激光模组及光学系统技术方案

一种激光模组及光学系统，涉及光学技术领域

【技术实现步骤摘要】
激光模组及光学系统


[0001]本专利技术涉及光学
，具体而言，涉及一种激光模组及光学系统
。

技术介绍

[0002]随着激光技术的发展，激光越来越广泛的应用于人们的生产生活中
。
激光以其较好的单向性和穿透性，已较为成熟的应用于激光雷达等相关工作领域，足够能量强度的激光能够进行准确高精度的切割
、
刻蚀或其他激光加工
。
在医学上，激光也已经广泛应用于治疗和保健理疗中，其中，一定波长范围和能量强度的激光束作用于人体皮肤，能够具有祛斑
、
脱毛
、
紧致
、
嫩肤等美容作用
。
[0003]为输出较为均匀的光斑，现有的激光模组多采用光源加常规发散镜组和光波导的形式，然而，现有的这种激光模组虽然可以实现输出较为均匀的光斑，但是其体积较大，且难以在短距离内输出均匀的光斑，这使得现有的激光模组不能应用于一些需要手持治疗的场景，给医疗美容的应用带来一定的限制
。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种激光模组及光学系统，该激光模组及光学系统体积较小，能够实现短距离内输出均匀光斑
。
[0005]本专利技术的实施例是这样实现的：
[0006]本专利技术的一方面，提供一种激光模组，该激光模组包括光源以及依次设于光源出光侧的整形元件
、
调整元件和光波导；整形元件用于对光束在快轴方向上进行压缩且在慢轴方向上进行扩束；调整元件朝向整形元件的一面为自由曲面；光源出射的光束经整形元件的快轴方向压缩和慢轴方向扩束后呈超高斯分布，经自由曲面在慢轴方向上扩束后入射至光波导，光波导对光束匀化后出射，以在接收面得到均匀光斑
。
该激光模组体积较小，能够实现短距离内输出均匀光斑
。
[0007]可选地，整形元件具有第一凸面和第一凹面阵列，第一凸面用于对光束在快轴方向上进行压缩，第一凹面阵列用于对光束在慢轴方向上进行扩束
。
[0008]可选地，光源包括至少一个光源阵列，光源阵列包括多个阵列排布的点光源
。
[0009]可选地，光源包括至少两个沿第一方向排布的光源阵列，第一方向与光轴垂直，且第一方向和每个光源阵列的多个点光源的排布方向垂直；相邻两个光源阵列的点光源在第一方向上的投影呈交错设置
。
[0010]可选地，相邻两个光源阵列在第一方向上的投影无交叠，且相邻两个光源阵列在光轴方向上的投影无交叠
。
[0011]可选地，第一凹面阵列和第一凸面分别位于整形元件的相对两面，且第一凹面阵列包括多个子凹面；多个子凹面和多个点光源一一对应
。
[0012]可选地，第一凹面阵列位于整形元件的入光面
。
[0013]可选地，整形元件在第一表面的慢轴方向上的面型为第一凹面阵列，整形元件在
第一表面的快轴方向上的面型为第一凸面；且第一凹面阵列包括多个子凹面；多个子凹面和多个点光源一一对应
。
[0014]可选地，第一表面位于整形元件的入光面
。
[0015]本专利技术的另一方面，提供一种光学系统，该光学系统包括上述的激光模组
。
[0016]本专利技术的有益效果包括：
[0017]本申请提供的激光模组包括光源以及依次设于光源出光侧的整形元件
、
调整元件和光波导；整形元件用于对光束在快轴方向上进行压缩且在慢轴方向上进行扩束；调整元件朝向整形元件的一面为自由曲面；光源出射的光束经整形元件的快轴方向压缩和慢轴方向扩束后呈超高斯分布，经自由曲面在慢轴方向上扩束后入射至光波导，光波导对光束匀化后出射，以在接收面得到均匀光斑
。
本申请通过在光波导的耦入区处设置整形元件和调整元件，并使得整形元件能够对光束在快轴方向上进行压缩并在慢轴方向上进行扩束，且使得调整元件的自由曲面能够光束在慢轴方向上进行扩束，这样，至少可以使得进入光波导内的光束在慢轴方向上的入射角增大，如此，能够有效提高光束在光波导内的全反射次数，进而提高光波导的匀化效果
。
这样一来，由于整形元件和调整元件的存在，本申请的光波导相对现有技术而言对光束的匀化效果更佳，这样，在输出相同匀化效果的均匀光斑的情况下，采用本申请的激光模组可以使得光波导的尺寸做的更小，如此，可以有效缩小激光模组的体积，降低激光模组的重量，从而实现在短距离内输出均匀光斑，提高了激光模组的多场景适用性
。
附图说明
[0018]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
。
[0019]图1为本专利技术实施例提供的第一种情况下的激光模组的结构示意图；
[0020]图2为本专利技术实施例提供的第一种情况下的整形元件的结构示意图；
[0021]图3为本专利技术实施例提供的第一种情况下的激光模组在慢轴方向上的光路示意图；
[0022]图4为本专利技术实施例提供的第一种情况下的激光模组在快轴方向上的光路示意图；
[0023]图5为本专利技术实施例提供的第二种情况下的激光模组的结构示意图；
[0024]图6为本专利技术实施例提供的第二种情况下的整形元件的结构示意图；
[0025]图7为本专利技术实施例提供的第二种情况下的激光模组在慢轴方向上的光路示意图；
[0026]图8为本专利技术实施例提供的第二种情况下的激光模组在快轴方向上的光路示意图；
[0027]图9为本专利技术实施例提供的第三种情况下的激光模组的结构示意图；
[0028]图
10
为本专利技术实施例提供的第三种情况下的激光模组在慢轴方向上的光路示意图；
[0029]图
11
为本专利技术实施例提供的第三种情况下的激光模组在快轴方向上的光路示意图；
[0030]图
12
为本专利技术实施例提供的第四种情况下的激光模组的结构示意图；
[0031]图
13
为本专利技术实施例提供的第四种情况下的激光模组在慢轴方向上的光路示意图；
[0032]图
14
为本专利技术实施例提供的第四种情况下的激光模组在快轴方向上的光路示意图
。
[0033]图标：
10
‑
光源；
11
‑
点光源；
20
‑
调整元件；
21
‑
自由曲面；
30
‑
光波导；
40
‑
整形元件；
41
‑
第一凸面；
42
‑
第一凹面阵列；
43
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种激光模组，其特征在于，包括光源以及依次设于所述光源出光侧的整形元件
、
调整元件和光波导；所述整形元件用于对光束在快轴方向上进行压缩且在慢轴方向上进行扩束；所述调整元件朝向所述整形元件的一面为自由曲面；所述光源出射的光束经所述整形元件的快轴方向压缩和慢轴方向扩束后呈超高斯分布，经所述自由曲面在慢轴方向上扩束后入射至所述光波导，所述光波导对所述光束匀化后出射，以在接收面得到均匀光斑
。2.
根据权利要求1所述的激光模组，其特征在于，所述整形元件具有第一凸面和第一凹面阵列，所述第一凸面用于对所述光束在快轴方向上进行压缩，所述第一凹面阵列用于对所述光束在慢轴方向上进行扩束
。3.
根据权利要求2所述的激光模组，其特征在于，所述光源包括至少一个光源阵列，所述光源阵列包括多个阵列排布的点光源
。4.
根据权利要求3所述的激光模组，其特征在于，所述光源包括至少两个沿第一方向排布的光源阵列，所述第一方向与光轴垂直，且所述第一方向和每个所述光源阵列的多个点光源的排布方向垂直；相邻两个所述光源阵列的点光源在第一方向上的投影...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡磊，
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：