LASER MICROMACHINING OPTICAL ELEMENTS IN A SUBSTRATE

• Main Authors: MCCOLLUM, TIMOTHY, A, HIDE, FUMITOMO, HARDCASTLE, IAN
• Format: Patent
• Language: English; French
• Published: 23.05.2013
• Subjects: BLASTING; DEVICES OR ARRANGEMENTS, THE OPTICAL OPERATION OF WHICH ISMODIFIED BY CHANGING THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIUM OF THEDEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF THE INTENSITY,COLOUR, PHASE, POLARISATION OR DIRECTION OF LIGHT, e.g.SWITCHING, GATING, MODULATING OR DEMODULATING; FREQUENCY-CHANGING; FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMSTHEREOF; HEATING; LIGHTING; MECHANICAL ENGINEERING; NON-LINEAR OPTICS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS; OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS, OR APPARATUS; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICS; PHYSICS; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHERARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; TECHNIQUES OR PROCEDURES FOR THE OPERATION THEREOF; WEAPONS

Optical elements with small increments in average density are formed in a substrate by laser micromachining using a variable aperture and a pattern mask set of pattern masks each having of shape-defining elements whose density differs among the pattern masks in first density increments. A laser light beam passes through a combined mask formed by the variable aperture and one pattern mask selected from the pattern mask set. The variable aperture controls beam size and the pattern mask spatially modulates its intensity. A focusing element focuses light from the combined mask on a small averaging region of the substrate. Different combinations of the size of the aperture mask and the selected pattern mask are used in combination at respective averaging regions of the substrate. The resulting average densities of the optical elements vary among the averaging regions in increments that are small compared to the first density increments. Des éléments optiques à petits incréments de densité moyenne sont formés dans un substrat par micro-usinage laser à l'aide d'une ouverture variable et d'un ensemble de masques de motif ayant chacun des éléments de définition de forme dont la densité diffère entre les masques de motif de premiers incréments de densité. Un faisceau de lumière laser light traverse un masque combiné formé par l'ouverture variable et un masque de motif sélectionné dans l'ensemble de masques de motif. L'ouverture variable commande la taille du faisceau et le masque de motif module spatialement son intensité. Un élément de concentration concentre la lumière provenant du masque combiné sur une petite région de moyenne du substrat. Différentes combinaisons de la taille du masque d'ouverture et du masque de motif sélectionné sont utilisées en association au niveau des régions de moyenne respectives du substrat. Les densités moyennes obtenues des éléments optiques varient entre les régions de moyenne par des incréments qui sont petits par rapport aux premiers incréments de densité.