梯级式光收集和会聚系统、及其组件和方法

摘要

一种光波导包括具有横向取向的侧端面的光波导层和第一组光注入元件，横向取向的侧端面形成在前向传播方向传播的光离开光波导的端面的主输出孔(出口)(如CPV应用)，和形成在后向传播方向传播的光进入光波导的端面的主输入孔(入口)(如照明器应用)，第一组光注入元件在第一平面沿着平行于侧端面的线在前向光传播方向形成梯级(错开)或在相应的第一平面沿Z轴光传播方向关于Y轴旋转(倾斜)，光注入元件沿垂直于侧端面的平行线布置。光波导组件还可包括在至少第二平面形成梯级的至少第二组光注入元件。光波导系统包括组件光波导，邻近光波导顶表面布置的小透镜阵列，以及紧邻光波导顶表面和底表面中的至少一个布置的光传输TIR介质层。

主权项

一种光波导系统，包括：光波导，其具有顶表面和底表面、以及横向取向的侧端面，所述侧端面形成光传播进入和离开所述光波导的主孔，所述光波导的特征在于折射率为n1，其特征还在于在朝向或远离所述主孔的预期的光传播方向上的长度尺寸；第一组光注入元件，其被布置在所述顶表面和所述底表面的至少一个中，并从其与该表面成一个角度地向内延伸，其中所述光注入元件在相应的第一平面沿着平行于所述侧端面的线在Z轴光传播方向形成梯级(错开)；小透镜阵列，其具有限定的小透镜平面，且邻近所述光波导的顶表面布置，每一小透镜与相应的光注入元件是光学配准的；以及光传输介质层，其以折射率nmed为特征，其中nmed小于n1，所述光传输介质层被布置在所述小透镜阵列和所述光波导的所述顶表面之间。