【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及激光光源领域，更具体地，涉及一种激光压缩合光系统。
技术介绍
1、半导体激光器具有体积小，能量密度高的优势，已经被广泛应用于投影、照明、切割等领域。特别地，对于激光切割，单位面积能量密度要求更为严格，而单颗激光器功率有限，难以满足激光切割加工的要求，需要将多颗激光器的光束合在一起，并进一步压缩激光光束，提高激光光束的能量密度。市面上现有的激光系统多是采用多个单颗激光器排列，通过全反射镜和半透半反镜来缩小激光光束之间的间隔，但由于激光器初始的间隙比较大，整个激光光源的体积也比较大，因此难以同时满足高能量密度和小体积要求。
技术实现思路
1、本专利技术旨在克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种激光压缩合光系统，所述激光压缩合光系统单位面积能量密度高且结构紧凑，能够满足激光加工要求。
2、本专利技术采取的技术方案是：
3、一种激光压缩合光系统，包括：第一激光光源，发出第一激光光束；第二激光光源，发出第二激光光束；波片，用于改变第一激光光束或者第二激光光束的偏振方向使其偏转90°±k°，得到第三激光光束，0≤k≤10；偏振合光元件，用于将第一激光光束和第二激光光束中的其中一种激光光束和第三激光光束合光；其中，所述第一激光光束和第二激光光束为初始偏振方向一致的线偏振光或近线偏振光，第一激光光源、第二激光光源均包括由呈线性或阵列排列的多个激光器一体封装的激光器组；所述激光压缩合光系统还包括倾斜设置于第一激光光源和第二激光光源的光路上的光路转折件，光路转折
4、在其中一种实施方式中，偏振合光元件的偏振分光面倾斜设置于第一激光光束、第二激光光束的光路上；偏振分光面对第一激光光束或第二激光光束透射且对第三激光光束反射，或者偏振分光面对第一激光光束或第二激光光束反射且对第三激光光束透射。
5、在其中一种实施方式中，所述第一激光光源和第二激光光源的激光器组安装在同一水平面上，激光器组的初始出射方向和合光后的光束的出射方向相同。
6、在其中一种实施方式中，第一激光光源的的光路上设有光引导件，第一激光光束经光路转折件缩束后被所述光引导件引导至偏振合光元件；所述波片设置在第二激光光源的光路上，用于改变第二激光光束的偏振方向使其偏转90°±k°，得到第三激光光束。
7、在其中一种实施方式中，所述光引导件为反射镜，所述反射镜的反射面与第一激光光源的光路上的光路转折件的第一倾斜面平行；所述第二激光光源的光路上的光路转折件的第一倾斜面与所述偏振合光元件的偏振分光面平行。
8、在其中一种实施方式中，所述偏振合光元件为偏振合光透镜，第一激光光束入射至所述偏振合光透镜的入射角为γ，折射角为θ，所述偏振合光透镜的折射率为n3，空气折射率为n1，所述偏振合光透镜的厚度为t，所述第一激光光束在偏振合光透镜中的折射偏移距离满足：
9、
10、k2为误差系数，0.98≤k2≤1.02。
11、在其中一种实施方式中，所述偏振合光元件为偏振合光棱镜。
12、在其中一种实施方式中，所述光路转折件为透光光学件，所述第一倾斜面和所述第二倾斜面一体成型。
13、在其中一种实施方式中，所述激光器组包括n个相邻设置的第一激光器和m个相邻设置的第二激光器，第一激光器的光经过第一反射层反射出射，第二激光器的光从第一反射层的间隙和/或边缘出射，所述光路转折件的厚度c满足：
14、
15、其中，a为同一方向上首个第二激光器与首个第一激光器的光轴的原间距；b为首个第二激光器与首个第一激光器的光经过光路转折件后的光轴距离；α为第二激光器入射至第二区域的入射角α；n1为第二激光器所处空间环境的折射率，n2为光路转折件的折射率；k1为误差系数，0.95≤k1≤1.05。
16、在其中一种实施方式中，入射角α的范围为30°≤α≤60°。
17、在其中一种实施方式中，所述第一倾斜面上还设有增透层，所述增透层避开所述第一反射层设置，所述第一反射层在所述激光器组所在平面的投影完全覆盖第一激光器，所述激光器组中相邻激光器的光轴的间隙为0.5～2mm。
18、与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：本专利技术激光器组采用一体封装的激光器，出射的激光光束单位面积能量密度较高，又通过设置光转折件实现了激光器组的激光光束的缩束效果，使得激光光束被进一步压缩，再通过波片和偏振合光元件将两个激光器组的光合光，进一步提高了光源系统的能量密度，使得所述的激光压缩合光系统同时兼具小体积和高能量密度的优势。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种激光压缩合光系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的激光压缩合光系统，其特征在于，偏振合光元件的偏振分光面倾斜设置于第一激光光束、第二激光光束的光路上；偏振分光面对第一激光光束或第二激光光束透射且对第三激光光束反射，或者偏振分光面对第一激光光束或第二激光光束反射且对第三激光光束透射。
3.根据权利要求1所述的激光压缩合光系统，其特征在于，所述第一激光光源和第二激光光源的激光器组安装在同一水平面上，激光器组的初始出射方向和合光后的光束的出射方向相同。
4.根据权利要求3所述的激光压缩合光系统，其特征在于，第一激光光源的光路上设有光引导件，第一激光光束经光路转折件缩束后被所述光引导件引导至偏振合光元件；所述波片设置在第二激光光源的光路上，用于改变第二激光光束的偏振方向使其偏转90°±k°，得到第三激光光束。
5.根据权利要求4所述的激光压缩合光系统，其特征在于，所述光引导件为反射镜，所述反射镜的反射面与第一激光光源的光路上的光路转折件的第一倾斜面平行；所述第二激光光源的光路上的光路转折件的第一倾斜面与所述偏振合光元件的
6.根据权利要求5所述的激光压缩合光系统，其特征在于，所述偏振合光元件为偏振合光透镜，第一激光光束入射至所述偏振合光透镜的入射角为γ，折射角为θ，所述偏振合光透镜的折射率为n3，空气折射率为n1，所述偏振合光透镜的厚度为t，所述第一激光光束在偏振合光透镜中的折射偏移距离满足：
7.根据权利要求1所述的激光压缩合光系统，其特征在于，所述偏振合光元件为偏振合光棱镜。
8.根据权利要求1至7任一项权利要求所述的激光压缩合光系统，其特征在于，所述光路转折件为透光光学件，所述第一倾斜面和所述第二倾斜面一体成型。
9.根据权利要求1至7任一项权利要求所述的激光压缩合光系统，其特征在于，所述激光器组包括n个相邻设置的第一激光器和m个相邻设置的第二激光器，第一激光器的光经过第一反射层反射出射，第二激光器的光从第一反射层的间隙和/或边缘出射，所述光路转折件的厚度C满足：
10.根据权利要求1至7任一项权利要求所述的激光压缩合光系统，其特征在于，所述第一倾斜面上还设有增透层，所述增透层避开所述第一反射层设置，所述第一反射层在所述激光器组所在平面的投影完全覆盖第一激光器，所述激光器组中相邻激光器的光轴的间隙为0.5～2mm。
...【技术特征摘要】
1.一种激光压缩合光系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的激光压缩合光系统，其特征在于，偏振合光元件的偏振分光面倾斜设置于第一激光光束、第二激光光束的光路上；偏振分光面对第一激光光束或第二激光光束透射且对第三激光光束反射，或者偏振分光面对第一激光光束或第二激光光束反射且对第三激光光束透射。
3.根据权利要求1所述的激光压缩合光系统，其特征在于，所述第一激光光源和第二激光光源的激光器组安装在同一水平面上，激光器组的初始出射方向和合光后的光束的出射方向相同。
4.根据权利要求3所述的激光压缩合光系统，其特征在于，第一激光光源的光路上设有光引导件，第一激光光束经光路转折件缩束后被所述光引导件引导至偏振合光元件；所述波片设置在第二激光光源的光路上，用于改变第二激光光束的偏振方向使其偏转90°±k°，得到第三激光光束。
5.根据权利要求4所述的激光压缩合光系统，其特征在于，所述光引导件为反射镜，所述反射镜的反射面与第一激光光源的光路上的光路转折件的第一倾斜面平行；所述第二激光光源的光路上的光路转折件的第一倾斜面与所述偏振合光元件的偏振分光面平行。
6.根据权利要求5所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄文杰，李虎，
申请(专利权)人：广州光联电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。