[发明专利]光学系统及其光处理方法

说明书

本发明提供一种光学系统及其光处理方法，其中所述光学系统包括：微透镜阵列、多个第一光耦合器、光波导、第二光耦合器、第三光耦合器和输出端，其中，所述微透镜阵列，用于聚集待处理的光；多个所述第一光耦合器，用于将聚集后的所述光分别耦合至所述光波导；所述光波导，用于将多束所述光分别定向传输；所述第二光耦合器，用于将经定向传输后的所述光合成一束光；以及所述第三光耦合器，用于将经所述第二光耦合器合成的所述光耦合至输出端；所述输出端，用于通过光纤传输所述光。

技术领域

本发明涉及光学领域，尤其涉及一种光学系统及其光处理方法。

背景技术

光学系统如光学接收系统或光学发射系统，通常适用于激光智能探测领域，或者电荷耦合装置(CCD)影像传感器，或互补式金属半导体(CMOS)影像传感器等。该光学接收系统用于接收和汇聚接收光，如，由激光发射器向空间内发射激光光束，经物体反射，由该光学接收系统接收空间内的反射光。该光学发射系统用于处理激光发射器(如激光发射阵列)发射的光，如，该激光发射器发射的光经该光学发射系统发射或调制后发射以一定的视场角朝向空间内投射，以满足激光面阵测量需求。

在现有的光学系统中，一般采用球面透镜、非球面透镜或球面与非球面组合透镜等，实现对光束的准直，发散或汇聚处理，然而，该透镜占用的空间厚度尺寸较大，沿光轴方向尺寸较大，导致该光学系统的整体厚度较大，无法满足小型化需求。而且，该透镜的设计精度较低，对光束的处理误差较大，难以达到理想处理效果。

此外，现有的光学系统中，普遍存在探测灵敏度较差，输出光信号微弱，稳定性较差，难以与有源电子器件(或有源电路)集成在一起等劣势，限制了激光智能探测的发展。因此，目前急需一种尺寸更小、探测灵敏度更高的光学系统及其光处理方法。

发明内容

本发明的一个主要优势在于提供一种光学系统及其光处理方法，相比于现有的光学系统，本发明提供的所述光学系统采用了微透镜阵列，沿光轴方向的尺寸更小，探测灵敏更高，更易于满足小型化需求。

本发明的另一个优势在于提供一种光学系统及其光处理方法，其中所述微透镜阵列的设计精度较高，以降低对光束的处理误差，以达到理想处理效果。

本发明的另一个优势在于提供一种光学系统及其光处理方法，其能够通过光纤输出光，以适于与有源电子器件(或有源电路)集成在一起。

本发明的另一个优势在于提供一种光学系统及其光处理方法，其能够合成多束光束，以增强输出光强度，以提高稳定性。

本发明的其它优势和特点通过下述的详细说明得以充分体现并可通过所附权利要求中特地指出的手段和装置的组合得以实现。

依本发明的一个方面，提供了一种光学系统，包括：微透镜阵列、多个第一光耦合器、光波导、第二光耦合器、波导-光纤耦合器和输出端，其中，

所述微透镜阵列，用于聚集待处理的光；

多个所述第一光耦合器，用于将聚集后的所述光分别耦合至所述光波导；

所述光波导，用于将多束所述光分别定向传输；

所述第二光耦合器，用于将经定向传输后的所述光合成一束光；以及

所述第三光耦合器，用于将经所述第二光耦合器合成的所述光耦合至输出端；

所述输出端，用于通过光纤传输所述光。

在本申请一实施例中，所述第三光耦合器为波导-光纤耦合器。

在本申请一实施例中，所述波导-光纤耦合器的波导端的尺寸对应于所述光波导的尺寸，光纤端的尺寸对应于所述光纤的尺寸。

在本申请一实施例中，所述波导-光纤耦合器的所述波导端被配置为对所述光进行聚焦，所述光纤端被配置为将聚焦后的所述光传输至所述光纤。