一种偏振合束装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种偏振合束装置及方法，该装置包括：第一半波片，用于接收外部射入的第一束激光，将第一束激光转换为垂直线偏振光；第二半波片，用于接收外部射入的第二束激光，将第二束激光转换为水平线偏振光；控制器，连接第一半波片和第二半波片，根据第一束激光与水平方向的第一夹角调节第一半波片的光轴位置，和/或，根据第二束激光与水平方向的第二夹角调节第二半波片的光轴位置；偏振合束组件，用于接收垂直线偏振光和水平线偏振光，将垂直线偏振光和水平线偏振光进行合束并输出。通过实施本发明专利技术，可以使得输出第一半波片和第二半波片的光束为垂直线偏振光或水平线偏振光，提高了合束的效率，保证了激光系统的安全性与稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种偏振合束装置及方法
本专利技术涉及激光器
，具体涉及一种偏振合束装置及方法。
技术介绍
偏振合束是利用偏振合束器件，例如偏振分束立方体或者布儒斯特偏振片，将两束不同偏振态(垂直偏振态和水平偏振态)的光束合束在一起。这样可以使输出光束的光束质量不发生变化的前提下，输出功率增加一倍。然而，在实际情况中，激光器输出的激光并不完全具有单一的偏振态，因此采用目前的激光合束装置合束效率偏低，未能通过合束输出的光则会通过其他方向输出。尤其对于半导体激光器来说，由于封装时应力的影响，其输出光束很难保证单一的偏振态。未能合束的光将被壳体吸收，产生大量废热。这些废热将会对激光系统的热管理带来很大压力，恶化至一定程度后甚至会导致光学器件烧毁，影响激光系统的稳定性和安全性。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供一种偏振合束装置及方法，以解决现有技术中由于激光器输出的激光并不具有单一的偏振态，因此采用目前的激光合束装置合束效率偏低的技术问题。本专利技术提出的技术方案如下：本专利技术实施例第一方面提供一种偏振合束装置，该偏振合束装置包括：第一半波片，用于接收外部射入的第一束激光，将所述第一束激光转换为垂直线偏振光；第二半波片，用于接收外部射入的第二束激光，将所述第二束激光转换为水平线偏振光；控制器，连接所述第一半波片和所述第二半波片，用于根据所述第一束激光与水平方向的第一夹角调节所述第一半波片的光轴位置，和/或，根据所述第二束激光与水平方向的第二夹角调节所述第二半波片的光轴位置；偏振合束组件，用于接收所述垂直线偏振光和所述水平线偏振光，将所述垂直线偏振光和所述水平线偏振光进行合束并输出。可选地，所述第一半波片的光轴与所述第一束激光偏振态的夹角为或其中，θ1表示第一束激光的偏振方向与水平方向的第一夹角。可选地，所述第二半波片的光轴与所述第二束激光偏振态的夹角为或其中，θ2表示第二束激光的偏振方向与水平方向的第二夹角。可选地，所述偏振合束组件为偏振合束镜组。可选地，所述偏振合束镜组包括：两个棱镜，所述两个棱镜的胶合面设置有偏振分束膜。可选地，所述两个棱镜为两个直角棱镜。可选地，所述两个棱镜包括：一个直角棱镜和一个平行四边形棱镜。可选地，所述偏振合束组件为布儒斯特偏振片。可选地，该偏振合束装置还包括：反射镜，设置于所述第一半波片与所述偏振合束组件之间和/或所述第二半波片与所述偏振合束组件之间，用于偏转所述垂直线偏振光或所述水平线偏振光的传播方向，使所述垂直线偏振光或所述水平线偏振光射入所述偏振合束组件。本专利技术实施例第二方面提供一种偏振合束方法，该方法包括：获取第一束激光的偏振方向与水平方向的第一夹角及第二束激光的偏振方向与水平方向的第二夹角；根据所述第一夹角调节第一半波片的光轴位置，通过所述第一半波片接收外部射入的第一束激光，将所述第一束激光转换为垂直线偏振光；和/或，根据所述第二夹角调节第二半波片的光轴位置，通过所述第二半波片接收外部射入的第二束激光，将所述第二束激光转换为水平线偏振光；通过偏振合束组件接收所述垂直线偏振光和所述水平线偏振光，将所述垂直线偏振光和所述水平线偏振光进行合束并输出。本专利技术技术方案，具有如下优点：本专利技术实施例提供的偏振合束装置及方法，通过设置第一半波片和第二半波片分别对外部射入的第一束激光的偏振方向和第二束激光的偏振方向进行旋转，可以使得输出第一半波片和第二半波片的光束为垂直线偏振光或水平线偏振光，采用偏振合束组件对该垂直线偏振光和水平线偏振光进行合束时，可以提高合束的效率，解决了现有技术中由于激光器输出的激光并不具有单一的偏振态，偏振合束时合束效率偏低的技术问题。同时由于较高的合束效率使得不能从输出面导出的光大大减小，保证了在偏振合束过程中的安全性与稳定性。此外，采用该偏振合束装置对半导体激光器输出的激光进行合束时，可以减少废热的产生，降低激光系统的热管理的压力，保证激光系统的稳定性和安全性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例中偏振合束装置的结构框图；图2A为理想状态下第一半波片角度旋转示意图，图2B为理想状态下第二半波片角度旋转示意图；图3A为本专利技术实施例中偏振合束装置的第一半波片角度旋转示意图结构框图；图3B为本专利技术另一实施例中偏振合束装置的第一半波片角度旋转示意图结构框图；图3C为本专利技术实施例中偏振合束装置的第二半波片角度旋转示意图结构框图；图3D为本专利技术另一实施例中偏振合束装置的第二半波片角度旋转示意图结构框图；图4为本专利技术另一实施例中偏振合束装置的结构框图；图5为本专利技术另一实施例中偏振合束装置的结构框图；图6为本专利技术另一实施例中偏振合束装置的结构框图；图7为本专利技术另一实施例中偏振合束装置的结构框图；图8为本专利技术另一实施例中偏振合束装置的结构框图；图9为本专利技术实施例中偏振合束方法的流程图。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。此外，下面所描述的本专利技术不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。正如在
技术介绍
中所述，现有激光器很难输出完全是垂直偏振态或者水平偏振态的激光，而现有的偏振合束装置通常只包含一个半波片，该半波片可以改变其中一束外部射入的激光的偏振态，将其旋转为和另外一束激光偏振态不同的光束，两束偏振态不同的激光通过偏振合束器件合束在一起，从而可以使输出光束的光束质量不发生变化的前提下，输出功率增加一倍。然而由于激光器输出光束很本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种偏振合束装置，其特征在于，包括：/n第一半波片，用于接收外部射入的第一束激光，将所述第一束激光转换为垂直线偏振光；/n第二半波片，用于接收外部射入的第二束激光，将所述第二束激光转换为水平线偏振光；/n控制器，连接所述第一半波片和所述第二半波片，用于根据所述第一束激光与水平方向的第一夹角调节所述第一半波片的光轴位置，和/或，根据所述第二束激光与水平方向的第二夹角调节所述第二半波片的光轴位置；/n偏振合束组件，用于接收所述垂直线偏振光和所述水平线偏振光，将所述垂直线偏振光和所述水平线偏振光进行合束并输出。/n

【技术特征摘要】
1.一种偏振合束装置，其特征在于，包括：
第一半波片，用于接收外部射入的第一束激光，将所述第一束激光转换为垂直线偏振光；
第二半波片，用于接收外部射入的第二束激光，将所述第二束激光转换为水平线偏振光；
控制器，连接所述第一半波片和所述第二半波片，用于根据所述第一束激光与水平方向的第一夹角调节所述第一半波片的光轴位置，和/或，根据所述第二束激光与水平方向的第二夹角调节所述第二半波片的光轴位置；
偏振合束组件，用于接收所述垂直线偏振光和所述水平线偏振光，将所述垂直线偏振光和所述水平线偏振光进行合束并输出。


2.根据权利要求1所述的偏振合束装置，其特征在于，所述第一半波片的光轴与所述第一束激光偏振态的夹角为或其中，θ1表示第一束激光的偏振方向与水平方向的第一夹角。


3.根据权利要求1所述的偏振合束装置，其特征在于，所述第二半波片的光轴与所述第二束激光偏振态的夹角为或其中，θ2表示第二束激光的偏振方向与水平方向的第二夹角。


4.根据权利要求1所述的偏振合束装置，其特征在于，所述偏振合束组件为偏振合束镜组。


5.根据权利要求4所述的偏振合束装置，其特征在于，所述偏振合束镜组包括：两个棱镜，所述两个棱镜的胶合面设置有偏振分束膜。

【专利技术属性】
技术研发人员：虞天成，俞浩，潘华东，廖新胜，李泉灵，王俊，闵大勇，
申请(专利权)人：苏州长光华芯光电技术有限公司，苏州长光华芯半导体激光创新研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32