CN109031488B - 光束折叠棱镜、光斑压缩的光学系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种光束折叠棱镜、光斑压缩的光学系统及方法，涉及光学器件技术领域，该光束折叠棱镜包括：第一反射面、第二反射面、第三反射面、第四反射面、入射面和出射面；光束折叠棱镜用于将接收到的一部分光依次经过入射面、第一反射面、第二反射面、第三反射面、第四反射面和出射面透射，使得一部分进入该光束折叠棱镜的光通过四次反射后对其光路进行了折叠，从而使得一部分进入光束折叠棱镜的光与另一部分未进入所述光束折叠棱镜的光可以沿垂直于光的传播方向折叠输出时，压缩垂直于光轴方向的尺寸，以达到实现两部分光沿垂直于光轴方向折叠输出的目的。

Description

光束折叠棱镜、光斑压缩的光学系统及方法

技术领域

本发明涉及光学器件技术领域，具体而言，涉及一种光束折叠棱镜、光斑压缩的光学系统及方法。

背景技术

现有技术中，半导体激光器巴条因慢轴方向的激光光束的光参数积(BeamParameter Product，简称BPP)较大一般在400mm.mrad以上，难以实现小光斑的压缩。该领域中有采用1/2波片+偏振分光棱镜(Polarization Beam Splitter，简称PBS)的方式，利用偏振折叠合束的方法，使光折叠一半，BPP降低一倍来实现小光斑的压缩。

但是，这样的方案存在以下缺点：第一.1/2波片+PBS成本高；第二.整个系统沿光轴出光方向长度较长，导致系统体积长。

发明内容

本发明的目的，针对现有技术中的不足，提供一种光斑压缩的光学系统，垂直于光轴方向长度较长，导致系统体积大和成本高的问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

第一方面，本发明实施例提供一种光束折叠棱镜；所述光束折叠棱镜包括：第一反射面、第二反射面、第三反射面、第四反射面、入射面和出射面；所述光束折叠棱镜用于将接收到的一部分光依次经过所述入射面、所述第一反射面、所述第二反射面、所述第三反射面、所述第四反射面和出射面透射，所述一部分光经所述出射面出射，与另一部分光沿着垂直于光轴方向折叠输出。

可选地，所述入射面与所述出射面平行，所述第一反射面设于所述入射面与所述出射面之间，并与所述入射面的夹角为45°，所述第二反射面与所述第三反射面垂直，所述第二反射面与所述第三反射面分别垂直于所述入射面与所述出射面，第四反射面与所述出射面的夹角为45°，第一反射面与第四反射面垂直。

可选地，所述第一反射面、所述第二反射面、所述第三反射面和所述第四反射面为全反射面。

第二方面，本发明实施例提供一种光斑压缩的光学系统，所述光斑压缩的光学系统包括：光束准直镜和第一方面所述的光束折叠棱镜，所述光束准直镜设置在所述光束折叠棱镜入射光的光路上。

可选地，还包括聚焦面镜，所述聚焦面镜设置在所述光束折叠棱镜出射光的光路上。

可选地，所述聚焦面镜包括：柱面镜或者球面镜中任意一种。

可选地，所述光束折叠棱镜材料为：玻璃或树脂中至少一种。

第三方面，本发明实施例还提供了一种光斑压缩的方法，使用第二方面中任意一项所述光斑压缩的光学系统，该方法包括：一部分光通过所述光束折叠棱镜的所述入射面进入所述光束折叠棱镜，所述一部分光经过所述第一反射面反射到所述第二反射面，经所述第二反射面反射到所述第三反射面，经所述第三反射面反射到所述第四反射面，经所述第四反射面反射到所述出射面，所述一部分光经所述出射面出射，与另一部分光实现沿垂直于光轴方向折叠输出。

可选地，一部分光通过所述光束折叠棱镜的所述入射面进入所述光束折叠棱镜还包括：所述一部分光通过所述光束准直镜进行压缩后输出到所述光束折叠棱镜上。

可选地，所述一部分光经所述出射面出射，与另一部分光沿垂直于光轴的传播方向折叠输出还包括：光折叠后从所述出射面透射传输到聚焦面镜，所述聚焦面镜对光进行聚焦出射。

本发明的有益效果是：所述光束折叠棱镜包括：第一反射面、第二反射面、第三反射面、第四反射面、入射面和出射面；由于本实施例提供的光束折叠棱镜将进入其中的光进行四次反射，使得光的传播路线发生改变，垂直于光轴方向的尺寸变小，又由于本实施例采用的光学系统为棱镜，所以又有成本低的优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，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发明的某些实施例，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。

图1为本发明第一实施例提供的一种的光束折叠棱镜结构示意图；

图2为本发明第二实施例提供的一种光斑压缩的光学系统结构示意图；

图3为本发明第二实施例提供的另一种光斑压缩的光学系统结构示意图；

图4为本发明第二实施例提供的光斑压缩的光学系统结构的光路示意图；

图5为本发明第三实施例提供的另一种的光束折叠棱镜结构示意图；

图6为本发明第三实施例提供的另一种光斑压缩的光学系统结构的光路示意图。

图标：1、2-光束折叠棱镜；11、21-入射面；12、22-第一反射面；13、23-第二反射面；14、24-第三反射面；15、25-第四反射面；16、26-出射面；3-聚焦面镜；5-光源；7-光束准直镜。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

第一实施例

图1为本发明第一实施例提供的一种的光束折叠棱镜结构示意图，如图1所示，本实施例提供一种光束折叠棱镜1，该该光束折叠棱镜1包括：第一反射面12、第二反射面13、第三反射面14、第四反射面15、入射面11和出射面16；

该光束折叠棱镜1用于将接收到的一部分光依次经过该入射面11、该第一反射面12、该第二反射面13、该第三反射面14、该第四反射面15和出射面16，使得一部分进入所述光束折叠棱镜1的光与另一部分未进入所述光束折叠棱镜1的光沿与光轴垂直的方向折叠输出。

具体的，该光束折叠棱镜1包括：第一反射面12、第二反射面13、第三反射面14、第四反射面15、入射面11、出射面16和其他面，当一部分光进入该光束折叠棱镜1时，依次经过该入射面11、该第一反射面12、该第二反射面13、该第三反射面14、该第四反射面15和出射面16透射，使得一部分进入该光束折叠棱镜1的光与另一部分未进入该光束折叠棱镜1的光实现沿与光传播方向垂直的方向折叠输出；其中，一部分的光进入入射面11，从入射面11不改变方向直接入射到该第一反射面12上，经第一反射面12将入射光反射到第二反射面13上，经第二反射面13将光反射到第三反射面14上，经第三反射面14将光反射到第四反射面15上，再经第四反射面15将光出射到出射面16，光从出射面16出射，进入该光束折叠棱镜1的光通过四次反射后对其光路进行了四次折叠，从而使得一部分进入光束折叠棱镜1的光与另一部分未进入所述光束折叠棱镜1的光可以沿与光传播方向垂直的方向折叠输出时，压缩垂直于光轴方向的尺寸，以达到实现两部分光沿垂直于光轴方向折叠输出的目的。

光束折叠棱镜1的压缩比为：若光进入该光束折叠棱镜1的宽度与不进入该光束折叠棱镜1的宽度相等，则压缩比例为：该光束折叠棱镜1中第一反射面12在该入射面11上的映射长度比出射面16的长度；若光进入该光束折叠棱镜1的宽度与不进入该光束折叠棱镜1的宽度不相等，则压缩比例为：该光束折叠棱镜1中光不进入该光束折叠棱镜1的宽度与光原始的宽度的比值或进入该光束折叠棱镜1的光出射后的宽度与光原始的宽度的比值。即该光束折叠棱镜1的压缩比例，与该光束折叠棱镜1的形状有关，与原始光入射到该光束折叠棱镜1的宽度有关，该光束折叠棱镜1的形状与压缩比例根据实际需要和具体计算设定，在此不做限定，压缩比例是原光传播时的光的宽度比上压缩之后光传播时的光的宽度；光原始的宽度为包括进入光束折叠棱镜1的一部分光、以及未进入光束折叠棱镜1的一部分光的总宽度。

本实施例中，光束折叠棱镜1用于将接收到的一部分光依次经过该入射面11、该第一反射面12、该第二反射面13、该第三反射面14、该第四反射面15和出射面16透射，使得一部分进入光束折叠棱镜1的光与另一部分未进入所述光束折叠棱镜1沿与光传播方向垂直的方向折叠输出，其中，进入该光束折叠棱镜1的光通过四次反射后对其光路进行了折叠，从而使得一部分进入光束折叠棱镜1的光与另一部分未进入所述光束折叠棱镜1的光可以沿与光传播方向垂直的方向折叠输出时，压缩垂直于光轴方向的尺寸，以达到实现两部分光沿垂直于光轴方向折叠输出的目的。

可选的，该入射面11与该出射面16平行，该第一反射面12设于该入射面11与该出射面16之间，并与该入射面11的夹角为45°，该第二反射面13与该第三反射面14垂直，该第二反射面13与该第三反射面14分别垂直于该入射面11与该出射面16，第四反射面15与该出射面16的夹角为30°-60°，第一反射面12与第四反射面15垂直，对各个反射面之间的夹角角度不做具体限定，只要该光束折叠棱镜1能使得光进行折叠即可；其中，未经该光束折叠棱镜1的另一部分光的光的传播方向不发生改变，经该光束折叠棱镜1的一部分光与未经该光束折叠棱镜1的另一部分光有一定夹角进行传播。

优选的，该入射面11与该出射面16平行，该第一反射面12设于该入射面11与该出射面16之间，并与该入射面11的夹角为45°，该第二反射面13与该第三反射面14垂直，该第二反射面13与该第三反射面14分别垂直于该入射面11与该出射面16，第四反射面15与该出射面16的夹角为45°，第一反射面12与第四反射面15垂直；其中，第四反射面15与该出射面16的夹角为45°，未经该光束折叠棱镜1的另一部分光的光的传播方向不发生改变，经该光束折叠棱镜1的一部分光与未经该光束折叠棱镜1的另一部分光相平行进行传播。

可选地，第一反射面12、第二反射面13、第三反射面14和第四反射面15为全反射面。

具体的，第一反射面12、第二反射面13、第三反射面14、第四反射面15均为全反射面，使得光在该光束折叠棱镜1内进行的反射均为全反射，使得光束折叠过程不损失能量。

本实施例提供一种光束折叠棱镜1，光束折叠棱镜1用于将接收到的一部分光依次经过该入射面11、该第一反射面12、该第二反射面13、该第三反射面14、该第四反射面15和出射面16透射，使得一部分进入光束折叠棱镜1的光与另一部分未进入所述光束折叠棱镜1沿光轴的垂直方向折叠输出，其中，进入该光束折叠棱镜1的光通过四次反射后对其光路进行了折叠，从而使得一部分进入光束折叠棱镜1的光与另一部分未进入所述光束折叠棱镜1的光可以沿光轴的垂直方向折叠输出时，压缩垂直于光轴方向的尺寸，以达到实现两部分光沿垂直于光轴方向折叠输出的目的。

第二实施例

图2为本发明第二实施例提供的一种光斑压缩的光学系统结构示意图，图3为本发明第二实施例提供的另一种光斑压缩的光学系统结构示意图，如图2和图3所示，本实施例提供一种光斑压缩的光学系统，所述光斑压缩的光学系统包括：光束准直镜7和第一实施例中任意一项所述的光束折叠棱镜1，所述光束准直镜设置在所述光束折叠棱镜1入射光的光路上。

具体的，光斑压缩的光学系统还包括光束准直镜7，该光束准直镜7包括：快轴压缩镜和/或慢轴压缩镜，该该快轴压缩镜和该慢轴压缩镜中至少一种设置在光进入该光束折叠棱镜1入射光的光路上；一般的，对于一般的入射光，存在较大的快轴发散角或慢轴发散角，光学质量不是很好，因此，一般需要快轴压缩镜和慢轴压缩镜中至少一种对入射光进行一定的准直性优化，而且又因为单一的快轴压缩镜和慢轴压缩镜不能很好的完成对入射光进行准直性优化，所以可以根据实际情况采用多个快轴压缩镜和慢轴压缩镜对入射光进行准直性优化，对该快轴压缩镜和/或该慢轴压缩镜的具体设置位置和具体设置数量不做限定，只要能实现对入射光进行准直性优化即可。

可选地，还包括聚焦面镜3，聚焦面镜3设置在该光束折叠棱镜1出射光的光路上。

可选地，聚焦面镜3包括：柱面镜或者球面镜中任意一种。

具体的，光斑压缩的光学系统还包括聚焦面镜3，该聚焦面镜3包括：柱面镜和球面镜，该柱面镜和该球面镜中任意一种设置在光从该光束折叠棱镜1出射光的光路上，一般的，当需要较小点光斑时，则根据实际需要和工作人员经验加入柱面镜或球面镜中任意一种，用于将从该光束折叠棱镜1出射的光进行聚焦，对该聚焦面镜3的具体设置位置不做限定，只要能实现将从该光束折叠棱镜1出射的光进行聚焦即可。

在实际应用中，光束折叠棱镜1第四反射面与出射面之间的夹角不等于45°，光从光束折叠棱镜1出射时，当一部分被折叠的光与另一部分未折叠的光之间存在夹角，该夹角能使得两束光进行聚焦，则可不设置聚焦面镜3，当一部分被折叠的光与另一部分未折叠的光平行出射时，则必须设置聚焦面镜3用于使该光束折叠棱镜1出射的光进行聚焦于一点。

可选地，光束折叠棱镜1材料为：玻璃或树脂中至少一种。

具体的，光束折叠棱镜1材料为：玻璃或树脂中至少一种，采用玻璃或者树脂制作该光束折叠棱镜1，有成本低的优点。

可选地，还包括光源5，该光源5为激光光源。

具体的，光斑压缩的光学系统还包括光源5，该光源5为激光光源，设置在该光束准直镜7之前，用于给该光斑压缩的光学系统提供入射光，对该光源5的种类和具体设置位置不做限定，只要能实现该光源5给该光斑压缩的光学系统提供入射光即可。

图4为本发明第二实施例提供的光斑压缩的光学系统结构的光路示意图，如图4所示，光斑压缩的光学系统的工作流程为：光源5发出光，光经过光束准直镜7对光进行准直性优化，之后一部分光通过该光束折叠棱镜1的该入射面11进入该光束折叠棱镜1，该一部分光经过该第一反射面12反射到该第二反射面13，经该第二反射面13反射到该第三反射面14，经该第三反射面14反射到该第四反射面15，经该第四反射面15反射到该出射面16，该一部分光经该出射面16出射，与另一部分光实现了沿光轴的垂直方向进行折叠输出，到该聚焦面镜3，该聚焦面镜3对光进行聚焦出射。

本发明实施例中所述的光源5可以包括但不限于激光光源，例如半导体激光器光源。

本实施例提供一种光斑压缩的光学系统：光斑压缩的光学系统包括：光源5、光束准直镜7、光束折叠棱镜1和聚焦面镜3；该光束折叠棱镜1包括：第一反射面12、第二反射面13、第三反射面14、第四反射面15、入射面11和出射面16；一部分入射光依次经过该入射面11、该第一反射面12、该第二反射面13、该第三反射面14、该第四反射面15和出射面16透射，因为采用该光斑压缩的光学系统对其入射光进行多次反射来进行光的折叠，使得光出射的出射光整体尺寸减小，因为光在该光束折叠棱镜1中发生多次反射使得光的出射面16积发生折叠，所以光折叠过程不损失能量，因为该光束折叠棱镜1材料为玻璃或者树脂，所以有成本低的优点，并且在一个束折叠棱镜中就完成了整体折叠的过程，所以压缩了垂直于光轴方向的尺寸，以达到实现两部分光沿垂直于光轴方向折叠输出的目的。

第三实施例

本实施例提供光斑压缩的光学系统，该光斑压缩的光学系统将第二实施例中的光束折叠棱镜1替换为另一种光束折叠棱镜2，其他光学器件和具体设置位置均不变在此不做赘述。

图5为本发明第三实施例提供的另一种的光束折叠棱镜结构示意图，如图5所示，所述光束折叠棱镜2用于使得一部分进入该光束折叠棱镜2的光与另一部分未进入该光束折叠棱镜2的光实现沿垂直于光的传播方向折叠输出，该光束折叠棱镜2包括：第一反射面22、第二反射面23、第三反射面24、第四反射面25、入射面21、出射面26和其他面，当一部分光进入该光束折叠棱镜2时，依次经过该入射面21、该第一反射面22、该第二反射面23、该第三反射面24、该第四反射面25和出射面26透射，其中，一部分的光进入入射面21，从入射面21不改变方向直接入射到该第一反射面22上，经第一反射面22将入射光反射到第二反射面23上，经第二反射面23将光反射到第三反射面24上，经第三反射面24将光反射到第四反射面25上，再经第四反射面25将光出射到出射面26，光从出射面26出射，通过对一部分的光进入入射面21之后的光的光路进行改变，以达到减少垂直于光轴方向的尺寸的目的。

其中，一部分的光进入入射面21，从入射面21不改变方向直接入射到该第一反射面22上，经第一反射面22将入射光反射到第二反射面23上，经第二反射面23将光反射到第三反射面24上，经第三反射面24将光反射到第四反射面25上，再经第四反射面25将光出射到出射面26，光从出射面26出射，通过对一部分的光进入入射面21之后的光的光路经过四次反射面的改变，光路的折叠，以达到对垂直于光轴方向的尺寸进行压缩的目的。

图6为本发明第三实施例提供的另一种光斑压缩的光学系统结构的光路示意图，如图6所示，光斑压缩的光学系统的工作流程为：光源5发出光，光经过光束准直镜7对光进行准直性优化，之后一部分光通过该光束折叠棱镜2的该入射面21进入该光束折叠棱镜2，该一部分光经过该第一反射面22反射到该第二反射面23，经该第二反射面23反射到该第三反射面24，经该第三反射面24反射到该第四反射面25，经该第四反射面25反射到该出射面26，该一部分光经该出射面26出射，与另一部分光实现了沿光轴的垂直方向进行折叠输出，到该聚焦面镜3，该聚焦面镜3对光进行聚焦出射。

光束折叠棱镜2的压缩比为：若光进入该光束折叠棱镜2的宽度与不进入该光束折叠棱镜2的宽度相等，则压缩比例为：该光束折叠棱镜2中第一反射面22在该入射面21上的映射长度比上出射面26的长度；若光进入该光束折叠棱镜2的宽度与不进入该光束折叠棱镜2的宽度不相等，则压缩比例为：该光束折叠棱镜2中光不进入该光束折叠棱镜2的宽度与光原始的宽度的比值或进入该光束折叠棱镜2的光出射后的宽度与光原始的宽度的比值。即该光束折叠棱镜2的压缩比例，与该光束折叠棱镜2的形状有关，与原始光入射到该光束折叠棱镜2的宽度有关，该光束折叠棱镜2的形状与压缩比例根据实际需要和具体计算设定，在此不做限定，压缩比例是原光传播时的光的宽度比上压缩之后光传播时的光的宽度；光原始的宽度为包括进入光束折叠棱镜2的一部分光、以及未进入光束折叠棱镜2的一部分光的总宽度。

本实施例中，光束折叠棱镜2用于将接收到的一部分光依次经过该入射面21、该第一反射面22、该第二反射面23、该第三反射面24、该第四反射面25和出射面26透射，使得一部分进入光束折叠棱镜2的光与另一部分未进入所述光束折叠棱镜2沿光轴的垂直方向折叠输出，其中，进入该光束折叠棱镜2的光通过四次反射后对其光路进行了折叠，从而使得一部分进入光束折叠棱镜2的光与另一部分未进入所述光束折叠棱镜2的光可以沿与光轴的垂直方向折叠输出时，压缩垂直于光轴方向的尺寸，以达到实现两部分光沿垂直于光轴方向折叠输出的目的。

本实施例提供另一种光斑压缩的光学系统：光斑压缩的光学系统包括：光源5、光束准直镜7、光束折叠棱镜2和聚焦面镜3；该光束折叠棱镜2包括：第一反射面22、第二反射面23、第三反射面24、第四反射面25、入射面21和出射面26；一部分入射光依次经过该入射面21、该第一反射面22、该第二反射面23、该第三反射面24、该第四反射面25和出射面26透射，因为采用该光斑压缩的光学系统对其入射光进行多次反射来进行光的折叠，使得光出射的出射光整体尺寸减小，因为光在该光束折叠棱镜2中发生多次反射使得光的出射面26积发生折叠，所以光折叠过程不损失能量，因为该光束折叠棱镜2材料为玻璃或者树脂，所以有成本低的优点，并且在一个束折叠棱镜中就完成了整体折叠的过程，所以压缩了垂直于光轴方向的尺寸，以达到实现两部分光沿垂直于光轴方向折叠输出的目的。

第四实施例

本实施例提供一种光斑压缩的方法，使用第二实施例和第三实施例中任意一项该光斑压缩的光学系统，该方法包括：

该光源5发出光，一部分光通过该光束折叠棱镜的该入射面进入该光束折叠棱镜，该一部分光经过该第一反射面反射到该第二反射面，经该第二反射面反射到该第三反射面，经该第三反射面反射到该第四反射面，经该第四反射面反射到该出射面，该一部分光经该出射面出射，与另一部分光实现沿光轴的垂直方向折叠输出。

可选地，一部分光通过所述光束折叠棱镜的所述入射面进入所述光束折叠棱镜还包括：所述一部分光通过所述光束准直镜7进行压缩后输出到所述光束折叠棱镜上。

具体的，该光束准直镜7包括：快轴压缩镜和慢轴压缩镜，该光通过该快轴压缩镜和或该慢轴压缩镜进行压缩之后出射到该光束折叠棱镜7上，光源汇合后从该出射面透射传输到该聚焦面镜，该聚焦面镜对光进行聚焦出射。

可选地，所述一部分光经所述出射面出射，与另一部分光轴的垂直方向折叠输出还包括：光折叠后从所述出射面透射传输到所述聚焦面镜3，所述聚焦面镜3对光进行聚焦出射。

光斑压缩的方法的流程为：该光源发出光，光经过光束准直镜对光进行准直性优化，之后一部分光通过该光束折叠棱镜的该入射面进入该光束折叠棱镜，该一部分光经过该第一反射面反射到该第二反射面，经该第二反射面反射到该第三反射面，经该第三反射面反射到该第四反射面，经该第四反射面反射到该出射面，该一部分光经该出射面出射，与另一部分光实现沿光轴的垂直方向折叠输出到该聚焦面镜，该聚焦面镜对光进行聚焦出射。

本实施例提供一种光斑压缩的方法，该光斑压缩的方法通过使用第一实施例中的光斑压缩的光学系统：该光斑压缩的光学系统包括：光源5、光束准直镜7、光束折叠棱镜和聚焦面镜3；该光束折叠棱镜包括：第一反射面、第二反射面、第三反射面、第四反射面、入射面和出射面；一部分入射光依次经过该入射面、该第一反射面、该第二反射面、该第三反射面、该第四反射面和出射面透射，因为采用该光斑压缩的光学系统对其入射光进行多次反射来进行光的折叠，使得光出射的出射光面积发生减小，因为光在该光束折叠棱镜中发生多次反射使得光的出射面积发生折叠，所以光折叠过程不损失能量，因为该光束折叠棱镜材料为玻璃或者树脂，所以有成本低的优点，并且在一个束折叠棱镜中就完成了整体折叠的过程，所以压缩了垂直于光轴方向的尺寸，以达到实现两部分光沿垂直于光轴方向折叠输出的目的。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种光束折叠棱镜，其特征在于，所述光束折叠棱镜包括：第一反射面、第二反射面、第三反射面、第四反射面、入射面和出射面；

所述光束折叠棱镜用于将接收到的一部分光依次经过所述入射面、所述第一反射面、所述第二反射面、所述第三反射面、所述第四反射面和所述出射面透射，所述一部分光经所述出射面出射，与另一部分光沿着垂直于光轴的传播方向折叠输出。

2.根据权利要求1所述光束折叠棱镜，其特征在于，所述入射面与所述出射面平行，所述第一反射面设于所述入射面与所述出射面之间，并与所述入射面的夹角为45°，所述第二反射面与所述第三反射面垂直，所述第二反射面与所述第三反射面分别垂直于所述入射面与所述出射面，第四反射面与所述出射面的夹角为45°，所述第一反射面与所述第四反射面垂直。

3.根据权利要求1所述光束折叠棱镜，其特征在于，所述第一反射面、所述第二反射面、所述第三反射面和所述第四反射面为全反射面。

4.一种光斑压缩的光学系统，其特征在于，所述光斑压缩的光学系统包括：光束准直镜和权利要求1-3任意一项所述的光束折叠棱镜，所述光束准直镜设置在所述光束折叠棱镜入射光的光路上。

5.根据权利要求4所述光斑压缩的光学系统，其特征在于，还包括聚焦面镜，所述聚焦面镜设置在所述光束折叠棱镜出射光的光路上。

6.根据权利要求5所述光斑压缩的光学系统，其特征在于，所述聚焦面镜包括：柱面镜或者球面镜中任意一种。

7.根据权利要求4所述光斑压缩的光学系统，其特征在于，所述光束折叠棱镜材料为：玻璃或树脂中至少一种。

8.一种光斑压缩的方法，其特征在于，使用权利要求4-7中任意一项所述光斑压缩的光学系统，该方法包括：

一部分光通过所述光束折叠棱镜的所述入射面进入所述光束折叠棱镜，所述一部分光经过所述第一反射面反射到所述第二反射面，经所述第二反射面反射到所述第三反射面，经所述第三反射面反射到所述第四反射面，经所述第四反射面反射到所述出射面，所述一部分光经所述出射面出射，与另一部分光沿着垂直于光轴的传播方向折叠输出。

9.根据权利要求8所述光斑压缩的方法，其特征在于，一部分光通过所述光束折叠棱镜的所述入射面进入所述光束折叠棱镜还包括：所述一部分光通过所述光束准直镜进行压缩后输出到所述光束折叠棱镜上。

10.根据权利要求8所述光斑压缩的方法，其特征在于，所述一部分光经所述出射面出射，与另一部分光沿着垂直于光轴的传播方向折叠输出，还包括：光折叠后从所述出射面透射传输到聚焦面镜，所述聚焦面镜对光进行聚焦出射。

Images