一种光束整形模组及光学器件制造技术

本发明专利技术提供一种光束整形模组及光学器件，属于光束整形技术领域，能够在基本不增加模组长度的基础上，减少光能平顶分布两端的能量损失，提高激光光束的出光均匀性，并获得较好的能量利用效率。本发明专利技术的光束整形模组包括沿光路方向依次设置的平板光波导和整形光单元，由激光器出射的激光束耦合入平板光波导，平板光波导作用于激光束的单一方向，激光束通过整形光单元出射。平板光波导直接对激光器出射的激光束进行光学处理，能够使得由平板光波导出射的激光束的形状光斑边缘的光能量较为均衡，避免了光斑边缘的断崖式能量损失，使得出射的形状光斑的均匀度提升，且形状光斑的亮度也得到有效的提升。

A beam shaping module and optical device

【技术实现步骤摘要】
一种光束整形模组及光学器件
本专利技术涉及光束整形
，具体而言，涉及一种光束整形模组及光学器件。
技术介绍
在激光的光学应用中，如采用半导体激光器产生的激光束，通常需要使用均匀规则的形状光斑，如矩形光斑、圆形光斑等，这就需要对半导体激光器发出的光束进行整形。在现有技术中，通常在半导体激光器后依次使用快轴准直透镜(FAC)和慢轴准直透镜(SAC)对激光光束整形。但是，在经过FAC和SAC的准直后所获得的激光光束在远场光强度分布中存在平顶分布区域的光强不均匀，以及慢轴和/或快轴的两边沿处的光强陡然下降的问题，这样容易导致出射的激光光束中可利用的激光能量损失高达30％。现有技术中对于上述问题，通常采用在FAC和SAC后增加匀化透镜的方式以求获得理想的光斑，但是这种方式对于提高光强均匀性以及减少能量损失的贡献较小，且会明显增大光学模组的长度以及光学器件的体积，进而导致制得的光学器件的可应用场景受到限制。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种光束整形模组及光学器件，能够在基本不增加模组长度的基础上，减少光能平顶分布两端的能量损失，提高激光光束的出光均匀性，并获得较好的能量利用效率。本专利技术的实施例是这样实现的：本专利技术实施例的一方面，提供一种光束整形模组，包括沿光路方向依次设置的平板光波导和整形光单元，由激光器出射的激光束耦合入平板光波导，平板光波导作用于激光束的单一方向，激光束通过整形光单元出射。可选地，平板光波导具有至少一个反射面，以根据反射面调节通过的激光束的出光方向。可选地，整形光单元包括准直透镜，准直透镜包括快轴准直透镜和/或设置在快轴准直透镜的出光面的慢轴准直透镜。本专利技术实施例的另一方面，提供一种光学器件，包括：上述任意一项的光束整形模组，还包括激光器，激光器设置在光束整形模组的入光面。可选地，激光器的出光面与光束整形模组中平板光波导的入光面贴合设置。可选地，光束整形模组中的平板光波导具有至少一个反射面，激光器的出光面贴合平板光波导的入光面，激光束由平板光波导的入光面入射，经反射面反射并由平板光波导的出光面出射。可选地，光束整形模组中的平板光波导为直角棱镜，直角棱镜的两直角侧边分别为入光面和出光面、斜边为反射面，激光器的出光面与直角棱镜的入光面贴合设置。可选地，激光器包括至少一个发光点。可选地，激光器包括多个发光点，平板光波导的厚度方向对应于多个发光点排列方向的垂直方向。可选地，多个发光点沿激光器快轴方向均布设置，平板光波导的厚度方向对应于激光器的慢轴方向。可选地，激光器为激光芯片，激光芯片键合于热沉结构上。本专利技术实施例的有益效果包括：本专利技术实施例的一方面，提供一种光束整形模组，包括沿光路方向依次设置的平板光波导和整形光单元，由激光器出射的激光束耦合入平板光波导，平板光波导作用于激光束的单一方向，激光束通过整形光单元出射。激光器直接出射的激光束具有较大的原始发散角，本专利技术实施例中首先将激光束耦合入平板光波导中进行单一方向的光学处理，由平板光波导中出射的激光束再经过整形光单元进行整形后出射。这样一来，平板光波导直接对激光器出射的激光束进行光学处理，能够使得由平板光波导出射的激光束的形状光斑边缘的光能量较为均衡，避免了光斑边缘的断崖式能量损失，使得出射的形状光斑的均匀度提升，且形状光斑的亮度也得到有效的提升。本专利技术实施例提供的光学器件采用上述的光束整形模组，还包括激光器，激光器设置在光束整形模组的入光面。激光器出射的激光束由光束整形模组的入光面进入光束整形模组中，光束整形模组包括沿光路方向依次设置的平板光波导和整形光单元，激光束首先耦合入平板光波导进行单一方向的光学处理，然后通过整形光单元整形后出射，经过光束整形模组的处理，匀化了激光器发出的激光束的形状光斑边缘的光能量，避免了光斑边缘的断崖式能量损失，使得出射的形状光斑的均匀度提升，且形状光斑的亮度也得到有效的提升。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。图1为本专利技术实施例提供的一种光束整形模组的结构示意图之一；图2为本专利技术实施例提供的一种光束整形模组的结构示意图之二；图3为本专利技术实施例提供的一种光束整形模组的结构示意图之三；图4为本专利技术实施例提供的一种光学器件的结构示意图之一；图5为本专利技术实施例提供的一种光学器件的结构示意图之二；图6为本专利技术实施例提供的一种光学器件的结构示意图之三。图标：01-光束整形模组；02-激光器；03-热沉结构；11-平板光波导；111-平板光波导的入光面；112-平板光波导的反射面；113-平板光波导的出光面；20-整形光单元；21-快轴准直透镜；22-慢轴准直透镜。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中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。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。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，或者是该专利技术产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。图1为本专利技术实施例提供的一种光束整形模组01的结构示意图，请参照图1，本专利技术实施例提供一种光束整形模组01，包括沿光路方向依次设置的平板光波导11和整形光单元20，由激光器02出射的激光束耦合入平板光波导11，平板光波导11作用于激光束的单一方向，激光束通过整形光单元20整形后出射。本专利技术实施例的光束整形模组01，通常可与激光器02配合形成光学器件，应用于激光雷达、3D感知等领域，对出射激光束进行匀化整形后的使用。例如，以手机的3D感知功能为例，为了能够实现准确的人脸识别或手势识别，对于光照形状以及光输出的平顶光本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光束整形模组，其特征在于，包括沿光路方向依次设置的平板光波导和整形光单元，由激光器出射的激光束耦合入所述平板光波导，所述平板光波导作用于所述激光束的单一方向，所述激光束通过所述整形光单元出射。/n

【技术特征摘要】
1.一种光束整形模组，其特征在于，包括沿光路方向依次设置的平板光波导和整形光单元，由激光器出射的激光束耦合入所述平板光波导，所述平板光波导作用于所述激光束的单一方向，所述激光束通过所述整形光单元出射。


2.如权利要求1所述的光束整形模组，其特征在于，所述平板光波导具有至少一个反射面，以根据所述反射面调节通过的所述激光束的出光方向。


3.如权利要求1所述的光束整形模组，其特征在于，所述整形光单元包括准直透镜，所述准直透镜包括快轴准直透镜和/或设置在所述快轴准直透镜的出光面的慢轴准直透镜。


4.一种光学器件，其特征在于，包括权利要求1-3任一项所述的光束整形模组，还包括激光器，所述激光器设置在所述光束整形模组的入光面。


5.如权利要求4所述的光学器件，其特征在于，所述激光器的出光面与所述光束整形模组中...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·米哈伊洛夫，石钟恩，
申请(专利权)人：西安炬光科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61