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龍圖騰網獲悉浙江大學申請的專利一種對具有非旋轉對稱光強分布的光源進行光束調控的自由曲面整形裝置獲國家發明授權專利權，本發明授權專利權由國家知識產權局授予，授權公告號為：CN115308915B 。

龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-08-15發布的發明授權授權公告中獲悉：該發明授權的專利申請號/專利號為：202210926844.3，技術領域涉及：G02B27/09；該發明授權一種對具有非旋轉對稱光強分布的光源進行光束調控的自由曲面整形裝置是由吳仍茂;沈凡琪;楊琳;胡廣銀;劉映利;李海峰;劉旭設計研發完成，并于2022-08-03向國家知識產權局提交的專利申請。

本一種對具有非旋轉對稱光強分布的光源進行光束調控的自由曲面整形裝置在說明書摘要公布了：本發明公開了一種對具有非旋轉對稱光強分布的光源進行光束調控的自由曲面整形裝置。屬于非成像光學技術領域。本發明根據照明要求設置系統光路結構，通過數值剪裁自由曲面面形，對具有非旋轉對稱光強分布的光源進行靈活調控。本發明主要根據斯涅爾定律和能量守恒定律在計算機輔助下，設計出滿足目標照明分布的自由曲面透鏡。本發明可以在垂軸和傾斜的目標面上對光源的非旋轉對稱的出光分布進行調控，也可以對非旋轉對稱光源的出射光強度和波前同時調控。本發明可以只用一個自由曲面透鏡將光源出光分布整形為目標輻射度分布。本發明結構簡單；整形效果好、能量利用率高；實用性強，應用范圍廣。本發明設計能保證曲面的連續性，便于加工。

本發明授權一種對具有非旋轉對稱光強分布的光源進行光束調控的自由曲面整形裝置在權利要求書中公布了：1.一種對具有非旋轉對稱光強分布的光源進行光束調控的自由曲面整形裝置，其特征在于包含一個具有非旋轉對稱光強分布的光源U和一個自由曲面透鏡V；光源的光軸和自由曲面透鏡的光軸重合，自由曲面透鏡包含入射面S1和出射面S2，入射面和出射面不具有旋轉對稱性；由光源出射的非旋轉對稱光強分布和相位分布經自由曲面透鏡調控后，在預定的目標面上產生預定的輻射照度分布和相位分布；所述的自由曲面透鏡采用如下步驟設計得到： 一、設置自由曲面透鏡光路結構，具有非旋轉對稱光強分布的光源發出的光經過自由曲面透鏡進行光束整形后在目標照明面上呈現出特定的輻射照度分布和相位分布；其中光路結構中的目標面為三維空間中任意目標平面，目標面上的輻射照度分布和相位分布根據用戶需求預先設定； 二、確定發光強度不具有旋轉對稱性的光源的發光分布，確定其快慢軸的遠場發散角θ||和θ⊥； 三、確定虛擬光源，所述虛擬光源具有旋轉對稱的發光分布，且θinitial⊥＝θinitial||＝θ⊥； 四、根據步驟三中所述的旋轉對稱的虛擬光源設計自由曲面透鏡初始結構，所述初始結構為非球面； 五、根據最佳運輸理論以及折射定律建立步驟三中光源與目標照度之間的能量守恒及變換關系； 六、根據入射光束的波前和目標出射光束的波前建立光程約束條件； 七、根據入射光束非旋轉對稱的光分布邊界和目標光斑邊界建立實現入射邊界到出射邊界變換的邊界條件； 八、以步驟三中的虛擬光源為基礎，通過數值優化步驟四中的非球面初始結構，并借助迭代運算得到滿足照度分布的自由曲面透鏡； 九、減小步驟三中虛擬光源的遠場發散角，即θinitial⊥保持不變，逐漸減小θinitial||，并進行步驟八，得到基于更新后的虛擬光源光束調控的自由曲面面型； 十、繼續減小θinitial||并進行步驟九，直到θinitial||＝θ||使虛擬光源的光分布與實際光源的光分布吻合，由此得到實現具有非旋轉對稱光強分布的光源光束調控所需的自由曲面透鏡面型數據。

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