專利名稱：大功率半導(dǎo)體激光陣列整形裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及半導(dǎo)體激光光束整形，是一種將半導(dǎo)體激光陣列快慢軸光參數(shù)乘
積均勻化的裝置，屬于激光技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
半導(dǎo)體激光器具有電光轉(zhuǎn)換效率高、體積小、重量輕等優(yōu)點，使得它的應(yīng)用變得越 來越廣泛。但是，與其他激光器相比，半導(dǎo)體激光器的光束質(zhì)量比較差，光束發(fā)散角較大，遠(yuǎn) 場光強(qiáng)呈橢圓高斯分布，聚焦難度較大，在一定程度上限制了它的進(jìn)一步發(fā)展。為滿足應(yīng)用 上的需求，必須首先對半導(dǎo)體激光的光束進(jìn)行整形處理。 半導(dǎo)體激光器的陣列分為一維陣列和二維陣列，半導(dǎo)體激光器的二維陣列稱為堆 棧(stack)，是由半導(dǎo)體激光一維陣列 一一 巴條(Bar)排列組成。半導(dǎo)體激光一維陣列是 由M個發(fā)光單元在水平方向上緊密排列組成(不同半導(dǎo)體激光產(chǎn)品的M取值不同，從19到 75不等)，每個發(fā)光單元在平行和垂直于有源層方向上的尺寸分別為100 ii m 200 y m和 liim，光束在快軸方向的發(fā)散角為50° 60° ，慢軸方向發(fā)散角為5。 10° 。光參數(shù)乘 積BPP定義為某個方向上的束腰半徑乘以遠(yuǎn)場發(fā)散角(半角)，單位是mm，mrad。對于半 導(dǎo)體激光的Bar，經(jīng)過微透鏡快慢軸準(zhǔn)直之后，快軸的束腰直徑在幾百個微米，快軸的發(fā)散 角為幾個毫弧度，快軸的光參數(shù)乘積BPPf為1 2mm 'mrad ;慢軸長度的典型值為10mm，慢 軸的發(fā)散角為0. 2rad，慢軸的光參數(shù)乘積BPPS為500mm mrad，快慢軸的光參數(shù)乘積在整 形前相差上百倍。光參數(shù)乘積是衡量激光光束質(zhì)量的一個重要指標(biāo)，它反映了激光的聚焦 能力?？炻S的光參數(shù)乘積相差越大，表示激光的聚焦能力就越差。光束整形就是將快慢 軸的光參數(shù)乘積均勻化，方法是對光束進(jìn)行分割、旋轉(zhuǎn)、重排，增加快軸的光參數(shù)乘積、降低 慢軸的光參數(shù)乘積，從而達(dá)到快慢軸光參數(shù)乘積均勻化的目的。 通過調(diào)研發(fā)現(xiàn)，目前采用比較多的整形方法主要有階梯反射鏡法、折反射整形法 和玻璃堆折射整形法。 階梯反射鏡法是將經(jīng)過微柱透鏡準(zhǔn)直后的光束，通過兩組完全對稱的階梯型發(fā)射 鏡，每組都由N個高反射率表面組成，光束通過第一組階梯反射鏡后在慢軸方向被分割成N 段，每個子光束經(jīng)過第二組階梯反射鏡，再被反射到快軸方向上。原本是一條線狀的光束就 在同一高度上沿慢軸方向被重新排列為平行的N條子光束。整形結(jié)果光場分布為一正方形 光斑，實現(xiàn)了快慢軸光參數(shù)乘積的均勻化。其缺點是階梯鏡鏡面的加工難度大，在國內(nèi)現(xiàn)有 的加工水平下難以實現(xiàn)。 折反射整形法的整形思想是利用棱鏡組的折反射，通過兩組棱鏡來分割和重排光 束。兩組棱鏡中各片棱鏡以斜邊為基準(zhǔn)，依次按一定距離錯位放置。線光源出射光束從第一 個棱鏡組斜邊入射，線光源與棱鏡組的內(nèi)表面成一定的角度，在各片棱鏡中反射兩次后從 斜邊出，沿著慢軸方向被分成n段，由于棱鏡片錯位，所以出射光束段也順次產(chǎn)生錯位。沿 快軸方向成臺階形分布。然后出射光進(jìn)入第2個棱鏡組，按著相同的原理將光束在快軸方 向進(jìn)行重排。結(jié)果出射光經(jīng)過棱鏡組以后，光參數(shù)積在慢軸方向被減小1/n倍，而快方向上
4增加了 n倍，從而達(dá)到光束整形的目的。這種方法的缺點是棱鏡間的精確定位不好控制，裝 配困難。此方法是由Apllo instrument公司的Peter Y.Wang提出的。與上述方法類似的 還有Laserline公司發(fā)明的專利US5986794,同樣存在裝配困難、不好調(diào)節(jié)的缺陷。 玻璃堆折射整形法的思想是將光束通過四組完全相同的玻璃堆，每組玻璃堆都由 角度不同的三角板或梯形板組成，線光源通過前兩組玻璃堆后呈階梯狀排列。經(jīng)過后兩組 玻璃堆后，原本線狀的光束就在同一高度上沿慢軸方向被重新排列為平行的N條子光束。
實現(xiàn)了快慢軸光參數(shù)乘積的均勻化。這種方法比階梯反射鏡法和折反射法都容易加工和調(diào) 試。這種方法的缺點在于，由于實際經(jīng)過準(zhǔn)直微透鏡后的光束在慢軸方向仍然存在一定的 發(fā)散角(20 100mrad)，而且比快軸的發(fā)散角(小于10mrad)要大，線狀光束經(jīng)過第一組整 形裝置的第一次折(反)射后在慢軸方向被分成N段光束，而慢軸發(fā)散角較大，N段光束不 能完全進(jìn)入對應(yīng)的玻璃片，造成部分光功率的損耗。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于克服上述幾種方案的技術(shù)缺點，提供了一種大功率半導(dǎo)體 激光的整形裝置。本裝置能夠?qū)崿F(xiàn)大功率半導(dǎo)體激光的整形目的，減少光功率的損耗，而且 更易于加工、裝調(diào)。 為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采取了以下技術(shù)方案 大功率半導(dǎo)體激光陣列整形裝置，包括沿光的傳播方向依次放置的第一平板玻璃
堆A、第一直角梯形棱鏡組C、第二平板玻璃堆B和第二直角梯形棱鏡組D ; 當(dāng)激光束在慢軸方向被分割的份數(shù)N為偶數(shù)時，第一平板玻璃堆A、第一直角梯形
棱鏡組C、第二平板玻璃堆B和第二直角梯形棱鏡組D的具體結(jié)構(gòu)如下 所述的第一平板玻璃堆A包括兩組結(jié)構(gòu)完全相同的平板玻璃堆，每組平板玻璃堆
包括N/2片玻璃平板，N是激光束在慢軸方向被分割的份數(shù)，每片玻璃平板均為直角梯形或
直角三角形結(jié)構(gòu)，所有玻璃平板的高度d和底角小相同，即各玻璃平板的斜邊平行，長度不
同(沿光的傳播方向)，N/2片玻璃平板沿厚度方向按照玻璃平板長度的由大到小的順序依
次疊加；第一平板玻璃堆A是由上述結(jié)構(gòu)的兩組平板玻璃堆互相倒置疊加而成，并且在第
一平板玻璃堆A中間為最長的玻璃板，往兩側(cè)依次越來越短，玻璃平板的厚度方向沿著激
光陣列的慢軸方向； 所述的第一直角梯形棱鏡組C由大小尺寸完全相同的兩塊直角梯形棱鏡組成，直
角梯形棱鏡底角小與第一平板玻璃堆A中玻璃平板的底角小大小相同，這樣使玻璃平板
的斜面與直角梯形棱鏡的斜面平行，直角梯形棱鏡的厚度H為N/2片玻璃平板厚度的總和
H二hXN/2，直角梯形棱鏡的高度與玻璃平板的高度d相同；直角梯形棱鏡沿斜邊的長度為
能保證折射光通過的最小值；放置時，兩塊直角梯形棱鏡分別對應(yīng)第一平板玻璃堆A中的
兩組玻璃平板堆，并且玻璃平板的斜邊與直角梯形棱鏡的斜邊相對平行放置； 所述的第二平板玻璃堆B的結(jié)構(gòu)與第一平板玻璃堆A的結(jié)構(gòu)完全相同，只是放置
方向不同，第二平板玻璃堆B中玻璃平板的厚度方向沿著激光陣列的快軸方向； 所述的第二直角梯形棱鏡組D的結(jié)構(gòu)與第一直角梯形棱鏡組C的結(jié)構(gòu)相同，只是
放置方向不同，第二直角梯形棱鏡組D中的兩塊直角梯形棱鏡分別對應(yīng)第二平板玻璃堆B
中的兩組玻璃平板堆，并且玻璃平板的斜邊與直角梯形棱鏡的斜邊相對平行放置。[0016] 當(dāng)激光束在慢軸方向被分割的份數(shù)N為奇數(shù)時，每組平板玻璃堆包括(N-l)/2片 玻璃平板、每個直角梯形棱鏡的厚度為(N-l)/2片玻璃平板厚度的總和，并且在第一平板 玻璃堆A和第二平板玻璃堆B中的兩組平板玻璃堆之間加一與平板玻璃相同厚度的矩行玻 璃平板，在第一直角梯形棱鏡組C和第二直角梯形棱鏡組D中的兩個直角梯形棱鏡之間加 一與玻璃平板相同厚度的矩形玻璃平板；其它結(jié)構(gòu)與N為偶數(shù)時相同。 本裝置通過在玻璃堆折射整形法的基礎(chǔ)上，對慢軸分段準(zhǔn)直過程中，用棱鏡代替 多片玻璃片進(jìn)行光路的折轉(zhuǎn)，從而解決了由于慢軸發(fā)散角較大，N段光束不能完全進(jìn)入對應(yīng) 的玻璃片，造成部分光功率的損耗的問題。該裝置的效率比較高，特別適合于大功率半導(dǎo)體 激光光束整形，同時該裝置還具有成本低、加工難度小、結(jié)構(gòu)緊湊、裝調(diào)方便等優(yōu)點。

圖1大功率半導(dǎo)體激光陣列整形原理圖一 圖2大功率半導(dǎo)體激光陣列整形原理圖二 圖3直角梯形棱鏡組裝置圖 圖4平板玻璃堆裝置圖 圖5N為偶數(shù)時，第一直角梯形棱鏡組C與第一平板玻璃堆A組合裝置圖 圖6N為奇數(shù)時，第一直角梯形棱鏡組C與第一平板玻璃堆A組合裝置圖 圖7N為偶數(shù)時，第二平板玻璃堆B與第二直角梯形棱鏡組D組合裝置圖 圖8N為奇數(shù)時，第二平板玻璃堆B與第二直角梯形棱鏡組D組合裝置圖 圖9大功率半導(dǎo)體激光一維陣列整形整體裝置圖 圖10大功率半導(dǎo)體激光二維陣列整形整體裝置圖 圖ll形光斑示意圖 圖中1、半導(dǎo)體激光一維陣列，2、一維陣列整形透鏡，3、整形前的線狀光斑，4、慢 軸方向切割后的階梯狀光斑，5、整形后的光斑，6、半導(dǎo)體激光二維陣列，7、二維陣列整形透 鏡，8、用于光束準(zhǔn)直的柱面凸透鏡，9、用于光束準(zhǔn)直的柱面凹透鏡，10、二維條狀光斑陣列， 11、矩形玻璃平板，A、第一平板玻璃堆，B、第二平板玻璃堆，C、第一直角梯形棱鏡組，D、第二 直角梯形棱鏡組，A、玻璃堆中的一片玻璃片，Q、棱鏡組中的一塊棱鏡。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖，具體說明本實用新型的實施方式 實施例1 : 本實施例中激光束在慢軸方向被分割的份數(shù)N為偶數(shù)，整形裝置的結(jié)構(gòu)如圖9所 示，包括按照光的傳播方向依次放置的半導(dǎo)體激光一維陣列1、用于快慢軸準(zhǔn)直的微透鏡陣 列2、第一平板玻璃堆A、第一直角梯形棱鏡組C、第二平板玻璃堆B和第二直角梯形棱鏡組 D。第一平板玻璃堆A和第二平板玻璃堆B的結(jié)構(gòu)完全相同，只是放置方向不同。第一直角 梯形棱鏡組C和第二直角梯形棱鏡組D結(jié)構(gòu)完全相同，只是放置方式不同。 第一平板玻璃堆A和第二平板玻璃堆B都是由兩組結(jié)構(gòu)完全相同的平板玻璃堆組 成，每組平板玻璃堆包括N/2片玻璃平板，N是激光束在慢軸方向被分割的份數(shù)，N由公式Y(jié) =x iV給出，BPPf和BPPS分別是給定的半導(dǎo)體激光陣列的快慢軸光參數(shù)乘積。各
玻璃平板的高度d相同，底角大小小也相同，但沿光的傳播方向的長度不同，如圖2所示。 N/2片玻璃平板沿厚度方向按照玻璃平板長度的由大到小的順序依次疊加。第一平板玻璃 堆A是由上述結(jié)構(gòu)的兩組平板玻璃堆互相倒置疊加而成，如圖4所示，并且在第一平板玻璃 堆A中間為最長的玻璃板，往兩側(cè)依次越來越短。 玻璃平板均為直角梯形或直角三角形結(jié)構(gòu)，如圖l所示，各玻璃平板的高度d相 同，底角大小小也相同，但沿光的傳播方向的長度不同，如圖2所示。玻璃片的數(shù)量N、每片 的厚度h、高度d、底角大小小、每個片垂直于高度d方向的長度L(長底邊)以及玻璃片與 棱鏡之間的偏移量AL都需要根據(jù)玻璃片的折射率n以及半導(dǎo)體激光陣列參數(shù)的不同，通 過計算得出。半導(dǎo)體激光陣列的參數(shù)主要包括陣列發(fā)光區(qū)域的快慢軸尺寸、快慢軸發(fā)散角、
快慢軸的束腰半徑、快慢軸的光參數(shù)乘積等等。由，-SPP/xW計算出玻璃片的數(shù)量N，
由/z二!計算出每片玻璃平板的厚度h，1為半導(dǎo)體激光陣列慢軸方向的長度。計算的依據(jù) 為快慢軸的光參數(shù)乘積相等。 第一直角梯形棱鏡組C和第二直角梯形棱鏡組D都是由大小尺寸完全相同的兩塊 直角梯形棱鏡組成，如圖3所示。直角梯形棱鏡底角小的大小和直角梯形玻璃平板的底角 大小小相同。直角梯形棱鏡的厚度H為N/2片玻璃平板厚度的總和H二hXN/2，如圖7所 示。直角梯形棱鏡的高度與玻璃平板的高度d相同。直角梯形棱鏡沿斜邊的長度為能保證 折射光通過的最小值。 本實施例中，第一平板玻璃堆A對陣列的慢軸進(jìn)行光束切割，第一直角梯形棱鏡 組C將切割后的光束傳播方向改為水平傳播；第二平板玻璃堆B在陣列的快軸方向?qū)馐?進(jìn)行重排，第二直角梯形棱鏡組D將重排后的光束傳播方向改為水平傳播。本裝置是通過 改變平板玻璃的長度從而改變玻璃片和棱鏡之間的空氣間隔來達(dá)到對光束切割、重排的目 的。 本整形裝置中各部分的放置方式如下先建立一個直角坐標(biāo)系，x軸為激光陣列 的慢軸方向，y軸為激光陣列的快軸方向，z軸為激光的傳輸方向。 如圖5所示，第一平板玻璃堆A中玻璃平板的厚度方向沿x軸方向。沿x軸正方 向，直角梯形玻璃平板的短底邊在上，長底邊在下；沿x軸負(fù)方向，直角梯形玻璃平板的短 底邊在下，長底邊在上。第一平板玻璃堆A整體的放置方向為沿z軸，直角邊在前，斜邊在 后。 如圖9所示，第一直角梯形棱鏡組C中的兩塊直角梯形棱鏡疊加組成，放置方式為 沿z軸斜邊在前，直角邊在后。放置時，兩塊直角梯形棱鏡分別對應(yīng)第一平板玻璃堆A中的 兩組玻璃平板堆，并且玻璃平板的斜邊與直角梯形棱鏡的斜邊相對平行放置。 第二平板玻璃堆B的組成和疊加方式與第一平板玻璃堆A完全相同，只是放置方 式不同。第二平板玻璃堆B的放置方式為沿z軸，直角邊在前，斜邊在后。第二平板玻璃堆 B的放置方式與第一平板玻璃堆A的放置方式的不同在于，第二平板玻璃堆B的玻璃平板的 厚度方向是沿y軸方向。在y軸正方向上的玻璃平板的放置方式為直角梯形玻璃平板的長 底邊在x軸正方向，直角梯形玻璃平板的短底邊在x軸負(fù)方向。[0041] 第二直角梯形棱鏡組D也是由兩塊完全相同的直角梯形棱鏡疊加組成，如圖3所 示。放置方式為沿z軸斜邊在前，直角邊在后。放置時，兩塊直角梯形棱鏡分別對應(yīng)第二平 板玻璃堆B中的兩組玻璃平板堆，并且玻璃平板的斜邊與直角梯形棱鏡的斜邊相對平行放置。 假定根據(jù)半導(dǎo)體激光一維陣列的參數(shù)計算出的線狀光束在慢軸方向被分割的份
數(shù)N = 6，如圖5所示。根據(jù)半導(dǎo)體激光一維陣列給定的參數(shù)及公式f = ^W5/ x W ，可以
算出每段光束對中心的偏移量Ah，取定一個底角大小小和玻璃的折射率n，則可以根據(jù)光 的折射定律求出玻璃片與棱鏡的偏移量A L，計算出所有玻璃片對于棱鏡的偏移量，將裝置 裝配成如圖9所示。 本實施例中，光束從半導(dǎo)體激光器陣列1發(fā)出后，經(jīng)過快慢軸準(zhǔn)直的微透鏡陣列2 后，光斑變成發(fā)散角很小的條狀光斑3，條狀光斑經(jīng)過第一平板玻璃堆A，發(fā)生折射，條狀光 斑被分割成了偏離水平方向傳輸?shù)腘段光束，再經(jīng)過第一直角梯形棱鏡組C， N段光束全部 發(fā)生折射后，形成水平傳輸?shù)墓馐?，沿z軸方向傳播，慢軸方向整形完成。光束再經(jīng)過第二 平板玻璃堆B和第二直角梯形棱鏡組D的變換之后，快軸方向整形完成，變成了最后的矩形 光斑5 ，完成了對整個激光陣列整形的目的。 實施例2 : 本實施例中激光束在慢軸方向被分割的份數(shù)N為奇數(shù)，第一平板玻璃堆A和第二 平板玻璃堆B中的每組平板玻璃堆均包括(N-1)/2片玻璃平板，第一直角梯形棱鏡組C和 第二直角梯形棱鏡組D中的每塊直角梯形棱鏡的厚度H為(N-l)/2片玻璃平板厚度的總和 H二hX(N-l)/2，如圖8所示。每個直角梯形棱鏡的厚度為(N-l)/2片玻璃平板厚度的總 和，并且在第一平板玻璃堆A和第二平板玻璃堆B中的兩組平板玻璃堆之間加一與平板玻 璃相同厚度的矩行玻璃平板，在第一直角梯形棱鏡組C和第二直角梯形棱鏡組D中的兩個 直角梯形棱鏡之間加一與玻璃平板相同厚度的矩形玻璃平板，如圖6所示；其它結(jié)構(gòu)與N為
偶數(shù)時相同。 實施例3 : 對于半導(dǎo)體激光二維陣列，先通過準(zhǔn)直壓縮光學(xué)系統(tǒng)將二維陣列的發(fā)光單元進(jìn)行 準(zhǔn)直壓縮，具體為半導(dǎo)體激光二維陣列6發(fā)出的光，依次通過用于快慢軸準(zhǔn)直的微透鏡陣 列7、用于陣列光束準(zhǔn)直的柱面凸透鏡8、柱面凹透鏡9準(zhǔn)直為條狀光斑，然后再通過實施例 1中的由第一平板玻璃堆A、第一直角梯形棱鏡組(、第二平板玻璃堆B和第二直角梯形棱鏡 組D組成的整形裝置進(jìn)行整形。 假定根據(jù)半導(dǎo)體激光二維陣列的參數(shù)計算出的線狀光束在慢軸方向被分割的份 數(shù)N = 6，如圖4所示。根據(jù)半導(dǎo)體激光二維陣列給定的參數(shù)及公式；^二5PP/ x.W，可以
算出每段光束對中心的偏移量Ah，取定一個底角大小小和玻璃的折射率n，則可以根據(jù)光 的折射定律求出玻璃片與棱鏡的偏移量A L，計算出所有玻璃片對于棱鏡的偏移量，將裝置 裝配成如圖IO所示。 光束從半導(dǎo)體激光器二維陣列6發(fā)出后，經(jīng)過快慢軸準(zhǔn)直的微透鏡陣列7后，光斑 變成發(fā)散角很小的條狀光斑陣列IO，條狀光斑陣列10經(jīng)過柱面鏡8和柱面鏡9組成的準(zhǔn)直
8系統(tǒng)后，準(zhǔn)直成條狀光斑3，條狀光斑3再經(jīng)過第一平板玻璃堆A，發(fā)生折射，條狀光斑被分 割成了偏離水平方向傳輸?shù)腘段光束，再經(jīng)過第一直角梯形棱鏡組C， N段光束全部發(fā)生折 射后，形成水平傳輸?shù)墓馐?，沿z軸方向傳播，慢軸方向整形完成。光束再經(jīng)過第二平板 玻璃堆B和第二直角梯形棱鏡組D的變換之后，快軸方向整形完成，變成了最后的矩形光斑 5 ，完成了對整個激光陣列整形的目的。
權(quán)利要求大功率半導(dǎo)體激光陣列整形裝置，其特征在于包括沿激光束的傳播方向依次放置的第一平板玻璃堆(A)、第一直角梯形棱鏡組(C)、第二平板玻璃堆(B)和第二直角梯形棱鏡組(D)；激光束在慢軸方向被分割的份數(shù)N為偶數(shù)，第一平板玻璃堆(A)、第一直角梯形棱鏡組(C)、第二平板玻璃堆(B)和第二直角梯形棱鏡組(D)的具體結(jié)構(gòu)如下所述的第一平板玻璃堆(A)包括兩組結(jié)構(gòu)完全相同的平板玻璃堆，每組平板玻璃堆包括N/2片玻璃平板，每片玻璃平板均為直角梯形或直角三角形結(jié)構(gòu)，所有玻璃平板的高度和底角相同，長度不同，N/2片玻璃平板沿厚度方向按照玻璃平板長度由大到小的順序依次疊加，并且各玻璃平板的斜邊互相平行；第一平板玻璃堆(A)是由上述結(jié)構(gòu)的兩組平板玻璃堆互相倒置疊加而成，并且在第一平板玻璃堆(A)中間為最長的玻璃板，往兩側(cè)依次越來越短，玻璃平板的厚度方向沿著激光陣列的慢軸方向；所述的第一直角梯形棱鏡組(C)由完全相同的兩塊直角梯形棱鏡組成，直角梯形棱鏡底角與第一平板玻璃堆(A)中玻璃平板的底角大小相同，直角梯形棱鏡的厚度為N/2片玻璃平板厚度的總和，直角梯形棱鏡的高度與玻璃平板的高度相同；放置時，兩塊直角梯形棱鏡分別對應(yīng)第一平板玻璃堆(A)中的兩組玻璃平板堆，并且玻璃平板的斜邊與直角梯形棱鏡的斜邊相對平行放置；所述的第二平板玻璃堆(B)的結(jié)構(gòu)與第一平板玻璃堆(A)的結(jié)構(gòu)完全相同，只是放置方向不同，第二平板玻璃堆(B)中玻璃平板的厚度方向沿著激光陣列的快軸方向；所述的第二直角梯形棱鏡組(D)的結(jié)構(gòu)與第一直角梯形棱鏡組(C)的結(jié)構(gòu)相同，只是放置方向不同，第二直角梯形棱鏡組(D)中的兩塊直角梯形棱鏡分別對應(yīng)第二平板玻璃堆(B)中的兩組玻璃平板堆，并且玻璃平板的斜邊與直角梯形棱鏡的斜邊相對平行放置。
2. 大功率半導(dǎo)體激光陣列整形裝置，其特征在于包括沿激光束的傳播方向依次放置 的第一平板玻璃堆(A)、第一直角梯形棱鏡組(C)、第二平板玻璃堆(B)和第二直角梯形棱 鏡組(D);激光束在慢軸方向被分割的份數(shù)N為奇數(shù)，第一平板玻璃堆(A)、第一直角梯形棱 鏡組(C)、第二平板玻璃堆(B)和第二直角梯形棱鏡組(D)的具體結(jié)構(gòu)如下所述的第一平板玻璃堆(A)包括兩組結(jié)構(gòu)完全相同的平板玻璃堆，每組平板玻璃堆包 括(N-l)/2片玻璃平板，每片玻璃平板均為直角梯形或直角三角形結(jié)構(gòu)，所有玻璃平板的 高度和底角相同，長度不同，(N-l)/2片玻璃平板沿厚度方向按照玻璃平板長度由大到小的 順序依次疊加，并且各玻璃平板的斜邊互相平行；第一平板玻璃堆(A)是由上述結(jié)構(gòu)的兩 組平板玻璃堆互相倒置疊加而成，并且在第一平板玻璃堆(A)中間為最長的玻璃板，往兩 側(cè)依次越來越短，玻璃平板的厚度方向沿著激光陣列的慢軸方向；所述的第一直角梯形棱鏡組(C)由完全相同的兩塊直角梯形棱鏡組成，直角梯形棱鏡 底角與第一平板玻璃堆(A)中玻璃平板的底角大小相同，直角梯形棱鏡的厚度為(N-l)/2 片玻璃平板厚度的總和，直角梯形棱鏡的高度與玻璃平板的高度相同；放置時，兩塊直角梯 形棱鏡分別對應(yīng)第一平板玻璃堆(A)中的兩組玻璃平板堆，并且玻璃平板的斜邊與直角梯 形棱鏡的斜邊相對平行放置；所述的第二平板玻璃堆(B)的結(jié)構(gòu)與第一平板玻璃堆(A)的結(jié)構(gòu)完全相同，只是放置 方向不同，第二平板玻璃堆(B)中玻璃平板的厚度方向沿著激光陣列的快軸方向；所述的第二直角梯形棱鏡組(D)的結(jié)構(gòu)與第一直角梯形棱鏡組(C)的結(jié)構(gòu)相同，只是 放置方向不同，第二直角梯形棱鏡組(D)中的兩塊直角梯形棱鏡分別對應(yīng)第二平板玻璃堆(B)中的兩組玻璃平板堆，并且玻璃平板的斜邊與直角梯形棱鏡的斜邊相對平行放置；在第一平板玻璃堆(A)和第二平板玻璃堆(B)中的兩組平板玻璃堆之間加一與平板玻 璃相同厚度的矩行玻璃平板，在第一直角梯形棱鏡組(C)和第二直角梯形棱鏡組(D)中的 兩個直角梯形棱鏡之間加一與玻璃平板相同厚度的矩形玻璃平板。
專利摘要本實用新型是大功率半導(dǎo)體激光陣列整形裝置，屬于激光技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域。包括第一平板玻璃堆、第一直角梯形棱鏡組、第二平板玻璃堆和第二直角梯形棱鏡組。第一平板玻璃堆和第二平板玻璃堆的結(jié)構(gòu)完全相同，只是放置方向不同。第一直角梯形棱鏡組和第二直角梯形棱鏡組結(jié)構(gòu)完全相同，只是放置方式不同。第一平板玻璃堆對陣列的慢軸進(jìn)行光束切割，第一直角梯形棱鏡組將切割后的光束傳播方向改為水平傳播；第二平板玻璃堆在陣列的快軸方向?qū)馐M(jìn)行重排，第二直角梯形棱鏡組將重排后的光束傳播方向改為水平傳播。該裝置的效率比較高，特別適合于大功率半導(dǎo)體激光光束整形，同時該裝置還具有成本低、加工難度小、裝調(diào)方便等優(yōu)點。
文檔編號G02B27/09GK201444219SQ200820123289
公開日2010年4月28日 申請日期2008年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月31日
發(fā)明者劉友強(qiáng), 曹銀花, 王智勇 申請人:北京工業(yè)大