一種光的濾波方法及光濾波器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及光學(xué)【技術(shù)領(lǐng)域】，公開了一種光的濾波方法及光濾波器。其中，光的濾波方法包括：將光射入第一分譜裝置；第一分譜裝置的輸出光射入第二分譜裝置；其中，第一分譜裝置的輸出通道與第二分譜裝置的輸入通道不平行；第二分譜裝置的輸出光射入DLP芯片。本發(fā)明先通過第一分譜裝置將入射光的光譜在一個(gè)方向上散開；第一分譜裝置的輸出光入射到第二分譜裝置，使第二分譜裝置的出射光的光譜在另一個(gè)方向上散開；再投射到DMD芯片上，由于光譜在兩個(gè)不同方向上被散開，光譜分散度得到提高，此時(shí)，DMD芯片上的每個(gè)微鏡所對(duì)應(yīng)的光的波長(zhǎng)都不相同，再利用DMD芯片進(jìn)行光濾波，不僅實(shí)現(xiàn)了對(duì)更寬輸入光譜的濾波，而且提高了光濾波的分辨率。
【專利說明】一種光的濾波方法及光濾波器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光學(xué)【技術(shù)領(lǐng)域】，主要適用于光的濾波方法及光濾波器。
【背景技術(shù)】
[0002]目前已有的基于DLP (Digital Light Procession,數(shù)字光處理)技術(shù)的光濾波技術(shù)是利用衍射光柵分譜，然后投射到DMD (Digital Micro-mirror Device,數(shù)字微鏡晶片)上，利用DMD上的微鏡濾波。這項(xiàng)技術(shù)中，DMD上每一行(列)微鏡對(duì)應(yīng)相同波長(zhǎng)，每一行(列)的所有微鏡狀態(tài)是一樣的，通過控制不同列的微鏡的不同翻轉(zhuǎn)狀態(tài)實(shí)現(xiàn)濾波。但是由于DMD上每一行(列)微鏡對(duì)應(yīng)相同波長(zhǎng)，因此已有的基于DLP技術(shù)的光濾波技術(shù)的濾波分辨率較小。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種光的濾波方法及光濾波器，它提高了光濾波的分辨率。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種光的濾波方法及光濾波器，包括:
[0005]將光射入第一分譜裝置；
[0006]所述第一分譜裝置的輸出光射入第二分譜裝置；其中，所述第一分譜裝置的輸出通道與所述第二分譜裝置的輸入通道不平行；
[0007]所述第二分譜裝置的輸出光射入DLP芯片中的DMD芯片進(jìn)行濾波。
[0008]進(jìn)一步，所述第一分譜裝置的輸出通道與所述第二分譜裝置的輸入通道垂直。
[0009]進(jìn)一步，所述第二分譜裝置的輸出光射入DLP芯片中的DMD芯片，包括:所述第二分譜裝置的輸出光射入準(zhǔn)直透鏡進(jìn)行準(zhǔn)直，準(zhǔn)直后的光射入所述DLP芯片中的DMD芯片。
[0010]進(jìn)一步，所述第一分譜裝置為陣列波導(dǎo)光柵；所述第二分譜裝置為衍射光柵。
[0011]進(jìn)一步，所述第一分譜裝置為陣列波導(dǎo)光柵；所述第二分譜裝置為衍射光柵。
[0012]本發(fā)明還提供了一種光濾波器，包括:第一分譜裝置、第二分譜裝置、DLP芯片及控制設(shè)備；所述第一分譜裝置的輸出端對(duì)向所述第二分譜裝置的輸入端，且所述第一分譜裝置的輸出通道與所述第二分譜裝置的輸入通道不平行；所述第二分譜裝置的輸出端對(duì)向所述DLP芯片中的DMD芯片；所述控制設(shè)備的輸出端與所述DLP芯片連接。
[0013]進(jìn)一步，包括:所述第一分譜裝置的輸出通道與所述第二分譜裝置的輸入通道垂直。
[0014]進(jìn)一步，還包括:準(zhǔn)直透鏡；所述準(zhǔn)直透鏡設(shè)置在所述第二分譜裝置的輸出端與所述DLP芯片中的DMD芯片之間，對(duì)所述第二分譜裝置的輸出光進(jìn)行準(zhǔn)直。
[0015]進(jìn)一步，所述第一分譜裝置為陣列波導(dǎo)光柵；所述第二分譜裝置為衍射光柵。
[0016]進(jìn)一步，所述第一分譜裝置為陣列波導(dǎo)光柵；所述第二分譜裝置為衍射光柵。
[0017]本發(fā)明的有益效果在于:
[0018]本發(fā)明提供的光的濾波方法及光濾波器，先通過第一分譜裝置將第一分譜裝置的入射光的光譜在一個(gè)方向上散開，每個(gè)輸出通道輸出不同波長(zhǎng)范圍的光；第一分譜裝置的輸出光入射到第二分譜裝置，使第二分譜裝置的出射光的光譜在另一個(gè)方向上散開，每個(gè)輸出通道輸出不同波長(zhǎng)范圍的光；再投射到DLP芯片的DMD芯片上，由于光譜在兩個(gè)不同方向上被散開，光譜分散度得到提高，此時(shí)，DMD芯片上的每個(gè)微鏡所對(duì)應(yīng)的光的波長(zhǎng)都不相同，再利用DMD芯片進(jìn)行光濾波，不僅實(shí)現(xiàn)了對(duì)更寬輸入光譜的濾波，而且提高了光濾波的分辨率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為DMD的工作原理圖；
[0020]圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的光的濾波方法的流程圖；
[0021]圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的光濾波器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]其中，1-寬譜光源，2-第一分譜裝置，3-第二分譜裝置，4-準(zhǔn)直透鏡，5-DLP芯片，6-吸收板，7-數(shù)據(jù)線，8-電腦。
【具體實(shí)施方式】
[0023]為進(jìn)一步闡述本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例，對(duì)依據(jù)本發(fā)明提出的光的濾波方法及光濾波器的【具體實(shí)施方式】及工作原理進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0024]本發(fā)明實(shí)施例提供的光的濾波方法及光濾波器是基于DLP芯片的光濾波技術(shù)。DLP芯片的核心部件是DMD芯片。參見圖1，DMD芯片相當(dāng)于大型光開關(guān)陣列，每一個(gè)微鏡相當(dāng)于一個(gè)像素點(diǎn)，有“0N”和“OFF”兩個(gè)狀態(tài)?！癘FF”狀態(tài)對(duì)應(yīng)微鏡-12°位置，此時(shí)反射的光被吸收板吸收，這個(gè)像素點(diǎn)就是黑暗部分；“0N”狀態(tài)對(duì)應(yīng)微鏡+12°位置，此時(shí)反射的光沿原光路返回，這個(gè)像素點(diǎn)就是明亮有光輸出的部分。在本實(shí)施例中，收集“0N”狀態(tài)的光即可實(shí)現(xiàn)濾波。
[0025]參見圖2，本發(fā)明實(shí)施例提供的光的濾波方法，包括:
[0026]步驟SlOl:將光射入第一分譜裝置；
[0027]步驟S102:第一分譜裝置的輸出光射入第二分譜裝置；其中，第一分譜裝置的輸出通道與第二分譜裝置的輸入通道不平行；為了能夠盡量充分地利用第一分譜裝置和第二分譜裝置的光譜彌散能力，盡量避免光譜的部分重疊，以便更有效地利用DLP芯片的DMD芯片進(jìn)行光濾波，從而提高濾波分辨率，在本實(shí)施例中，第一分譜裝置的輸出通道與第二分譜裝置的輸入通道垂直；
[0028]步驟S103:第二分譜裝置的輸出光射入DLP芯片中的DMD芯片進(jìn)行濾波；為了保證DMD芯片上相同偏轉(zhuǎn)方向的光反射到相同的角度，以便對(duì)DMD芯片的反射光進(jìn)行收集，在本實(shí)施例中，第二分譜裝置的輸出光射入準(zhǔn)直透鏡進(jìn)行準(zhǔn)直，形成平行光，經(jīng)準(zhǔn)直后的平行光射入DLP芯片中的DMD芯片。
[0029]在本實(shí)施例中，第一分譜裝置為陣列波導(dǎo)光柵。第二分譜裝置為衍射光柵。
[0030]參見圖3，本發(fā)明實(shí)施例提供的光濾波器，包括:第一分譜裝置2、第二分譜裝置3、準(zhǔn)直透鏡4、DLP芯片5、控制設(shè)備及吸收板6 ;第一分譜裝置2的輸出端對(duì)向第二分譜裝置3的輸入端，且第一分譜裝置2的輸出通道與第二分譜裝置3的輸入通道不平行，即第一分譜裝置2的輸出通道與第二分譜裝置3的輸入通道交叉；第二分譜裝置3的輸出端對(duì)向DLP芯片5中的DMD芯片；準(zhǔn)直透鏡4設(shè)置在第二分譜裝置3的輸出端與DLP芯片5中的DMD芯片之間，對(duì)第二分譜裝置3的輸出光進(jìn)行準(zhǔn)直。吸收板6設(shè)置在DLP芯片5中的DMD芯片的反射光路上，用于吸收DMD反射的不需要的光?？刂圃O(shè)備的輸出端通過數(shù)據(jù)線7與DLP芯片5中的DMD芯片連接，對(duì)DMD芯片的翻轉(zhuǎn)進(jìn)行控制。其中，第一分譜裝置2為陣列波導(dǎo)光柵。第二分譜裝置3為衍射光柵，優(yōu)選地，第二分譜裝置3為閃耀光柵?？刂圃O(shè)備為電腦8。
[0031]為了能夠盡量充分地利用第一分譜裝置2和第二分譜裝置3的光譜彌散能力，盡量避免光譜的部分重疊，以便更有效地利用DLP芯片5的DMD芯片進(jìn)行光濾波，從而提高濾波分辨率，在本實(shí)施例中，第一分譜裝置2的輸出通道與第二分譜裝置3的輸入通道垂直。
[0032]以陣列波導(dǎo)光柵的輸出通道為豎直方向，閃耀光柵的輸入通道為水平方向?yàn)槔?。本發(fā)明實(shí)施例提供的光濾波器在使用時(shí)，從寬譜光源I射出的光經(jīng)過陣列波導(dǎo)光柵分譜，使光譜在豎直方向上散開，每個(gè)輸出通道輸出不同波長(zhǎng)范圍的光；陣列波導(dǎo)光柵的輸出光入射到閃耀光柵上，光譜又在水平方向上散開。閃耀光柵的輸出光通過準(zhǔn)直透鏡4準(zhǔn)直后，投射到DLP芯片5中的DMD芯片上。此時(shí)，DMD芯片上每個(gè)微鏡所對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)都不相同。再通過電腦8編程控制DMD芯片上的微鏡翻轉(zhuǎn)。DMD芯片收到來自電腦8的輸入信號(hào)后，不同位置的微鏡有不同的翻轉(zhuǎn)狀態(tài)，相同狀態(tài)微鏡處的光反射到相同的角度，收集“0N”狀態(tài)的光即可實(shí)現(xiàn)濾波。由于利用陣列波導(dǎo)光柵和閃耀光柵分別在豎直方向和水平方向這2個(gè)維度上將光譜分開，提高了光譜的分散度，那么投射到DMD芯片上每個(gè)微鏡所對(duì)應(yīng)的光的波長(zhǎng)也就不相同，再利用DMD芯片進(jìn)行光濾波，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)更寬輸入光譜的濾波，提高了光濾波的分辨率。
[0033]本發(fā)明實(shí)施例提供的光的濾波方法及光濾波器，利用陣列波導(dǎo)光柵和閃耀光柵分別在兩個(gè)維度上將光譜分開，再投射到DLP芯片5上，實(shí)現(xiàn)濾波。由于光譜在2個(gè)維度上散開，提高了光譜的分散度，DMD芯片上每個(gè)微鏡所對(duì)應(yīng)的光的波長(zhǎng)也不相同，再利用DMD芯片進(jìn)行光濾波，實(shí)現(xiàn)了對(duì)更寬輸入光譜的濾波，提高了光濾波的分辨率。
[0034]最后所應(yīng)說明的是，以上【具體實(shí)施方式】?jī)H用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照實(shí)例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【權(quán)利要求】
1.一種光的濾波方法，其特征在于，包括: 將光射入第一分譜裝置； 所述第一分譜裝置的輸出光射入第二分譜裝置；其中，所述第一分譜裝置的輸出通道與所述第二分譜裝置的輸入通道不平行； 所述第二分譜裝置的輸出光射入DLP芯片中的DMD芯片進(jìn)行濾波。
2.如權(quán)利要求1所述的光的濾波方法，其特征在于，所述第一分譜裝置的輸出通道與所述第二分譜裝置的輸入通道垂直。
3.如權(quán)利要求1或2所述的光的濾波方法，其特征在于，所述第二分譜裝置的輸出光射入DLP芯片中的DMD芯片，包括:所述第二分譜裝置的輸出光射入準(zhǔn)直透鏡進(jìn)行準(zhǔn)直，準(zhǔn)直后的光射入所述DLP芯片中的DMD芯片。
4.如權(quán)利要求1或2所述的光的濾波方法，其特征在于，所述第一分譜裝置為陣列波導(dǎo)光柵；所述第二分譜裝置為衍射光柵。
5.如權(quán)利要求3所述的光的濾波方法，其特征在于，所述第一分譜裝置為陣列波導(dǎo)光柵；所述第二分譜裝置為衍射光柵。
6.一種光濾波器，其特征在于，包括:第一分譜裝置、第二分譜裝置、DLP芯片及控制設(shè)備；所述第一分譜裝置的輸出端對(duì)向所述第二分譜裝置的輸入端，且所述第一分譜裝置的輸出通道與所述第二分譜裝置的輸入通道不平行；所述第二分譜裝置的輸出端對(duì)向所述DLP芯片中的DMD芯片；所述控制設(shè)備的輸出端與所述DLP芯片連接。
7.如權(quán)利要求6所述的光濾波器，其特征在于，包括:所述第一分譜裝置的輸出通道與所述第二分譜裝置的輸入通道垂直。
8.如權(quán)利要求6或7所述的光濾波器，其特征在于，還包括:準(zhǔn)直透鏡；所述準(zhǔn)直透鏡設(shè)置在所述第二分譜裝置的輸出端與所述DLP芯片中的DMD芯片之間，對(duì)所述第二分譜裝置的輸出光進(jìn)行準(zhǔn)直。
9.如權(quán)利要求6或7所述的光濾波器，其特征在于，所述第一分譜裝置為陣列波導(dǎo)光柵；所述第二分譜裝置為衍射光柵。
10.如權(quán)利要求8所述的光濾波器，其特征在于，所述第一分譜裝置為陣列波導(dǎo)光柵；所述第二分譜裝置為衍射光柵。
【文檔編號(hào)】G02B27/10GK103454774SQ201310421474
【公開日】2013年12月18日 申請(qǐng)日期:2013年9月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月16日
【發(fā)明者】唐明, 周婭玲, 李巍, 付松年, 沈平 申請(qǐng)人:華中科技大學(xué)