[发明专利]光束定向器

权利要求书

1.一种光束定向器，包括：

第一衍射组件，所述第一衍射组件被布置成基于光束的相应的一个或更多个选定波长信道，在第一维度上将光束导向多个方向中的一个或更多个方向；以及

第二衍射组件，所述第二衍射组件包括多个衍射元件，每个衍射元件：

被取向成其衍射轴与至少一个其他衍射元件的衍射轴成角度地偏移；并且

能够绕垂直于其衍射轴的旋转轴旋转，以促进在基本上正交于所述第一维度的第二维度上引导光束。

2.根据权利要求1所述的光束定向器，其中，所述多个衍射元件是围绕公共旋转轴可共同旋转的。

3.根据权利要求1或2所述的光束定向器，其中，所述多个衍射元件被取向成使得其衍射轴最大角度地偏移。

4.根据权利要求3所述的光束定向器，其中，所述多个衍射元件包括两个衍射元件，所述两个衍射元件的衍射轴彼此成90度角偏移。

5.根据权利要求3所述的光束定向器，其中，所述多个衍射元件包括三个衍射元件，所述三个衍射元件的衍射轴彼此成60度角偏移。

6.根据前述权利要求中任一项所述的光束定向器，其中，所述多个衍射元件被布置成在所述多个衍射元件旋转时，沿着所述第二维度顺序地将光束衍射超过衍射阈值。

7.根据权利要求6所述的光束定向器，其中，所述多个衍射元件包括周期性，所述周期性被优化用于在所述多个衍射元件旋转时，使沿所述第二维度超过所述衍射阈值的光束方向的占空比最大化。

8.根据权利要求6或7所述的光束定向器，其中，所述衍射阈值对应于非衍射条件。

9.根据权利要求6或7所述的光束定向器，其中，所述衍射阈值对应于一组最小度量，包括以下中的一项或两项：(a)所需的最小角跨度和(b)所需的最小输出光功率或光栅透射。

10.根据权利要求7至9中任一项所述的光束定向器，其中，所述周期性被进一步设计成提高对应于沿所述第一维度的角跨度极限的边缘波长信道处的衍射效率。

11.根据前述权利要求中任一项所述的光束定向器，其中，所述第一衍射组件包括一个或更多个附加衍射元件，所述一个或更多个附加衍射元件不能绕其光轴旋转来促进在所述第一维度上引导光束。

12.根据前述权利要求中任一项所述的光束定向器，其中，在跨所述第一维度和第二维度的视场上，所述第二衍射组件具有至少80％或至少90％或至少95％的占空比。

13.一种光学系统，包括：

光学部件，所述光学部件被布置成将一个或更多个光束中包括多个波长的光引导到环境中，所述环境具有在第一维度和第二维度上的深度维度，所述第二维度基本上垂直于所述第一维度，所述光学部件包括：

用于接收光的第一光学子系统，所述第一光学子系统包括从色散元件、衍射元件和反射元件中选择的多个元件，所述多个元件以基于波长在所述第一维度上引导接收光的配置进行布置；以及

用于接收在所述第一维度上进行引导的光的第二光学子系统，所述第二光学子系统包括至少一个衍射元件，所述至少一个衍射元件能够绕垂直于其衍射轴的旋转轴旋转，以促进在所述第二维度上引导光束；以及

接收器，所述接收器用于接收响应于来自所述光学部件的光从环境返回的光，所返回的光包含用于确定在所述第一维度和所述第二维度上的深度维度的信息。

14.根据权利要求13所述的光学系统，其中，所述第一光学子系统中的所述多个元件中的每一个在位置和取向上相对于彼此基本固定。