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激光稳源系统与激光源模块技术方案

技术编号:32344605 阅读:17 留言:0更新日期:2022-02-20 01:58
本发明专利技术提供一种激光稳源系统,用以使激光源所发出的激光束维持稳定。激光稳源系统包括光束操控元件、第一分光器、第一光侦测器、第二分光器及第二光侦测器。光束操控元件用以对激光束的方向与位置作4个自由度以上的操控。第一分光器用以将来自光束操控元件的激光束分成第一部分光束与第二部分光束。第一光侦测器配置于第一部分光束的传递路径上。第二分光器用以将第二部分光束分成第三部分光束与第四部分光束。第二光侦测器配置于第三部分光束的传递路径上。一种激光源模块亦被提出。一种激光源模块亦被提出。一种激光源模块亦被提出。

【技术实现步骤摘要】
激光稳源系统与激光源模块


[0001]本专利技术涉及一种光学系统与光源模块,且特别是涉及一种激光稳源系统与激光源模块。

技术介绍

[0002]随着科技进步,激光源被广泛应用于各种不同的领域,其相关产业可生产高质量与高精密的高单价产品。许多研究显示,激光源的精度与稳定度不仅受外在环境温度、震动所影响,也会受本身的结构、热源及输入源等影响,故克服上述的问题以提升激光源的质量,则能进一步提升激光仪器的精度以及价值。
[0003]目前市售激光稳源系统由两个二自由度摆动的快速控制反射镜(fast steering mirror,FSM)以及两个传感器所组成。两个传感器用来测量激光源并将数据传递到控制器,透过算法来解析激光几何误差。接着,控制器会驱动两个二自由度摆动的快速控制反射镜来补偿激光源四个自由度的误差。此外,市售的快速控制反射镜包括两个自由度的致动器,可以使装载在快速控制反射镜上的平面镜绕着两个互相垂直的轴旋转,来反射及控制激光束的方向。
[0004]然而,现有市售的快速控制反射镜仅能使激光束产生两个自由度的偏摆,而无法使激光束产生平移。此外,现有市售的快速控制反射镜激光稳源系统的零件过多,不适合安装于狭小的空间内。再者,现有市售的快速控制反射镜激光稳源系统的光程过长,会导致激光束的角度误差被放大。

技术实现思路

[0005]本专利技术是针对一种激光稳源系统,可以使激光束产生偏摆与平移,易于安装于狭小的空间内,且可具有较短的光程长度,进而有效降低激光束的角度误差。
[0006]本专利技术是针对一种激光源模块,可以使激光束产生偏摆与平移,易于安装于狭小的空间内,且可具有较短的光程长度,进而有效降低激光束的角度误差。
[0007]本专利技术的一实施例提出一种激光稳源系统,用以使激光源所发出的激光束维持稳定。激光稳源系统包括光束操控元件、第一分光器、第一光侦测器、第二分光器及第二光侦测器。光束操控元件配置于激光束的路径上,且用以对激光束的方向与位置作4个自由度以上的操控。第一分光器配置于来自光束操控元件的激光束的路径上,且用以将激光束分成第一部分光束与第二部分光束。第一光侦测器配置于第一部分光束的传递路径上。第二分光器配置于第二部分光束的传递路径上,且用以将第二部分光束分成第三部分光束与第四部分光束。第二光侦测器配置于第三部分光束的传递路径上。
[0008]本专利技术的一实施例提出一种激光源模块,包括激光源、光束操控元件、第一分光器、第一光侦测器、第二分光器及第二光侦测器。激光源用以发出激光束。光束操控元件配置于激光束的路径上,且用以对激光束的方向与位置作4个自由度以上的操控。第一分光器配置于来自光束操控元件的激光束的路径上,且用以将激光束分成第一部分光束与第二部
分光束。第一光侦测器配置于第一部分光束的传递路径上。第二分光器配置于第二部分光束的传递路径上,且用以将第二部分光束分成第三部分光束与第四部分光束。第二光侦测器配置于第三部分光束的传递路径上。
[0009]在本专利技术的实施例的激光稳源系统与激光源模块中,由于采用了对激光束的方向与位置作4个自由度以上的操控的光束操控元件,因此可以使激光束产生偏摆与平移,易于安装于狭小的空间内,且可具有较短的光程长度,进而有效降低激光束的角度误差。
附图说明
[0010]图1为本专利技术的一实施例的激光源模块的光路示意图。
[0011]图2为图1中的光束操控元件中的棱镜的光路示意图。
[0012]图3A为本专利技术的另一实施例的光束操控元件的立体示意图。
[0013]图3B是将图3A的光束操控元件的一部分切除后的立体示意图。
[0014]图4为本专利技术的另一实施例的光束操控元件的第一棱镜与第二棱镜的立体示意图。
[0015]图5为本专利技术的又一实施例的激光源模块的光路示意图。
[0016]附图标记说明
[0017]100、100c:激光源模块
[0018]110:激光源
[0019]112:激光束
[0020]114:第一部分光束
[0021]116:第二部分光束
[0022]118:第三部分光束
[0023]119:第四部分光束
[0024]120:第一分光器
[0025]130:第一光侦测器
[0026]140:第二分光器
[0027]150:第二光侦测器
[0028]160:控制器
[0029]200、200a、200c:光束操控元件
[0030]210、210a、210b:第一棱镜
[0031]212、212a:第一倾斜反射面
[0032]214、214a:第三倾斜反射面
[0033]220、220a、220b:第二棱镜
[0034]222、222a:第二倾斜反射面
[0035]224、224a:第四倾斜反射面
[0036]230:马达
[0037]231:棱镜固定座
[0038]232:磁铁固定座
[0039]233:上弹簧片
[0040]234:第一磁铁
[0041]235:第一线圈
[0042]236:第二磁铁
[0043]237:第二线圈
[0044]2375:弹线
[0045]238:下弹簧片
[0046]239:基座
[0047]300、300c:激光稳源系统
[0048]240:扩散片
[0049]242:转动轴
[0050]C1:控制讯号
[0051]x:第一轴向
[0052]y:第二轴向
[0053]z:第三轴向
具体实施方式
[0054]现将详细地参考本专利技术的示范性实施例,示范性实施例的实例说明于附图中。只要有可能,相同元件符号在图式和描述中用来表示相同或相似部分。
[0055]图1为本专利技术的一实施例的激光源模块的光路示意图,而图2为图1中的光束操控元件中的棱镜的光路示意图。请参照图1与图2,本实施例的激光源模块100包括激光源110、光束操控元件200、第一分光器120、第一光侦测器130、第二分光器140及第二光侦测器150。激光源110用以发出激光束112。激光源110可以是各种形式的激光源,例如固态激光源、液态激光源或气体激光源。
[0056]光束操控元件200配置于激光束112的路径上,且用以对激光束112的方向与位置作4个自由度以上的操控。举例而言,光束操控元件200可对激光束112作两个轴向的转向与两个轴向的平移等4个自由度的操控。
[0057]第一分光器120配置于来自光束操控元件200的激光束112的路径上,且用以将激光束112分成第一部分光束114与第二部分光束116。第一光侦测器130配置于第一部分光束114的传递路径上。第二分光器140配置于第二部分光束116的传递路径上,且用以将第二部分光束116分成第三部分光束118与第四部分光束11本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种激光稳源系统,其特征在于,用以使激光源所发出的激光束维持稳定,所述激光稳源系统包括:光束操控元件,配置于所述激光束的路径上,且用以对所述激光束的方向与位置作4个自由度以上的操控;第一分光器,配置于来自所述光束操控元件的所述激光束的路径上,且用以将所述激光束分成第一部分光束与第二部分光束;第一光侦测器,配置于所述第一部分光束的传递路径上;第二分光器,配置于所述第二部分光束的传递路径上,且用以将所述第二部分光束分成第三部分光束与第四部分光束;以及第二光侦测器,配置于所述第三部分光束的传递路径上。2.根据权利要求1所述的激光稳源系统,其特征在于,所述光束操控元件包括:第一棱镜,具有第一倾斜反射面;以及第二棱镜,具有第二倾斜反射面,其中所述激光束依序被所述第一倾斜反射面与所述第二倾斜反射面反射,所述第一倾斜反射面平行于第一轴向,所述第二倾斜反射面平行于第二轴向,所述第一倾斜反射面相对于所述激光束入射其的方向倾斜,且所述第二倾斜反射面相对于所述激光束从其出射的方向倾斜。3.根据权利要求2所述的激光稳源系统,其特征在于,所述第一轴向与所述第二轴向彼此垂直。4.根据权利要求2所述的激光稳源系统,其特征在于,所述光束操控元件还包括马达,且所述第一棱镜与所述第二棱镜配置于所述马达中,以受所述马达控制方向与位置。5.根据权利要求4所述的激光稳源系统,其特征在于,所述第一棱镜与所述第二棱镜是配置于单一的所述马达中,且所述单一的马达为能够控制4个自由度以上的马达。6.根据权利要求2所述的激光稳源系统,其特征在于,所述第一棱镜还具有第三倾斜反射面,相对所述第一倾斜反射面倾斜,且平行于所述第一轴向,所述第二棱镜还具有第四倾斜反射面,相对于所述第二倾斜反射面倾斜,且平行于所述第二轴向,其中所述激光束依序被所述第一倾斜反射面、所述第三倾斜反射面、所述第二倾斜反射面及所述第四倾斜反射面反射,所述第三倾斜反射面相对于所述激光束入射其的方向倾斜,且所述第四倾斜反射面相对于所述激光束从其出射的方向倾斜。7.根据权利要求2所述的激光稳源系统,其特征在于,所述光束操控元件还包括扩散片,配置于所述激光束的路径上,位于所述第一棱镜与所述第二棱镜的一侧,且用以扩散所述激光束。8.根据权利要求7所述的激光稳源系统,其特征在于,所述光束操控元件还包括马达,所述第一棱镜与所述第二棱镜配置于所述马达中,以受所述马达控制方向与位置,且所述扩散片连接至所述马达,所述马达驱动所述扩散片旋转。9.根据权利要求1所述的激光稳源系统,其特征在于,还包括控制器,电性连接至所述第一光侦测器、所述第二光侦测器及所述光束操控元件,且用以根据所述第一光侦测器测量到的所述第一部分光束在其上所形成的光点位置与所述第二光侦测器测量到的第三部分光束在其上所形成的光点位置,而计算出所述激光束所需补偿的角度与位置,并传递控制讯号至所述光束操控元件以使所述光束操控元件补偿所述激光束的所述角度与所述位
置。10.根据权利要求9所述的激光稳源系统,其特征在于,所述第一光侦测器与所述第二光侦测器皆为影像传感器。...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘建圣张育豪蔡志豪
申请(专利权)人:刘建圣
类型:发明
国别省市:

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