一种用于半导体激光器的光学整形方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种用于半导体激光器的光学整形方法及系统，所述方法包括：将标定有光斑标准刻度的指示板设置在某一固定位置上；利用整形透镜组对半导体激光器的某一激光芯片发出的光束进行整形，并调整整形透镜组的空间位置，以使整形光斑显示在指示板上且与光斑标准刻度相一致；对整形透镜组进行固化，以锁定当前激光芯片对应的透镜组的空间位置，完成该芯片的光束整形；重复上述步骤，直至完成半导体激光器所有激光芯片的光束整形，以得到所需光学光斑。本发明专利技术提供的光学整形方法可通过一台设备实现多种光斑需求的定制，能够满足各种光斑需求的光学整形，且系统成本低，工作效率高。高。高。

【技术实现步骤摘要】
一种用于半导体激光器的光学整形方法及系统


[0001]本专利技术属于光学
，具体涉及一种用于半导体激光器的光学整形方法及系统。

技术介绍

[0002]半导体激光器又称激光二极管，其由于具有体积小、寿命长、效率高、价格低等优点，易被广泛应用在通信、工业、军事、医疗等各个领域。尤其是近年来，随着医美行业的兴起，高功率半导体激光器在该行业的应用也越来越普及。相应的，对于激光光束的质量也提出了更高的要求。
[0003]高功率半导体激光器主要由半导体芯片组成。由于半导体激光芯片的固有属性，其出光存在发散角(其中，快轴发散角一般为28～37
°
，慢轴发散角一般为8～12
°
)，因此，产生的光束存在高斯分布，达不到日益增长的对于均匀光束质量的要求。由于发散角是半导体激光芯片的固有属性，无法从本身结构去调整其满足应用的出射发光角度，既而需要外界的光学组合将其进行压缩改变其光路，来实现光束整形的目的。
[0004]现有技术通常采用模块拆分法、光纤显微镜目视法、以及平行光耦合法来实现光学整形。其大都是通过对光路进行模拟和计算，然后通过精度等方式进行光斑控制，以满足光斑需求的。
[0005]然而，现有的光学整形方法不能在一台设备上实现多种需求光斑的定制，无法满足医美行业高功率器件的各种光斑需求的光学整形。此外，现有的光学整形方法采用的设备成本较高，且部分光束整形仅通过理论计算控制光斑，加之由于用户端需求的多样性，使得光路计算过程更为复杂，从而导致工作效率低下。
专利
技术实现思路

[0006]为了解决现有技术中存在的上述问题，本专利技术提供了一种用于半导体激光器的光学整形方法及系统。本专利技术要解决的技术问题通过以下技术方案实现：
[0007]一种用于半导体激光器的光学整形方法，包括：
[0008]将标定有光斑标准刻度的指示板设置在某一固定位置上；其中，所述光斑标准刻度是根据系统焦点位置及其在该固定位置需要的光斑大小标定的；
[0009]利用整形透镜组对半导体激光器的某一激光芯片发出的光束进行整形，并调整所述整形透镜组的空间位置，以使整形光斑显示在所述指示板上且与所述光斑标准刻度相一致；
[0010]对所述整形透镜组进行固化，以锁定当前激光芯片对应的透镜组的空间位置，完成该芯片的光束整形；
[0011]重复上述步骤，直至完成所述半导体激光器所有激光芯片的光束整形，以得到所需光学光斑。
[0012]在本专利技术的一个实施例中，利用整形透镜组对半导体激光器的某一激光芯片发出
的光束进行整形，并调整所述整形透镜组的空间位置，以使整形光斑显示在所述指示板上且与所述光斑标准刻度相一致，包括：
[0013]将半导体激光器发出的光束通过准直透镜组进行准直整形以得到平行光束；
[0014]对所述平行光束进行部分遮挡，以在所述指示板上形成某一激光芯片对应的整形光斑；
[0015]调整所述准直透镜组的空间位置，以使该整形光斑的形貌与所述指示板上相应位置的光斑标准刻度一致。
[0016]在本专利技术的一个实施例中，将半导体激光器发出的光束通过准直透镜组进行准直整形以得到平行光束，包括：
[0017]将半导体激光器发出的光束通过若干FAC透镜，得到平行光束。
[0018]在本专利技术的一个实施例中，对所述平行光束进行部分遮挡，以在所述指示板上形成某一激光芯片对应的整形光斑，包括：
[0019]采用单缝遮光板将所述平行光束中暂时不需要整形的光束进行遮挡，仅使需要整形的激光芯片对应的光束通过，以在所述指示板上形成该激光芯片对应的整形光斑。
[0020]在本专利技术的一个实施例中，对所述整形透镜组进行固化包括：
[0021]对所述整形透镜组进行点胶操作以预固化该整形透镜组；
[0022]将预固化后的整形透镜组移动至预设位置，并根据光斑形貌对其位置进行微调整；其中所述预设位置为使所述整形光斑与所述指示板上的光斑标准刻度相一致时整形透镜组所处的空间位置；
[0023]对经过微调整之后的整形透镜组进行固化。
[0024]本专利技术的另一个实施例提供了一种用于半导体激光器的光学整形系统，包括：激光模块，沿光路依次设置的整形透镜组、单缝遮光板、标定有光斑标准刻度的指示板，以及用于设置指示板位置的位置标定装置、空间位置可调的检测装置和固化装置；其中，所述指示板可拆卸的设置在所述位置标定装置上，且可沿所述位置标定装置移动。
[0025]在本专利技术的一个实施例中，所述整形透镜组设置在六轴光学调整架上，以便于根据整形光斑的形貌对所述整形透镜组的各个透镜进行空间位置调整，并在所述整形光斑的形貌与所述指示板上相应位置的光斑标准刻度一致时，对透镜组进行固化；其中，所述光斑标准刻度是根据系统焦点位置及其在某一固定位置需要的光斑大小标定的。
[0026]在本专利技术的一个实施例中，所述整形透镜组包括若干FAC透镜。
[0027]在本专利技术的一个实施例中，所述单缝遮光板内部设有水冷散热循环系统。
[0028]在本专利技术的一个实施例中，所述指示板采用经过黑色阳极化后的铝合金板制作而成。
[0029]本专利技术的有益效果：
[0030]1、本专利技术提供的用于半导体激光器的光学整形方法通过标定有光斑标准刻度的指示板来显示光学整形过程的光斑形貌，并通过形貌调节最终实现所需要的光学光斑，该方法可通过一台设备实现多种光斑需求的定制，能够满足医美行业高功率器件的各种光斑需求的光学整形；
[0031]2、本专利技术提供的用于半导体激光器的光学整形方法提高了工作效率；
[0032]3、本专利技术提供的用于半导体激光器的光学整形系统采用简单的光学器件，使得系
统整体成本较低；
[0033]4、本专利技术的整个光束整形过程均在可视化下完成，给光学整形带来极大的方便和确定性。
[0034]以下将结合附图及实施例对本专利技术做进一步详细说明。
附图说明
[0035]图1是本专利技术实施例提供的用于半导体激光器的光学整形方法的流程示意图；
[0036]图2是本专利技术实施例提供的用于半导体激光器的光学整形系统结构框图；
[0037]图3是本专利技术实施例提供的一种用于半导体激光器的光学整形系统结构示意图；
[0038]图4是图3的仰视图。
具体实施方式
[0039]下面结合具体实施例对本专利技术做进一步详细的描述，但本专利技术的实施方式不限于此。
[0040]实施例一
[0041]请参见图1，图1是本专利技术实施例提供的用于半导体激光器的光学整形方法的流程示意图，包括以下步骤：
[0042]S1：将标定有光斑标准刻度的指示板设置在某一固定位置上；其中，光斑标准刻度是根据系统焦点位置及其在该固定位置需要的光斑大小标定的。
[0043]在本实施例中，指示板可采用通过黑色阳极化后的铝合金板制成。具体地，可以按照某种距离上所需的光斑尺寸，定制此处光斑大小本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于半导体激光器的光学整形方法，其特征在于，包括：将标定有光斑标准刻度的指示板设置在某一固定位置上；其中，所述光斑标准刻度是根据系统焦点位置及其在该固定位置需要的光斑大小标定的；利用整形透镜组对半导体激光器的某一激光芯片发出的光束进行整形，并调整所述整形透镜组的空间位置，以使整形光斑显示在所述指示板上且与所述光斑标准刻度相一致；对所述整形透镜组进行固化，以锁定当前激光芯片对应的透镜组的空间位置，完成该芯片的光束整形；重复上述步骤，直至完成所述半导体激光器所有激光芯片的光束整形，以得到所需光学光斑。2.根据权利要求1所述的用于半导体激光器的光学整形方法，其特征在于，利用整形透镜组对半导体激光器的某一激光芯片发出的光束进行整形，并调整所述整形透镜组的空间位置，以使整形光斑显示在所述指示板上且与所述光斑标准刻度相一致，包括：将半导体激光器发出的光束通过准直透镜组进行准直整形以得到平行光束；对所述平行光束进行部分遮挡，以在所述指示板上形成某一激光芯片对应的整形光斑；调整所述准直透镜组的空间位置，以使该整形光斑的形貌与所述指示板上相应位置的光斑标准刻度一致。3.根据权利要求2所述的用于半导体激光器的光学整形方法，其特征在于，将半导体激光器发出的光束通过准直透镜组进行准直整形以得到平行光束，包括：将半导体激光器发出的光束通过若干FAC透镜，得到平行光束。4.根据权利要求2所述的用于半导体激光器的光学整形方法，其特征在于，对所述平行光束进行部分遮挡，以在所述指示板上形成某一激光芯片对应的整形光斑，包括：采用单缝遮光板将所述平行光束中暂时不需要整形的光束进行遮挡，仅使需要整形的激光芯片对应的光束通过，以在所述指示板上形成该激光芯片对...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯友良，宋庆学，李晨，张滨，
申请(专利权)人：西安镭特电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：