專利名稱：斜方棱鏡堆實(shí)現(xiàn)條陣半導(dǎo)體激光器光束整形的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種采用斜方棱鏡堆實(shí)現(xiàn)條陣半導(dǎo)體激光器光束整形的方法。
背景技術(shù)：
帶尾纖輸出的大功率半導(dǎo)體激光器(LaserDiode， LD)在醫(yī)療、材料加工、固體激光 器和光纖激光器的泵浦、軍事、印刷和打印等領(lǐng)域得到了重要的應(yīng)用。其中，條陣半導(dǎo) 體激光器(LDbar)與光纖耦合是研究得較多的一個(gè)領(lǐng)域，條陣半導(dǎo)體激光器是由水平方向 按周期排列的一系列發(fā)光區(qū)組成，但受工藝水平、冷卻、整形方法等多方面的限制，它 不能做成水平方向無限長，所以目前條陣半導(dǎo)體激光器一般長約lcm，連續(xù)輸出功率一 般〈100W。
半導(dǎo)體激光器輸出光束的主要特點(diǎn)是在水平方向(習(xí)慣稱作"慢軸")光束發(fā)散角小(約
8-10度，F(xiàn)WHM)、發(fā)光區(qū)厚(條陣約lcm);在垂直方向(習(xí)慣稱作"快軸")光束發(fā)散角 大(約36-40度,FWHM)、發(fā)光區(qū)薄(約lpm)。要將其耦合進(jìn)圓對稱的多模光纖，光束整 形是必須的。
條陣半導(dǎo)體激光器的整形方法很多，較有實(shí)用價(jià)值的有階梯反射鏡整形(K.Du,M. Baumann, B. Ehlers, et al， "Fiber-coupling technique with micro step-mirrors for high-power diode-laser bars", OSA TOPS, Vol. 10, 1997: 3卯-393)、棱鏡組折反射整形(Optical coupling system for a high-power diode-pumped solid state laser, U S Patent, 6,377, 410, 2002-04-23)、 微片棱鏡堆整形(線光束整形裝置，中國發(fā)明專利ZL99124019, 2000-05-1)等。但上 述條陣整形方法都存在一定的不足之處，比如階梯反射鏡對系統(tǒng)光軸進(jìn)行了兩次90度的 空間偏轉(zhuǎn)，造成整形元件在空間上彼此獨(dú)立，給調(diào)節(jié)和機(jī)械件設(shè)計(jì)帶來不便；棱鏡組折 反射的整形方式對光軸的方向偏轉(zhuǎn)更多，同樣存在調(diào)節(jié)不便的問題；微片棱鏡堆不僅制 作復(fù)雜，還需要相當(dāng)?shù)睦忡R之間的對準(zhǔn)膠合精度，不利于成本的降低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，通過一種設(shè)計(jì)簡單、結(jié)構(gòu)緊湊、調(diào) 節(jié)方便、成本低廉的斜方棱鏡堆實(shí)現(xiàn)條陣半導(dǎo)體激光器光束整形的方法。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是斜方棱鏡堆實(shí)現(xiàn)條陣半導(dǎo)體激光器光束整形的方法，采用一個(gè)高度集成的斜方棱鏡堆系統(tǒng)達(dá)到光束整形的目的，系統(tǒng)由兩組斜方棱鏡 堆組成，前組完成慢軸方向光斑的分割，后組將分割后的光斑沿快軸方向?qū)R，具體包括以 下步驟
(1) 根據(jù)光斑折疊要求確定斜方棱鏡堆系統(tǒng)的參數(shù)，設(shè)慢軸光斑折疊的次數(shù)為N，若 N^2，則需要的前組和后組斜方棱鏡的數(shù)目為N-1，平行平板始終需要一塊。平行平板和斜方 棱鏡的材料可根據(jù)激光波長選擇，要求透過率高、穩(wěn)定。平行平板的長度需滿足其入射面與 前組棱鏡的入射面重合，出射面與后組棱鏡的出射面重合，其高度等于與之相鄰的前組棱鏡 的高度，其寬度等于與之相鄰的前組棱鏡的寬度。斜方棱鏡的高度需要根據(jù)折疊次數(shù)和激光 器實(shí)際情況進(jìn)行不同的設(shè)計(jì)，其基本原則是保證折疊后的光斑在快軸方向相互錯(cuò)開足夠距離， 棱鏡的寬度要求包絡(luò)住慢軸方向的光束，其長度和高度相等；
(2) 用光學(xué)平面零件加工工藝的方法加工出所需的斜方棱鏡和平行平板，然后進(jìn)行膠合 操作。首先將前組斜方棱鏡膠合在一起，膠合的原則是以平行平板入射面為參考中心和標(biāo)準(zhǔn)， 各個(gè)前組斜方棱鏡的入射面與平行平板入射面重合，且平行平板兩側(cè)的斜方棱鏡的傾角相對 光軸對稱。后組斜方棱鏡與平行平板的接觸面也需要進(jìn)行膠合，要求膠合后，各個(gè)后組斜方 棱鏡的出射面與平行平板的出射面重合，并且要求后組斜方棱鏡的入射面與相應(yīng)的前組斜方 棱鏡的出射面銜接。最后前、后組斜方棱鏡堆和平行平板構(gòu)成一個(gè)整體的盤形元件；
(3) 將膠合好的斜方棱鏡堆放入條陣半導(dǎo)體激光器的快慢軸分別準(zhǔn)直后的準(zhǔn)平行光中、 并繞激光器底座的垂線緩慢左右旋轉(zhuǎn)使偏轉(zhuǎn)后的光斑沿快軸方向?qū)R；
(4) 整形后的出射光斑將沿平行光軸方向出射。在出射光適當(dāng)位置加上聚焦鏡，將整形 后的光束耦合進(jìn)光纖。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比所具有的優(yōu)點(diǎn)如下
1、 本發(fā)明采用較為常見、易于加工的45度斜方棱鏡和平行平板作為整形元件，非 常有利于成本的條低和方法的^t廣；
2、 本發(fā)明將斜方棱鏡堆集成為一個(gè)整形系統(tǒng)，與現(xiàn)有各種方法的整形元件均為分立 元件，且每個(gè)元件均需要單獨(dú)進(jìn)行精密的調(diào)節(jié)對準(zhǔn)相比，大大降低了調(diào)節(jié)對準(zhǔn)的難度， 提高了激光器裝配的工作效率；
3、 本發(fā)明整形元件的前后組斜方棱鏡零距離膠合在一起，將整形的工作距離降為最 低，有利于整形效率和系統(tǒng)性能穩(wěn)定性的提高，并使結(jié)構(gòu)更為緊湊；
4、 本發(fā)明整形元件不改變系統(tǒng)光軸方向，并且整形元件可直接落在激光器底座上， 無需復(fù)雜機(jī)械結(jié)構(gòu)與光學(xué)件配合，降低了系統(tǒng)成本。


圖1是本發(fā)明描述的條陣半導(dǎo)體激光器輸出光束的原理圖2a是本發(fā)明中前組斜方棱鏡對光斑的偏折示意圖；圖2b是后組斜方棱鏡堆對偏 折后的光束沿快軸方向?qū)R的示意圖3是本發(fā)明中斜方棱鏡的側(cè)面結(jié)構(gòu)圖，己標(biāo)出光線偏折的效果；
圖4是本發(fā)明實(shí)施例1的斜方棱鏡堆整形條陣半導(dǎo)體激光器的原始比例空間立體結(jié) 構(gòu)圖，由ZEMAX-EE光學(xué)軟件完成；
圖5是本發(fā)明實(shí)施例1的、利用ZEMAX-EE光學(xué)軟件仿真的橫截面光斑分布圖，其 中圖5a為快慢軸準(zhǔn)直后、整形前的光斑分布圖；圖5b是經(jīng)過斜方棱鏡堆整形后的光斑 分布圖；圖5c是整形后的光斑被聚焦鏡聚焦后的光斑圖6是本發(fā)明實(shí)施例2的斜方棱鏡堆整形條陣半導(dǎo)體激光器的原始比例空間立體結(jié) 構(gòu)圖，由ZEMAX-EE光學(xué)軟件完成；
圖7是本發(fā)明實(shí)施例2的、利用ZEMAX-EE光學(xué)軟件仿真的橫截面光斑分布圖，其 中圖7a是經(jīng)過斜方棱鏡堆整形后的光斑分布圖圖7b是整形后的光斑被聚焦鏡聚焦后 的光斑圖中l(wèi)為條陣半導(dǎo)體激光器，2為條陣半導(dǎo)體激光器的單個(gè)發(fā)光區(qū)，3為斜方棱鏡 的光軸截面，4為快軸準(zhǔn)直微柱面透鏡，5為慢軸準(zhǔn)直微柱面鏡陣列，6為實(shí)施例1的前 組斜方棱鏡，7為實(shí)施例1的后組斜方棱鏡，8為實(shí)施例1的平行平板，9為實(shí)施例1的 聚焦透鏡；IO為實(shí)施例l和2的激光器底座，U為實(shí)施例2的前組第一斜方棱鏡，12為 實(shí)施例2的前組第二斜方棱鏡，13為實(shí)施例2的后組第一斜方棱鏡，14為實(shí)施例2的后 組第二斜方棱鏡，15為實(shí)施例2的平行平板，16為實(shí)施例2的聚焦透鏡。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施方式
詳細(xì)介紹本發(fā)明。
條陣半導(dǎo)體激光器通常是由若干個(gè)單發(fā)光區(qū)2沿水平方向按一定間隔排列組成的；單發(fā) 光區(qū)的厚度約為lpm，長度約為(100-200) pm，發(fā)光區(qū)間隔約為50(Vm，單發(fā)光區(qū)2的數(shù)量 一般為19個(gè)，因此條陣半導(dǎo)體激光器1的長度一般約為10mm。由于垂直于p-n結(jié)方向(垂直 方向)和平行于p-n結(jié)方向(水平方向)的光束約束機(jī)制不同，半導(dǎo)體激光器發(fā)出的光為像散光， 在水平方向和垂直方向的發(fā)散角分別大約是(8-10)°和(36-40)°;其結(jié)構(gòu)原理如圖l所示，圖中 標(biāo)出了發(fā)散角的典型值。
由于半導(dǎo)體激光器出射光束的像散，其在水平方向和垂直方向的光束質(zhì)量嚴(yán)重不均衡， 必須進(jìn)行整形后才能耦合入纖，否則耦合效率非常低下；本發(fā)明利用斜方棱鏡組對入射光束 的偏移作用，可實(shí)現(xiàn)對半導(dǎo)體激光器出射光束的整形；如圖2a所示，條陣半導(dǎo)體激光器l的出射光束經(jīng)準(zhǔn)直后成為一個(gè)長條狀光斑，經(jīng)前組斜方棱鏡整形后芬割為錯(cuò)位的兩條光束，經(jīng) 后組斜方棱鏡的重排后沿垂直方向?qū)R，如圖2b所示。整形后的光束在水平方向光斑縮小， 在垂直方向光斑擴(kuò)大，有利于兩個(gè)方向上光束質(zhì)量的均衡。圖3是斜方棱鏡的光束偏轉(zhuǎn)示意 圖，圖中入射光束經(jīng)過高度為D的斜方棱鏡后經(jīng)兩次全反射沿原方向出射，并在y軸方向偏 移高度D。 實(shí)施例1
本實(shí)施例通過本發(fā)明的方法實(shí)現(xiàn)條陣半導(dǎo)體激光器光束與800^xm芯徑、0.37數(shù)值孔徑光 纖耦合的整形過程，其設(shè)計(jì)過程如下
(1) 條陣半導(dǎo)體激光器1的快慢軸準(zhǔn)直后慢軸方向光斑尺寸大約為lOmm,利用斜方棱 鏡將慢軸光斑偏折次數(shù)為N=2次，沿快軸方向?qū)R；該整形系統(tǒng)需要一塊平行平板8和一塊 前組斜方棱鏡6和一塊后組斜方棱鏡7，如圖4所示；針對可見光附近的激光波長(如808nrn)， 可以選擇廉價(jià)的K9玻璃制作平行平板8、前組斜方棱鏡6和后組斜方棱鏡7。本例中平行平 板8的寬度選擇為6mm，為保證快軸方向的光斑盡量緊湊又不至于重疊，選擇該方向兩光斑 中心的距離為lmm,因此平行平板8的高度為lmm。與平行平板8相對應(yīng)前組斜方棱鏡6 的高度為lmm，寬度為6mm,長度為lmm，后組斜方棱鏡7的高度為6mm，寬度為lmm， 長度為6mm。所以平行平板8的長度為(l+6)mm-7mm;其中前組斜方棱鏡6和后組斜方棱 鏡7的棱角為45。，反射面無需鍍反射膜。
(2) 平行平板8、前組斜方梭鏡6和后組斜方棱鏡7可以用光學(xué)平面零件加工工藝完成。 加工完后要進(jìn)行膠合操作，如圖4所示，首先將前組斜方棱鏡6和平行平板8的接觸面膠合 在一起，膠合時(shí)注意保證前組斜方棱鏡6和平行平板8的入射面位于同一個(gè)平面內(nèi)；然后將 后組斜方棱鏡7和平行平板8的接觸面膠合在一起，膠合時(shí)注意保證后組斜方棱鏡7和平行 平板8的出射面位于同一個(gè)平面內(nèi)，并且前組斜方棱鏡6的出射面與后組斜方棱鏡7的入射 面重合。完成膠合操作后就組成了一個(gè)整體的整形元件。
(3) 按照半導(dǎo)體激光器整形的一般原則，快慢軸方向需要事先用圖4所示的快軸準(zhǔn)直微 透鏡4和慢軸準(zhǔn)直微透鏡5分別準(zhǔn)直，得到準(zhǔn)平行光，然后再加上由前組斜方棱鏡6、后組 斜方棱鏡7和平行平板8膠合后構(gòu)成的整形器件。將整形元件放在激光器底座10上，左右輕 微的旋轉(zhuǎn)，使整形后光斑盡量對齊，然后選擇孔徑6.5mm和焦距15mm的聚焦鏡9把整形后 光束聚焦到光纖中，即完成800pmy0.37NA條陣半導(dǎo)體激光器l的整形和光纖耦合輸出的工 作。
圖4是本發(fā)明實(shí)施例1的斜方棱鏡堆整形條陣半導(dǎo)體激光器的空間立體結(jié)構(gòu)圖，條陣半 導(dǎo)體激光器1發(fā)的光束經(jīng)過快軸準(zhǔn)直微透鏡4和慢軸準(zhǔn)直微透鏡5分別準(zhǔn)直后，進(jìn)入由前組斜方棱鏡6、后組斜方棱鏡7、以及平行平板8膠合后構(gòu)成的整形器件中，整形后的光束經(jīng)過 聚焦鏡9聚焦到光纖中。圖4由ZEMAX-EE光學(xué)軟件完成。
實(shí)施例1中，偏轉(zhuǎn)前、偏轉(zhuǎn)后、以及聚焦后的橫截面光斑如圖5所示。從圖5(a)可以看出， 慢軸方向的細(xì)長光斑被分割為二段后重排在快軸方向，聚焦后的光斑如圖5(b)所示，可以看 出大部分能量集中于800pm圓圈內(nèi)。
上述實(shí)施該例并不是說該方法只能進(jìn)行光斑的二折疊整形，由于本發(fā)明中棱鏡組的設(shè)計(jì) 具有較大的靈活性，為了進(jìn)一步說明用斜方棱鏡堆實(shí)現(xiàn)條陣半導(dǎo)體激光器光束整形的效果， 實(shí)施例2描述了通過本發(fā)明的方法設(shè)計(jì)的上述同樣的條陣半導(dǎo)體激光器實(shí)現(xiàn)400|mi/0.37NA 光纖耦合的整形過程。 實(shí)施例2
(1) 本實(shí)施例中條陣半導(dǎo)體激光器快慢軸準(zhǔn)直后慢軸方向光斑尺寸大約為12mm,利用 斜方棱鏡堆將慢軸光斑偏折次數(shù)討=3次，沿快軸方向?qū)R；該整形系統(tǒng)需要一塊平行平板15 和由兩塊前組斜方棱鏡和兩塊后組斜方棱鏡組成的反射棱鏡堆；如圖6所示，兩塊前組斜方 棱鏡分別為前組第一斜方棱鏡11和前組第二斜方棱鏡12，兩塊后組斜方棱鏡分別為后組第 一斜方棱鏡13和后組第二斜方棱鏡14;和實(shí)施例l類似，平行平板15，前組第一斜方棱鏡 11和前組第二斜方棱鏡12，后組第一斜方棱鏡13和后組第二斜方棱鏡14均采用K9玻璃制 作；本例中平行平板15寬度選擇為4mm，為保證快軸方向光斑的盡量緊湊又不至于重疊， 選擇該方向兩光斑中心的距離為lmm，因此平行平板15高度為lmm;與平行平板15相對應(yīng) 前組第一斜方棱鏡11和前組第二斜方棱鏡12的高度均為lmm，寬度均為4mm，長度均為 lmm，后組第一斜方棱鏡13和后組第二斜方棱鏡14的高度均為4mm,寬度均為lmm，長 度均為4mm。所以平行平板15長度為(l+4)mm-5mm;其中前組第一斜方棱鏡11、前組第二 斜方棱鏡12和后組第一斜方棱鏡13、后組第二斜方棱鏡14的棱角均為45。，反射面無需鍍 反射膜。
(2) 平行平板15、前組第一斜方棱鏡11和前組第二斜方棱鏡12、后組第一斜方棱鏡13 和后組第二斜方棱鏡14可以用光學(xué)平面零件加工工藝完成。加工完后要進(jìn)行膠合操作，如圖 6所示，首先分別將前組第一斜方棱鏡ll、前組第二斜方棱鏡12與平行平板15的接觸面進(jìn) 行膠合，膠合時(shí)注意保證前組第一斜方棱鏡11、前組第二斜方棱鏡12與平行平板15的入射 面位于同一個(gè)平面內(nèi)。另外需注意前組第一斜方棱鏡11和前組第二斜方棱鏡12的膠合方向， 如圖6所示，以激光器底座面為參考平面，前組第一斜方棱鏡ll使入射光束向上方平移，前 組第二斜方棱鏡12使入射光束向下方平移，膠合時(shí)兩者不能沿同一平移方向。前組膠合完成 后，將后組第一斜方棱鏡13、后組第二斜方棱鏡14與平行平板15的接觸面膠合在一起，膠合時(shí)同樣要注意方向，如圖6所示，使前組第一斜方棱鏡ll的出射面與后組第一斜方棱鏡 13的入射面銜接、使前組第二斜方棱鏡12的出射面與后組第二斜方棱鏡14的入射面銜接， 同時(shí)注意使后組第一斜方棱鏡13、后組第二斜方棱鏡14與平行平板15的出射面位于同一個(gè) 平面內(nèi)。完成膠合操作后就組成了一個(gè)整體的整形元件。
(3)按照半導(dǎo)體激光器整形的一般原則，快慢軸方向需要事先用圖6所示的快軸準(zhǔn)直微 透鏡4和慢軸準(zhǔn)直微透鏡5分別準(zhǔn)直，得到準(zhǔn)平行光，然后再加上步驟(2)中得到的整形器 件。將整形元件放在激光器底座上，左右輕微的旋轉(zhuǎn)，使整形后光斑盡量對齊，然后選擇孔 徑5mm和焦距7.5mm的聚焦鏡16把整形后光束聚焦到光纖中，即完成400)am/0.37NA條陣 半導(dǎo)體激光器1整形和光纖耦合輸出的工作。
圖6是本發(fā)明實(shí)施例2的斜方棱鏡堆整形條陣半導(dǎo)體激光器的空間立體結(jié)構(gòu)圖，條陣半 導(dǎo)體激光器1發(fā)的光束經(jīng)過快軸準(zhǔn)直微透鏡4和慢軸準(zhǔn)直微透鏡5分別準(zhǔn)直后，進(jìn)入由前組 第一斜方棱鏡11和前組第二斜方棱鏡12、后組第一斜方棱鏡13和后組第二斜方棱鏡14、以 及平行平板15膠合后構(gòu)成的整形器件中，整形后的光束經(jīng)過聚焦鏡16聚焦到光纖中。圖6 由ZEMAX-EE光學(xué)軟件完成。
實(shí)施例2中，偏轉(zhuǎn)以及聚焦后的橫截面光斑如圖7所示。從圖7a可以看出，慢軸方向的 細(xì)長光斑被分割為3段后重排在快軸方向，整形后的光斑經(jīng)聚焦鏡聚焦后的分布如圖7b所示， 可看出大部分能量集中于400(am圓圈內(nèi)。
權(quán)利要求
1、斜方棱鏡堆實(shí)現(xiàn)條陣半導(dǎo)體激光器光束整形的方法，其特征在采用一個(gè)高度集成的斜方棱鏡堆系統(tǒng)達(dá)到光束整形的目的，系統(tǒng)由兩組斜方棱鏡堆組成，前組完成慢軸方向光斑的分割，后組將分割后的光斑沿快軸方向?qū)R，具體包括下列步驟(1)根據(jù)光斑折疊要求確定斜方棱鏡堆系統(tǒng)的參數(shù)，設(shè)慢軸光斑折疊的次數(shù)為N，且N≥2，則需要的前組和后組斜方棱鏡的數(shù)目均為N-1，平行平板始終需要一塊；(2)用光學(xué)平面零件加工工藝加工出所需的斜方棱鏡和平行平板，然后將斜方棱鏡和平行平板進(jìn)行膠合操作，構(gòu)成一個(gè)整體的整形元件；(3)將膠合好的斜方棱鏡堆放入條陣半導(dǎo)體激光器的快慢軸分別準(zhǔn)直后的準(zhǔn)平行光中，并繞激光器底座的垂線緩慢左右旋轉(zhuǎn)使偏轉(zhuǎn)后的光斑沿快軸方向?qū)R；(4)整形后的出射光斑將沿平行于光軸的方向出射，在出射光適當(dāng)位置加上聚焦鏡，將整形后的光束耦合進(jìn)光纖。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的斜方棱鏡堆實(shí)現(xiàn)條陣半導(dǎo)體激光器光束整形的方法，其特征在 所述的斜方棱鏡棱角為45。，反射面無需鍍反射膜。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的斜方棱鏡堆實(shí)現(xiàn)條陣半導(dǎo)體激光器光束整形的方法，其特征在所述斜方棱鏡的高度需要根據(jù)折疊次數(shù)和激光器實(shí)際情況進(jìn)行不同的設(shè)計(jì)，其基本原則是保 證折疊后的光斑在快軸方向相互錯(cuò)開足夠距離，斜方棱鏡的寬度要求包絡(luò)住慢軸方向的光束， 其長度和高度相等。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的斜方棱鏡堆實(shí)現(xiàn)條陣半導(dǎo)體激光器光束整形的方法，其特征在 所述的斜方棱鏡和平行平板根據(jù)激光波長選擇透過率高、性能穩(wěn)定、廉價(jià)的光學(xué)材料。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的斜方棱鏡堆實(shí)現(xiàn)條陣半導(dǎo)體激光器光束整形的方法，其特征在 所述的平行平板的長度需滿足其入射面與前組棱鏡的入射面重合，出射面與后組棱鏡的出射 面重合，平行平板的高度等于與之相鄰的前組棱鏡的高度，平行平板的寬度等于與之相鄰的 前組棱鏡的寬度。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的斜方棱鏡堆實(shí)現(xiàn)條陣半導(dǎo)體激光器光束整形的方法，其特征在 所述的前組斜方棱鏡的高度等于與之接觸的后組斜方棱鏡的寬度，而前組斜方棱鏡的寬度則 等于與之接觸的后組斜方棱鏡的高度。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的斜方棱鏡堆實(shí)現(xiàn)條陣半導(dǎo)體激光器光束整形的方法，其特征在所述膠合操作，首先將前組斜方棱鏡膠合在一起，膠合的原則是以平行平板入射面為參考中心和標(biāo)準(zhǔn)，各個(gè)前組斜方棱鏡的入射面與平行平板入射面重合，且平行平板兩側(cè)的斜方棱鏡 的傾角相對光軸對稱；后組斜方棱鏡與平行平板的接觸面也需要進(jìn)行膠合，要求膠合后，各 個(gè)后組斜方棱鏡的出射面與平行平板的出射面重合，并且要求后組斜方棱鏡的入射面與相應(yīng) 的前組斜方棱鏡的出射面銜接；最后前組斜方棱鏡堆、后組斜方棱鏡堆和平行平板構(gòu)成一個(gè) 整體的整形元件。
全文摘要
斜方棱鏡堆實(shí)現(xiàn)條陣半導(dǎo)體激光器光束整形的方法，其特征在于(1)根據(jù)光斑折疊要求確定前后組斜方棱鏡堆系統(tǒng)的參數(shù)和平行平板；(2)用光學(xué)平面零件加工工藝加工出所需的斜方棱鏡和平行平板，然后將斜方棱鏡和平行平板進(jìn)行膠合操作，構(gòu)成一個(gè)整體的整形元件；(3)將膠合好的斜方棱鏡堆放入條陣半導(dǎo)體激光器的快慢軸分別準(zhǔn)直后的準(zhǔn)平行光中，并繞激光器底座的垂線緩慢左右旋轉(zhuǎn)使偏轉(zhuǎn)后的光斑沿快軸方向?qū)R；(4)整形后的出射光斑將沿平行于光軸的方向出射，在出射光適當(dāng)位置加上聚焦鏡，將整形后的光束耦合進(jìn)光纖；本發(fā)明涉及的斜方棱鏡堆實(shí)現(xiàn)條陣半導(dǎo)體激光器光束整形與傳統(tǒng)方法相比具有設(shè)計(jì)簡單、結(jié)構(gòu)緊湊、調(diào)節(jié)方便、成本低廉等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號G02B5/04GK101303453SQ200810116169
公開日2008年11月12日 申請日期2008年7月4日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月4日
發(fā)明者周崇喜, 杜春雷, 謝偉民, 鄭國興 申請人:中國科學(xué)院光電技術(shù)研究所