CN105182545A - 激光装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种激光装置，包括：激光光源，用于出射光斑呈圆形的激光束，该圆形直径为d；软边光阑，呈椭圆形，用于对该激光束进行匀化，且激光光源出射的激光束以入射角为β角入射于软边光阑，0度<β<90度；且，椭圆形的长轴a大于等于d/cosβ，短轴b大于等于d×cosβ。本发明实施例不仅能够使得整个激光光斑被软边光阑均匀化，而且避免了因软边光阑垂直方向的反射引起的激光自激振荡问题，从而能够获得良好光束整形效果的同时获得高输出能量。

Description

激光装置

技术领域

本发明涉及激光技术领域，特别是涉及一种激光装置。

背景技术

激光整形技术通常是指将入射激光束的强度分布改变为所需要的强度分布，同时调整它的相位分布以控制其传播特性。最常用的激光整形技术是激光束匀滑技术，即将激光束的强度整形为均匀分布。最初人们常用光阑从扩束准直的激光束中提取需要的光场分布，这种靠光阑拦截来获得均匀光强分布的方法使得能量损失严重。1965年，业界提出了最早的无能量损失的相位型光束整形系统，将高斯光束整形为均匀光束。此后的十多年，由于设计手段和制作工艺的限制，进展缓慢。近十年来，由于光束整形在医学领域相关产品重要应用，光束整形在美国方面有着突飞猛进的进展，光束整形技术成为光纤耦合的重要关键技术，可以决定激光产品在长时间工作状态下的工作稳定性。

光束整形系统主要基于光束系统的几何光学原理，采用非球面透镜结构。系统结构简单，可以实现任意波形的变化，但该技术仅仅局限于单模激光光束。随着整形技术要求的不断增加，Dickey等人对微透镜阵列整形系统也有很好解决办法，而这种整形对多模激光器也有非常好的效果，消除了入射激光光强分布不均匀而造成的效率低下以及产品工作不稳定。后期，针对整形光学器件的小而轻的特点，又发明了衍射光学器件，利用空间光的相位和偏振状态进行光束整形，但是缺点是透过率低提取效率低下。因此目前在激光器中较为热门的是软边光阑技术，既通过光束传输效果图特制软边光阑补偿镜片实现光束匀化。

但是，激光光束整形器件是服务于激光器的，光束整形器件的放入会造成激光的自激振荡(尤其在大能量激光传输中)，从而将器件损坏。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种能够避免激光的自激振荡的激光装置。

本发明实施例提供一种激光装置，包括：激光光源，用于出射光斑呈圆形的激光束，该圆形直径为d；软边光阑，呈椭圆形，用于对该激光束进行匀化，且激光光源出射的激光束以入射角为β角入射于软边光阑，0度<β<90度；且，椭圆形的长轴a大于等于d/cosβ，短轴b大于等于d×cosβ。

其中，β角大于0度且小于30度。

其中，椭圆形的长轴a等于d/cosβ，短轴b等于d×cosβ。

与现有技术相比，本发明实施例包括如下有益效果：

本发明实施例的激光装置中，通过采用相对于入射光斑倾斜设置的椭圆形软边光阑，即采用投影式的椭圆形软边光阑补偿方式，并根据激光光源出射光斑的直径d与入射于软边光阑的入射角β设计制作软边光阑，从而不仅能够使得整个激光光斑被软边光阑均匀化，而且避免了因软边光阑垂直方向的反射引起的激光自激振荡问题，从而能够获得良好光束整形效果的同时获得高输出能量。

附图说明

图1是本发明实施例中激光装置的一个实施例的结构示意图；

图2是图1所示实施例中的光斑投影图。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本发明实施例进行详细说明。

实施例一

请参阅图1与图2，图1是本发明实施例中激光装置的一个实施例的结构示意图；图2是图1所示实施例中的光斑投影图。

如图1所示，激光装置包括激光光源110与软边光阑120。激光装置可以是激光器(例如激光放大器)，也可以其它激光发光装置。激光光源110可以包括由激光二极管阵列组成的发光器件，也可以是其它大功率发光器件。软边光阑120呈椭圆形，用于对激光光源110出射的激光束进行匀化，且激光光源110出射的激光束L以入射角为β角入射于软边光阑120，0度<β<90度。

如图2所示，激光光源用于出射光斑210呈圆形的激光束L，该光斑210所呈圆形的直径为d。软边光阑所呈椭圆形的长轴a等于d/cosβ，短轴b等于d×cosβ，以使得激光光源出射的光斑210全部通过软边光阑，以被软边光阑均匀化为光斑230。当然，椭圆形的长轴a也可以大于d/cosβ，短轴b也可以大于d×cosβ。容易理解的是，当椭圆形的长轴a等于d/cosβ，短轴b等于d×cosβ时，软边光阑具有设计简单且节约成本的优点。

本实施例的激光装置中，通过采用相对于入射光斑倾斜设置的椭圆形软边光阑，即采用投影式的椭圆形软边光阑补偿方式，并根据激光光源出射光斑的直径d与入射于软边光阑的入射角β设计制作软边光阑，从而不仅能够使得整个激光光斑被软边光阑均匀化，而且避免了因软边光阑垂直方向的反射引起的激光自激振荡问题，从而能够获得良好光束整形效果的同时获得高输出能量。

在另一优选实施例中，激光光源出射的激光束的入射角β大于0度且小于30度，以通过软边光阑投影得到大小较适合的出射光斑。

以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (3)

1.一种激光装置，其特征在于，包括：

激光光源，用于出射光斑呈圆形的激光束，该圆形直径为d；

软边光阑，呈椭圆形，用于对该激光束进行匀化，且所述激光光源出射的激光束以入射角为β角入射于所述软边光阑，0度<β<90度；

且，所述椭圆形的长轴a大于等于d/cosβ，短轴b大于等于d×cosβ。

2.根据权利要求1所述的激光装置，其特征在于，所述β角大于0度且小于30度。

3.根据权利要求1所述的激光装置，其特征在于，所述椭圆形的长轴a等于d/cosβ，短轴b等于d×cosβ。