CN103631025A - 一种多路合光元件 - Google Patents
一种多路合光元件 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103631025A CN103631025A CN201210304079.8A CN201210304079A CN103631025A CN 103631025 A CN103631025 A CN 103631025A CN 201210304079 A CN201210304079 A CN 201210304079A CN 103631025 A CN103631025 A CN 103631025A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- wave plate
- quarter wave
- prism
- multichannel
- light
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Polarising Elements (AREA)
Abstract
本发明公开一种多路合光元件，包括第一三棱镜、第二三棱镜和光学玻璃体，所述第一三棱镜的斜面和所述第二三棱镜的斜面分别与所述光学玻璃体的两端胶合连接形成一长方体，且所述两斜面上均设有偏振分光膜；所述第一三棱镜具有相互垂直的第一面和第二面，所述第二三棱镜具有相互垂直的第三面和第四面，其中所述第四面和所述第二面相对设置；平行所述第一面处设有第一1/4波片，平行所述第二面处设有第二1/4波片，平行所述第三面的相对面处设有第三1/4波片，上述1/4波片上镀有高反膜。本发明体积小，使用方便，可轻松实现将多路不同波长的光合成一束的目的。
Description
技术领域
本发明涉及光学领域，特别涉及一种多路合光元件。
背景技术
由于激光器的诸多优点，在工业、军事、通信、显示等众多领域被广泛应用，同时对激光器的输出功率和亮度的要求也越来越高。由于单个激光器的输出功率有限，因此为了适应高功率和高亮度的应用场合，将多个激光束进行合光成为一项重要的技术。
现有技术中主要利用偏振合光棱镜进行合束，如图1所示，P偏振光和S偏振光分别同PBS棱镜的不同面入射，P偏振光直接通过PBS棱镜的胶合面透射，S偏振光入射到胶合面之后反射出去，实现与P偏振光的合束。
然而一个偏振合光棱镜最多只能实现两路光的合束，功率也有限，实际应用中，可能需要合束三路光以上的多路光合束，或者需要大功率的合束，因此现有技术中利用多个PBS棱镜来实现多路光的合束。但是利用多个PBS棱镜实现多路光合束时该合束组件体积较大，不便组装，调节复杂，使用起来极为不便。
发明内容
本发明的目的在于解决现有的合光装置体积大、不便组装、调节复杂的缺陷，提供一种体积较小、不用组装和调节的多路合光元件。
为达上述目的，本发明提供一种多路合光元件，由第一三棱镜的斜面和第二三棱镜的斜面分别与光学玻璃体的两端胶合而成，且所述两斜面上均设有偏振分光膜；所述第一三棱镜具有相互垂直的第一面和第二面，所述第二三棱镜具有相互垂直的第三面和第四面，其中所述第四面和所述第二面相对设置；平行所述第一面处设有第一1/4波片，平行所述第二面处设有第二1/4波片，平行所述第三面的相对面处设有第三1/4波片；所述第一1/4波片、第二1/4波片和第三1/4波片均具有远离所述多路合光元件的入射面和靠近所述多路合光元件的反射面；所述入射面使多路光束入射进所述多路合光元件内，所述反射面使入射到所述反射面的光束反射回去。
实施时，所述第一1/4波片、第二1/4波片和第三1/4波片上镀有高反膜，所述高反膜的反射波段为从反射面射入的光的波长。
进一步地，所述第一1/4波片、第二1/4波片和第三1/4波片上镀有高透膜，所述高透膜的透光波段为从入射面射入的光的波长。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于，利用一个多路合光元件代替传统的用来合光的多个PBS棱镜，体积小，使用方便，可轻松实现将多路相同或不同波长的光合成一束的目的。
附图说明
图1为P偏振光和S偏振光的光学特性示意图；
图2为本发明的结构示意图。
附图标记说明：10-第一三棱镜；20-第二三棱镜；30-光学玻璃体；101-第一1/4波片；102-第二1/4波片；201-第三1/4波片。
具体实施方式
以下结合附图，就本发明上述的和另外的技术特征和优点做进一步地说明。
请参见图2，为本发明的结构示意图。由图2可看出，多路合光元件是由第一三棱镜10、第二三棱镜20和光学玻璃体30胶合而成的一长方体。其中第一三棱镜10的两直角面分别定义为第一面和第二面，斜面为e面；第二三棱镜20的两直角面分别定义为第三面和第四面，斜面为f面，其中第四面和第二面相对设置。如图2所示，多路合光元件具体是由第一三棱镜10的斜面e和第二三棱镜20的斜面f分别与光学玻璃体的两端胶合而成。平行第一面处放置有第一1/4波片101，平行第二面处放置有第二1/4波片102，平行第三面的对侧面处放置第三1/4波片201。第一1/4波片、第二1/4波片和第三1/4波片均具有远离多路合光元件的入射面和靠近多路合光元件的反射面；所述入射面使多路光束入射进所述多路合光元件内，所述反射面使入射到所述反射面的光束反射回去。
其中，光学玻璃体的材质可以是K9光学玻璃，,F系列光学玻璃，还可以是ZF系列光学玻璃,本发明对此不作限制。
上述各个1/4波片上镀有对应波长的高反膜，高反膜的反射波段为从反射面射入的光的波长，也就是说，高反膜的作用使从该多路合光元件内入射到第一1/4波片、第二1/4波片和第三1/4波片的光反射回去。
为了使从入射面入射的光束更多的射进该多路合光元件内，各个1/4波片上还可以镀有对应波长的高透膜，高透膜的透光波段为从入射面射入的光的波长，也就是说，高透膜的作用是使从该多路合光元件外侧分别直接入射到第一1/4波片、第二1/4波片和第三1/4波片的光更多的穿透进该多路合光元件内。
本发明的一个实施例中，对三束波长分别为λ1、λ2和λ3的光线进行合成。具体为，从第一面入射波长为λ1的P偏振光（如图1中用｜—表示），从第三面的相对面入射波长为λ1的S偏振光（如图1中用●―表示），从第二面入射波长为λ2的S偏振光，从第三面入射波长为λ2的P偏振光，从第四面入射波长为λ3的P偏振光。
本实施例中，第一1/4波片101上镀有对波长为λ2和λ3的光的高反膜，对波长为λ1的光的高透膜；第二1/4波片102上镀有对波长为λ3的光的高反膜，对波长为λ2的光的高透膜；第三1/4波片201上镀有对波长为λ2的光的高反膜，对波长为λ1的光的高透膜。
e面和f面均镀有偏振分光膜，其对P偏振光直接透射，对S偏振光起到反射的作用。
参阅图2，从第一面入射的波长为λ1的P偏振光经过镀有对λ1高透膜的第一1/4波片101后，通过e面直接从第一面的对侧面出射；
从第二面入射的波长为λ2的S偏振光经过镀有对λ2高透膜的第二1/4波片102后，通过e面反射后入射到第一1/4波片101上，改变偏振角度45度，经过第一1/4波片101反射后再次改变45度角将偏振方向改变为P偏振后通过e面从第一面的对侧面出射；
从第三面入射的波长为λ2的P偏振光通过f面透射后入射到第三1/4波片201上，改变偏振角度45度，经过第三1/4波片201反射后再次改变45度角将偏振方向改变为S偏振后，经过f面反射入射到e面上，再经过e面的反射从第一面的对侧面出射；
从第四面入射的波长为λ3的P偏振光先后通过f面、e面透射后入射到第二1/4波片102上，改变偏振角度45度，经过第二1/4波片102反射后再次改变45度角将偏振方向改变为S偏振，然后经过e面反射，入射到第一1/4波片101上改变45度角后，经过第一1/4波片101反射后再次改变45度角，将偏振方向重新改变为P偏振从第一面的对侧面出射；
从第三面的对侧面入射的波长为λ1的S偏振光从第三1/4波片201透射后，先后经过f面、e面反射后从第一面的对侧面出射。
由此，各路波长的光经过各自的光学路径后，最终均通过第一面的对侧面出射，达到将多路光合为一路光，即合束的目的。
图2中为了使各路波长的光束走向更为清楚，而使各路光束没有反射到同一聚焦点或者反射时没有沿原路返回，在实际应用中，可以通过调整光路，使各路光束完全重合在一起，这样合光之后的光束不会变粗或者出现光斑拼接的现象，进而在出光面的位置可以整体进行光束准直，使合束后的光利用价值更高。
另外，图2所示的只是合成三种波长的光的示意图，也可以在第一面、第二面、第三面、第三面的对侧面和第四面分别入射不同波长的光，达到合成5种波长的光。当然也可以根据需要合成4种波长的光，即其中两种波长相同，其余波长均不同。需要说明的是，波长可以根据需要改变，但5个入射面的光的偏振方向不能改变，即第一面、第三面和第四面入射P偏振光，第二面和第三面的对侧面入射S偏振光。
综上所述，本发明提出的一种由第一三棱镜10、第二三棱镜20和一玻璃体30构成的多路合光元件通过在第一三棱镜10和第二三棱镜20的斜面e和f上设置偏振分光膜，在第一1/4波片101、第二1/4波片102和第三1/4波片201上设置不同波长光所对应的高透膜和高反膜，使从不同平面入射的具有不同波长的光波经过透射、反射、相位改变等过程后，最终合成一束从一个平面射出，与现有技术相比，本发明采用一个器件即可将至少三种波长的光束合光，且在调整好光路的情况下，多路光束可以完全重合在一起，不会出现合光之后光束变粗或者光斑拼接的现象，同时该多路合光元件体积小，使用方便，实用价值很高。进一步地，当多路光束的波长相同时，经过本发明的多路合光元件，可大大提高光束功率。
Claims (3)
1.一种多路合光元件，其特征在于，由第一三棱镜的斜面和第二三棱镜的斜面分别与光学玻璃体的两端胶合而成，且所述两斜面上均设有偏振分光膜；所述第一三棱镜具有相互垂直的第一面和第二面，所述第二三棱镜具有相互垂直的第三面和第四面，其中所述第四面和所述第二面相对设置；平行所述第一面处设有第一1/4波片，平行所述第二面处设有第二1/4波片，平行所述第三面的相对面处设有第三1/4波片；所述第一1/4波片、第二1/4波片和第三1/4波片均具有远离所述多路合光元件的入射面和靠近所述多路合光元件的反射面；所述入射面使多路光束入射进所述多路合光元件内，所述反射面使入射到所述反射面的光束反射回去。
2.根据权利要求1所述的一种多路合光元件，其特征在于，所述第一1/4波片、第二1/4波片和第三1/4波片上镀有高反膜，所述高反膜的反射波段为从反射面射入的光的波长。
3.根据权利要求1或2所述的一种多路合光元件，其特征在于，所述第一1/4波片、第二1/4波片和第三1/4波片上镀有高透膜，所述高透膜的透光波段为从入射面射入的光的波长。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201210304079.8A CN103631025A (zh) | 2012-08-23 | 2012-08-23 | 一种多路合光元件 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201210304079.8A CN103631025A (zh) | 2012-08-23 | 2012-08-23 | 一种多路合光元件 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103631025A true CN103631025A (zh) | 2014-03-12 |
Family
ID=50212255
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201210304079.8A Pending CN103631025A (zh) | 2012-08-23 | 2012-08-23 | 一种多路合光元件 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103631025A (zh) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104460009A (zh) * | 2014-12-23 | 2015-03-25 | 青岛海信宽带多媒体技术有限公司 | 一种合波器 |
| CN105988222A (zh) * | 2015-02-16 | 2016-10-05 | 青岛海信宽带多媒体技术有限公司 | 一种合波器 |
| CN109656027A (zh) * | 2017-10-11 | 2019-04-19 | 苏州旭创科技有限公司 | 合波器及复合合波器 |
| CN111399240A (zh) * | 2020-04-26 | 2020-07-10 | 腾景科技股份有限公司 | 一种激光全内反合色棱镜 |
| CN113381271A (zh) * | 2021-06-01 | 2021-09-10 | 中国科学院理化技术研究所 | 一种偏振激光分光装置及系统 |
-
2012
- 2012-08-23 CN CN201210304079.8A patent/CN103631025A/zh active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104460009A (zh) * | 2014-12-23 | 2015-03-25 | 青岛海信宽带多媒体技术有限公司 | 一种合波器 |
| CN104460009B (zh) * | 2014-12-23 | 2019-11-05 | 青岛海信宽带多媒体技术有限公司 | 一种合波器 |
| CN105988222A (zh) * | 2015-02-16 | 2016-10-05 | 青岛海信宽带多媒体技术有限公司 | 一种合波器 |
| CN109656027A (zh) * | 2017-10-11 | 2019-04-19 | 苏州旭创科技有限公司 | 合波器及复合合波器 |
| CN111399240A (zh) * | 2020-04-26 | 2020-07-10 | 腾景科技股份有限公司 | 一种激光全内反合色棱镜 |
| CN111399240B (zh) * | 2020-04-26 | 2021-02-02 | 腾景科技股份有限公司 | 一种激光全内反合色棱镜 |
| CN113381271A (zh) * | 2021-06-01 | 2021-09-10 | 中国科学院理化技术研究所 | 一种偏振激光分光装置及系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103631025A (zh) | 一种多路合光元件 | |
| CN204028554U (zh) | 发光装置及投影系统 | |
| CN103323957A (zh) | 偏振耦合装置 | |
| CN209895095U (zh) | 一种偏振分光棱镜及3d投影光调制系统 | |
| CN100385331C (zh) | 基于双池受激布里渊散射系统的激光脉冲整形装置和方法 | |
| CN103217803A (zh) | 采用棱镜的半导体激光器偏振耦合装置 | |
| CN204116645U (zh) | 一种光隔离器 | |
| CN103439767B (zh) | 一种可编程的光纤模式激励和耦合方法 | |
| CN106918921A (zh) | 一种基于复眼透镜的激光显示起偏匀场整形装置 | |
| CN211206998U (zh) | 一种反射式偏振无关的在线隔离器和光纤激光器 | |
| CN104020526B (zh) | 一种支持偏振复用的光纤模式复用及解复用装置 | |
| CN110412780A (zh) | 一种集成化自由空间光环形器 | |
| CN202758147U (zh) | 一种多路合光元件 | |
| CN102866447A (zh) | 光学极性转换系统及对称式光学极性转换模块 | |
| CN208833952U (zh) | 一种光纤延迟线复用光路结构 | |
| CN103852825A (zh) | 一种光隔离器 | |
| US20200183087A1 (en) | Compact optical circulator | |
| CN101881891B (zh) | 偏振光分束仪 | |
| CN103592766B (zh) | 一种用于增强激光亮度的光学组件及高频脉冲激光光源 | |
| WO2020113743A1 (zh) | 一种小型集成化的自由空间环行器 | |
| CN106898941B (zh) | 基于拼接晶体的偏振光多通放大器 | |
| TW201100864A (en) | Hybrid light source system | |
| CN104227232B (zh) | 空间多角度传输光束的产生方法和分束装置 | |
| CN104949756B (zh) | 一种横向剪切干涉仪 | |
| CN208984906U (zh) | 一种集成化自由空间光环形器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20140312 |