离轴非旋转对称叠加光斑聚光菲涅尔透镜及其制备方法与流程

技术特征：

1.离轴非旋转对称叠加光斑聚光菲涅尔透镜，其特征在于：所述菲涅尔透镜(1)由四个等腰直角三角形单元(2)拼接构成，四个所述等腰直角三角形单元(2)沿坐标轴对称分布，每个所述等腰直角三角形单元(2)上刻录有环带，所述环带采用离轴非旋转对称方式布置。

2.根据权利要求1所述的一种离轴非旋转对称叠加光斑聚光菲涅尔透镜，其特征在于：所述环带从所述等腰直角三角形单元(2)的直角开始刻录。

3.根据权利要求1所述的一种离轴非旋转对称叠加光斑聚光菲涅尔透镜，其特征在于：所述等腰直角三角形单元(2)的斜边为第一边(3)，两直角边分别为第二边(4)和第三边(5)，四个所述等腰直角三角形单元(2)的第一边(3)首尾相连组成所述菲涅尔透镜(1)的方形透镜面。

4.根据权利要求3所述的一种离轴非旋转对称叠加光斑聚光菲涅尔透镜，其特征在于，每个所述等腰直角三角形单元(2)上均设置有聚焦轴，光线分别通过四个所述等腰直角三角形单元(2)的聚焦轴叠加形成光斑。

5.根据权利要求4所述的一种离轴非旋转对称叠加光斑聚光菲涅尔透镜，其特征在于，所述叠加具体为：当光线a、b(或者光线c、d)相交时，四个象限产生的所述光斑完全重叠，全部光线均从所述方形透镜面内通过，在焦距f之前所述光斑尺寸逐渐减小，在焦距f位置处所述光斑尺寸达到最小值，在焦距f后所述光斑开始发散，其中，光线a和c为入射光束经所述菲涅尔透镜(1)第一象限折射之后的边缘光线，光线b和d为所述菲涅尔透镜(1)第三象限对应的边缘光线。

6.一种如权利要求1至5所述离轴非旋转对称叠加光斑聚光菲涅尔透镜的制备方法，包括以下步骤：

S1：首先根据太阳能电池片的大小确定方形透镜边长L、焦距f、焦斑边长L₀和透镜环带齿宽w参数；

S2：根据离轴非旋转对称叠加原理，利用步骤S1得到的参数分别计算相应的透镜光轴坐标偏移量S以及透镜离轴聚焦焦距F，具体如下：

$S=\frac{\frac{\sqrt{2}}{2}{\mathrm{LL}}_0}{1-2L_0};$

$F=\frac{Lf}{1-2L_0};$

S3：根据公式得出环带数N，根据公式得出环带曲率半径r_j，根据公式nsinα_j＝sin[α_j+arctg(r_j/F)]得出环带倾角α_j，根据公式d_j＝w·tgα_j得出锯齿高度d_j，其中，j＝1、2、3…N，n为透镜材料的折射率，根据以上参数制备所述菲涅尔透镜。