1.一种包括用于照射物体的照明系统的装置,所述照明系统包括照明源、耦合器、光条和图案化超表面,其中,所述耦合器将来自所述照明源的光耦合到所述光条中,其中,在经历了所述光条内的全内反射之后并且在与所述图案化超表面相互作用之后,所述光离开所述光条并朝着所述物体传播。
2.根据权利要求1所述的装置,其中,所述图案化超表面在所述光条的表面上被图案化。
3.根据权利要求1所述的装置,其中,所述图案化超表面在所述光条的顶表面上被图案化,所述顶表面是最接近所述物体的表面。
4.根据权利要求1所述的装置,其中,所述图案化超表面在所述光条的底表面上被图案化,所述底表面是最远离所述物体的表面。
5.根据权利要求1所述的装置,其中,所述光具有波长,其中,所述图案化超表面包括均匀高度的纳米结构,其中,所述纳米结构嵌在介质中,以及其中,所述纳米结构在所述波长处具有比所述介质更高的折射率。
6.根据权利要求3所述的装置,其中,所述光具有波长,其中,所述图案化超表面包括均匀高度的纳米结构,其中,所述纳米结构嵌在介质中,以及其中,所述纳米结构在所述波长处具有大于二的折射率。
7.根据权利要求6所述的装置,其中,所述介质是空气。
8.根据权利要求6所述的装置,其中,所述光具有波长,以及其中,所述介质是在所述波长处的折射率小于二的介质。
9.根据权利要求1所述的装置,其中,所述光条被配置为使来自所述照明源的光在沿着所述图案化超表面的多个衍射位置处被复制。
10.根据权利要求1所述的装置,其中,所述光条被配置为使来自所述照明源的光在沿着所述图案化超表面的多个衍射位置处形成复制品,所述复制品被分开的距离大于所述照明源的相干长度。
11.根据权利要求1所述的装置,其中,来自所述照明源的光在沿着所述图案化超表面的多个衍射位置处形成相干复制品。
12.根据权利要求1所述的装置,其中,来自所述照明源的光形成在所述光条的顶表面上的复制品,作为其结果,光在入射时被衍射并被重定向到自由空间中。
13.根据权利要求1所述的装置,其中,来自所述照明源的光形成在所述光条的底表面上的复制品,其中,由于与所述图案化超表面的相互作用,入射在所述底表面上的光被衍射,其中,由于这样的相互作用,所述光在所述光条内不再被全内反射并因而被重定向到自由空间中。
14.根据权利要求1所述的装置,其中,当光直接照射所述物体时,第一照明角分集产生,其中,当所述光通过所述光条照射所述物体时,第二照明角分集产生,以及其中,所述第二照明角分集超过所述第一照明角分集。
15.根据权利要求1所述的装置,其中,当光直接照射所述物体时,第一散斑产生,其中,当所述光通过所述光条照射所述物体时,第二散斑产生,以及其中,所述第一散斑具有第一对比度,其中,所述第二散斑具有第二对比度,以及其中,所述第一对比度超过所述第二对比度。
16.根据权利要求1所述的装置,其中,所述图案化超表面是部分地反射的,以及其中,所述图案化超表面是部分地透射的。
17.根据权利要求1所述的装置,其中,所述图案化超表面具有非零反射系数和到期望级内的非单一衍射。
18.根据权利要求1所述的装置,还包括气隙,其中,所述气隙将所述图案化超表面与所述光条分开。
19.根据权利要求1所述的装置,还包括线性地减小的气隙,其中,所述气隙将所述图案化超表面与所述光条隔开一段距离,所述距离随着沿着所述光条的位置而线性地变化。
20.一种包括用于照射物体的照明系统的装置,所述照明系统包括具有针对输出光的设计波长的vcsel阵列,其中,所述vcsel阵列包括激光器和图案化超表面,其中,所述图案化超表面引起所述激光器中的每个激光器的输出波长偏离所述设计波长的变化,由此,所述激光器输出在不同波长处的光。
21.根据权利要求20所述的装置,其中,所述图案化超表面使由所述激光器输出的光从所述设计波长改变大于二十纳米。
22.根据权利要求20所述的装置,其中,所述图案化超表面包括第一层和第二层。
23.根据权利要求22所述的装置,其中,所述第一层在所述设计波长处是透射的,其中,所述第二层赋予相移,其中,对于每个激光器,所述相移不同。
24.根据权利要求20所述的装置,其中,所述图案化超表面包括具有均匀高度和第一折射率的纳米结构,其中,所述纳米结构由具有第二折射率的介质包围,其中,所述第一折射率超过所述第二折射率。
25.根据权利要求24所述的装置,其中,所述第一折射率是至少二。
26.根据权利要求24所述的装置,其中,所述图案化超表面具有占空比作为参数,其中,通过改变所述占空比而引入的相移的范围产生相应范围的发射波长。
27.根据权利要求22所述的装置,其中,所述第二层是在所述设计波长处具有超过90%的反射率的反射层。
28.根据权利要求22所述的装置,其中,所述第二层是电介质反射镜,以及所述第一层是为不同的激光器赋予不同的相移的超表面。
29.根据权利要求22所述的装置,其中,所述第二层在所有所述不同波长上是反射性的。
30.根据权利要求22所述的装置,其中,所述第一层和所述第二层由一种材料分开,其中,所述材料具有均匀厚度,其中,所述材料具有低折射率。
31.一种包括用于照射物体的照明系统的装置,所述照明系统包括vcsel阵列和复制层,其中,所述阵列包括多个源,每个源是vcsel,其中,所述源发射在不同波长处的光,其中,所述复制层布置在所述阵列上方,其中,所述复制层为每个源形成多个合成源,所述合成源相对于彼此是不相干的。
32.根据权利要求31所述的装置,其中,所述复制层包括衍射光栅。
33.根据权利要求31所述的装置,其中,所述复制层包括图案化超颖层。
34.根据权利要求33所述的装置,其中,所述超颖层被配置成既衍射光以形成所述合成源又使来自所述合成源的光束成形。
35.一种包括扩散器的装置,所述扩散器包括多个补片,每个补片包括超表面,其中,每个超表面包括嵌在介质中的纳米结构,其中,所述纳米结构具有比所述介质的折射率大的折射率,以及其中,每个超表面执行不同的光学功能。
36.根据权利要求35所述的装置,其中,所述补片在有序排列中。
37.根据权利要求35所述的装置,其中,所述补片包括第一补片和第二补片,其中,所述第一补片被配置为执行第一光学功能,其中,所述第二补片被配置为执行第二光学功能,其中,所述第一光学功能和第二光学功能选自由以下项组成的组:光束转向、光束成形、准直和起透镜的作用。
38.根据权利要求35所述的装置,其中,照射光入射在一组补片上,其中,所述一组补片对所述照射光执行功能,其中,所述功能是由在所述组中的单独补片执行的功能的平均值。
39.根据权利要求35所述的装置,其中,所述补片中的每个具有矩形边界。
40.根据权利要求35所述的装置,其中,所述补片中的每个具有基于voronoi单元的边界。
41.根据权利要求35所述的装置,其中,所述补片随机地排列。
42.根据权利要求35所述的装置,其中,所述补片定义有序平铺。