divergence present along the different axes of the light beam. The optical elements may be diffractive, refractive, or hybrids thereof and are preferably prepared photolithographically on the substrate itself. The light source may be mounted using fiducial marks and the photolithographic processes for forming the optical elements may also use fiducial marks. All elements of the integrated beam shaper may be formed on a planar, wafer level.

L'invention concerne un substrat comportant sur sa surface d'entrée un élément optique, qui reçoit un faisceau lumineux n'ayant pas la forme désirée et lui donne une distribution d'intensité prédéterminée. Le substrat peut également comporter un second élément optique, qui donne un diagramme de phase prédéterminé au faisceau lumineux fourni par le premier élément optique. Le premier élément optique peut, par exemple, circulariser un faisceau optique elliptique en utilisant une pupille à transparence variable pour atténuer la différence de puissance ou en modifiant la divergence du faisceau lumineux suivant ses différents axes. Quand les angles de divergence sont modifiés et que l'élément optique collimateur est placé sur la surface de sortie, l'épaisseur du substrat transparent est déterminée en fonction de la différence obtenue pour la divergence et/ou de la différence initiale pour la taille du faisceau suivant chaque axe ou avec la circularité recherchée. Une source de lumière montée à proximité du premier élément optique permet de minimiser la différence de divergence présente suivant les différents axes du faisceau lumineux. Les éléments optiques peuvent être diffracteurs, réfracteurs ou hybrides, et on les prépare de préférence par une technique de photolithographie sur le substrat lui-même. On peut monter la source de lumière en utilisant des repères d'alignement, et les procédés photolithographiques permettant de former les éléments optiques peuvent également utiliser des repères d'alignement. Tous les éléments du conformateur de faisceau intégré peuvent être formés sur un substrat plan de type plaquette.

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