一种多路合光元件制造技术

本实用新型专利技术公开一种多路合光元件，包括第一三棱镜、第二三棱镜和光学玻璃体，所述第一三棱镜的斜面和所述第二三棱镜的斜面分别与所述光学玻璃体的两端胶合连接形成一长方体，且所述两斜面上均设有偏振分光膜；所述第一三棱镜具有相互垂直的第一面和第二面，所述第二三棱镜具有相互垂直的第三面和第四面，其中所述第四面和所述第二面相对设置；平行所述第一面处设有第一1/4波片，平行所述第二面处设有第二1/4波片，平行所述第三面的相对面处设有第三1/4波片，上述1/4波片上镀有高反膜。本实用新型专利技术体积小，使用方便，可轻松实现将多路不同波长的光合成一束的目的。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及光学领域，特别涉及一种 多路合光元件。
技术介绍
由于激光器的诸多优点，在工业、军事、通信、显示等众多领域被广泛应用，同时对激光器的输出功率和亮度的要求也越来越高。由于单个激光器的输出功率有限，因此为了适应高功率和高亮度的应用场合，将多个激光束进行合光成为一项重要的技术。现有技术中主要利用偏振合光棱镜进行合束，如图I所不，P偏振光和S偏振光分别同PBS棱镜的不同面入射，P偏振光直接通过PBS棱镜的胶合面透射，S偏振光入射到胶合面之后反射出去，实现与P偏振光的合束。然而一个偏振合光棱镜最多只能实现两路光的合束，功率也有限，实际应用中，可能需要合束三路光以上的多路光合束，或者需要大功率的合束，因此现有技术中利用多个PBS棱镜来实现多路光的合束。但是利用多个PBS棱镜实现多路光合束时该合束组件体积较大，不便组装，调节复杂，使用起来极为不便。
技术实现思路
本技术的目的在于解决现有的合光装置体积大、不便组装、调节复杂的缺陷，提供一种体积较小、不用组装和调节的多路合光元件。为达上述目的，本技术提供一种多路合光元件，由第一三棱镜的斜面和第二三棱镜的斜面分别与光学玻璃体的两端胶合而成，且所述两斜面上均设有偏振分光膜；所述第一三棱镜具有相互垂直的第一面和第二面，所述第二三棱镜具有相互垂直的第三面和第四面，其中所述第四面和所述第二面相对设置；平行所述第一面处设有第一 1/4波片，平行所述第二面处设有第二 1/4波片，平行所述第三面的相对面处设有第三1/4波片；所述第一 1/4波片、第二 1/4波片和第三1/4波片均具有远离所述多路合光元件的入射面和靠近所述多路合光元件的反射面；所述入射面使多路光束入射进所述多路合光元件内，所述反射面使入射到所述反射面的光束反射回去。实施时，所述第一 1/4波片、第二 1/4波片和第三1/4波片上镀有高反膜，所述高反膜的反射波段为从反射面射入的光的波长。进一步地，所述第一 1/4波片、第二 1/4波片和第三1/4波片上镀有高透膜，所述高透膜的透光波段为从入射面射入的光的波长。与现有技术相比，本技术的有益效果在于，利用一个多路合光元件代替传统的用来合光的多个PBS棱镜，体积小，使用方便，可轻松实现将多路相同或不同波长的光合成一束的目的。附图说明图I为P偏振光和S偏振光的光学特性意图；图2为本技术的结构示意图。附图标记说明10_第一三棱镜；20_第二三棱镜；30_光学玻璃体；101-第一 1/4波片；102-第二 1/4波片；201_第三1/4波片。具体实施方式以下结合附图，就本 技术上述的和另外的技术特征和优点做进一步地说明。请参见图2，为本技术的结构示意图。由图2可看出，多路合光元件是由第一三棱镜10、第二三棱镜20和光学玻璃体30胶合而成的一长方体。其中第一三棱镜10的两直角面分别定义为第一面和第二面，斜面为e面；第二三棱镜20的两直角面分别定义为第三面和第四面，斜面为f 面，其中第四面和第二面相对设置。如图2所示，多路合光元件具体是由第一三棱镜10的斜面e和第二三棱镜20的斜面f分别与光学玻璃体的两端胶合而成。平行第一面处放置有第一 1/4波片101，平行第二面处放置有第二 1/4波片102，平行第三面的对侧面处放置第三1/4波片201。第一 1/4波片、第二 1/4波片和第三1/4波片均具有远离多路合光元件的入射面和靠近多路合光元件的反射面；所述入射面使多路光束入射进所述多路合光元件内，所述反射面使入射到所述反射面的光束反射回去。其中，光学玻璃体的材质可以是K9光学玻璃，，F系列光学玻璃，还可以是ZF系列光学玻璃，本技术对此不作限制。上述各个1/4波片上镀有对应波长的高反膜，高反膜的反射波段为从反射面射入的光的波长，也就是说，高反膜的作用使从该多路合光元件内入射到第一 1/4波片、第二1/4波片和第三1/4波片的光反射回去。为了使从入射面入射的光束更多的射进该多路合光元件内，各个1/4波片上还可以镀有对应波长的高透膜，高透膜的透光波段为从入射面射入的光的波长，也就是说，高透膜的作用是使从该多路合光元件外侧分别直接入射到第一 1/4波片、第二 1/4波片和第三1/4波片的光更多的穿透进该多路合光元件内。本技术的一个实施例中，对三束波长分别为入I、入2和入3的光线进行合成。具体为，从第一面入射波长为、I的P偏振光(如图I中用I 一表示)，从第三面的相对面入射波长为X I的S偏振光(如图I中用 一表不)，从第二面入射波长为X 2的S偏振光,从第三面入射波长为X 2的P偏振光,从第四面入射波长为X 3的P偏振光。本实施例中，第一 1/4波片101上镀有对波长为入2和入3的光的高反膜，对波长为入I的光的高透膜；第二 1/4波片102上镀有对波长为\ 3的光的高反膜，对波长为入2的光的高透膜；第三1/4波片201上镀有对波长为\ 2的光的高反膜，对波长为\ I的光的高透膜。e面和f面均镀有偏振分光膜，其对P偏振光直接透射，对S偏振光起到反射的作用。参阅图2，从第一面入射的波长为\ I的P偏振光经过镀有对\ I高透膜的第一1/4波片101后，通过e面直接从第一面的对侧面出射；从第二面入射的波长为X 2的S偏振光经过镀有对\ 2高透膜的第二 1/4波片102后，通过e面反射后入射到第一 1/4波片101上，改变偏振角度45度，经过第一 1/4波片101反射后再次改变45度角将偏振方向改变为P偏振后通过e面从第一面的对侧面出射；从第三面入射的波长为λ 2的P偏振光通过f面透射后入射到第三1/4波片201上，改变偏振角度45度，经过第三1/4波片201反射后再次改变45度角将偏振方向改变为S偏振后，经过f面反射入射到e面上，再经过e面的反射从第一面的对侧面出射；从第四面入射的波长为λ 3的P偏振光先后通过f面、e面透射后入射到第二 1/4波片102上，改变偏振角度45度，经过第二 1/4波片102反射后再次改变45度角将偏振方向改变为S偏振，然后经过e面反射，入射到第一 1/4波片101上改变45度角后，经过第一1/4波片101反射后再次改变45度角，将偏振方向重新改变为P偏振从第一面的对侧面出射；从第三面的对侧面入射的波长为λ I的S偏振光从第三1/4波片201透射后，先后经过f面、e面反射后从第一面的对侧面出射。 由此，各路波长的光经过各自的光学路径后，最终均通过第一面的对侧面出射，达到将多路光合为一路光，即合束的目的。图2中为了使各路波长的光束走向更为清楚，而使各路光束没有反射到同一聚焦点或者反射时没有沿原路返回，在实际应用中，可以通过调整光路，使各路光束完全重合在一起，这样合光之后的光束不会变粗或者出现光斑拼接的现象，进而在出光面的位置可以整体进行光束准直，使合束后的光利用价值更高。另外，图2所示的只是合成三种波长的光的示意图，也可以在第一面、第二面、第三面、第三面的对侧面和第四面分别入射不同波长的光，达到合成5种波长的光。当然也可以根据需要合成4种波长的光，即其中两种波长相同，其余波长均不同。需要说明的是，波长可以根据需要改变，但5个入射面的光的偏振方向不能改变，即第一面、第三面和第四面入射P偏振光，第二面和第三面的对侧面入射S偏振光本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多路合光元件，其特征在于，由第一三棱镜的斜面和第二三棱镜的斜面分别与光学玻璃体的两端胶合而成，且所述两斜面上均设有偏振分光膜；所述第一三棱镜具有相互垂直的第一面和第二面，所述第二三棱镜具有相互垂直的第三面和第四面，其中所述第四面和所述第二面相对设置；平行所述第一面处设有第一1/4波片，平行所述第二面处设有第二1/4波片，平行所述第三面的相对面处设有第三1/4波片；所述第一1/4波片、第二1/4波片和第三1/4波片均具有远离所述多路合光元件的入射面和靠近所述多路合光元件的反射面；所述入射面使多路光束入射进所述多路合光元件内，所述反射面使入射到所述反射面的光束反射回去。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：江荣荣，乔占朵，亓岩，毕勇，
申请(专利权)人：北京中视中科光电技术有限公司，
类型：实用新型
国别省市：