CN109669269A - 三向激光合束增强系统及方法 - Google Patents

Abstract

三向激光合束增强系统及方法，包括至少一个分光棱镜、激光二极管A、激光二极管B、激光二极管C、激光二极管驱动器、透镜组A、透镜组B、透镜组C、单向玻璃A、单向玻璃B、单向玻璃C，所述分光棱镜用于汇聚三个方向的激光，所述激光二极管A用于发出激光，所述激光二极管B用于发出激光，所述激光二极管C用于发出激光，所述激光发生器驱动器用于驱动激光二极管A、激光二极管B、激光二极管C发出激光，所述透镜组A用于聚焦调节光，所述透镜组B用于聚焦调节光，所述透镜组C用于聚焦调节光，所述单向玻璃A用于反射光，所述单向玻璃B用于反射光，所述单向玻璃C用于反射光。提供一种适用于激光二极管的光学合束增强技术。

Description

三向激光合束增强系统及方法

技术领域

本发明涉及三向激光合束增强系统及方法。

技术背景

激光是20世纪以来继核能、电脑、半导体之后，人类的又一重大发明，被称为“最快的刀”、“最准的尺”、“最亮的光”，激光二极管的诞生更是引发了人类对激光运用的大爆发，其中主要有激光打标、激光焊接、激光切割、光纤通信、激光光谱、激光测距、激光雷达、激光唱片、激光指示器、激光矫视、激光美容、激光扫描等，激光二极管最主要的一个性能指标就是其光强度，功率越大的激光二极管其工作效率越高，但是大功率的激光二极管制造难度高，良品率低等因素推高了大功率激光二极管的价格，而相对功率较小的激光二极管价格相对低很多，因此一种使用相对功率较小的激光二极管合并光束进行增强以达到大功率激光二极管效果的技术具有很高的应用前景。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种适用于激光二极管的光学合束增强技术。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

三向激光合束增强系统及方法，包括至少一个分光棱镜、激光二极管A、激光二极管B、激光二极管C、激光二极管驱动器、透镜组A、透镜组B、透镜组C、单向玻璃A、单向玻璃B、单向玻璃C，所述分光棱镜用于汇聚三个方向的激光，所述激光二极管A用于发出激光，所述激光二极管B用于发出激光，所述激光二极管C用于发出激光，所述激光发生器驱动器用于驱动激光二极管A、激光二极管B、激光二极管C发出激光，所述透镜组A用于聚焦调节光，所述透镜组B用于聚焦调节光，所述透镜组C用于聚焦调节光，所述单向玻璃A用于反射光，所述单向玻璃B用于反射光，所述单向玻璃C用于反射光。

所述的分光棱镜设有半透半反镜。

所述的单向玻璃具有单向反射的光学特性。

所述的激光二极管A、激光二极管B、激光二极管C、激光二极管驱动器、通过导线电连接。

三向激光合束增强系统及方法，其特征在于使用分光棱镜光路可逆原理对光进行合束增强。

所述的三向激光合束增强系统及方法，使用单向玻璃阻隔光束反向传播。

所述的三向激光合束增强系统及方法，使用3面单向玻璃阻隔光束的回传，使光束只能从一个方向传播。

三向激光合束增强系统及方法，其特征在于使用3个激光二极管同时工作用以增强激光强度。

所述的三向激光合束增强系统及方法，其特征在于使用3个透镜组对光进行聚焦调节。

所述的三向激光合束增强系统及方法，其特征在于使用3个激光二极管照射分光棱镜的3个几何面进行光学合束。

本发明的有益效果是：使用相对价格较低相对功率较小的激光二极管来达到价格高昂的激光二极管一样的光源效果，并且提高了现有激光二极管技术的功率上限，扩大了其应用范围并提高了大功率激光二极管的应用效果。

附图说明

图1为示意性的示出本发明优选实施例的原理示意图；

图2为示意性的示出本发明优选实施例的光传播流程示意图；

附图中各标号所代表的部件列表如下：

(1)分光棱镜、(2)激光二极管A、(3)激光二极管B、(4)激光二极管C、(5)激光二极管驱动器、(11)半透半反镜、(12)单向镜A、(13)单向镜B、(14)单向镜C、(21)透镜组A、(22)透镜组B、(23)透镜组C、(30)导线、(40)激光二极管A的发射光、(41)激光二极管A的聚焦光、(50)激光二极管B的发射光、(51)激光二极管B的聚焦光、(60)激光二极管C的发射光、(61)激光二极管C的聚焦光、(71)方向A、(72)发射向、(73)方向B、(74)方向C、(100)合束增强光。

具体实施方法

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例仅用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

主要原理部分，如图1所示，激光二极管驱动器5通电经过导线10驱动激光二极管A2、激光二极管B3、激光二极管C4分别发射出激光二极管A的发射光40、激光二极管B的发射光50、激光二极管C的发射光60，它们发射的光分别经过透镜组A21、透镜组B22、透镜组C23的聚焦后分别形成激光二极管A的聚焦光41、激光二极管B的聚焦光51、激光二极管C的聚焦光61，分别照射到分光棱镜1的3个几何面，经过单向镜A12、单向镜B13、单向镜C14和半透半反反射镜11的来回反射，最终经由发射向72发射出来构成合束增强光100。

激光二极管A2的光传播原理部分，激光二极管A2发射出激光二极管A的发射光40经过透镜组A21调焦后形成激光二极管A的聚焦光41，透过单向镜A12照射到分光棱镜1的半透半反镜11上，光束分化为方向71跟发射向72的两束光完成一次发射，方向71的光束照射到单向镜C14，由于单向镜C14的单向透光的特性，被反射回分光棱镜1的半透半反镜11被分成了方向74跟方向73的两束光，方向74的光束照射到了单向镜B13被反射回分光棱镜1的半透半反镜11分化成方向71，发射向72的两束光，方向71的光束照射到单向镜C14至此构成一个光循环不停的反射，每反射一个循环都会增强发射向72的光线一次，方向73的光束遇到单向镜A12至此构成一个光循环不停的反射，每反射一个循环都会增强发射向72光线一次，构成合束增强光100。

激光二极管B3的光传播原理部分，激光二极管B3发射出激光二极管B的发射光50经过透镜组B22调焦后形成激光二极管B的聚焦光51，透过单向镜B13照射到分光棱镜1的半透半反镜11上，光束分化为方向71跟发射向72的两束光完成一次发射，方向71的光束照射到单向镜C14，由于单向镜C14的单向透光的特性，被反射回分光棱镜1的半透半反镜11被分成了方向74跟方向73的两束光，方向74的光束照射到了单向镜B13被反射回分光棱镜1的半透半反镜11分化成方向71，发射向72的两束光，方向71的光束照射到单向镜C14至此构成一个光循环不停的反射，每反射一个循环都会增强发射向72的光线一次，方向73的光束遇到单向镜A12至此构成一个光循环不停的反射，每反射一个循环都会增强发射向72光线一次，构成合束增强光100。

激光二极管C4的光传播原理部分，激光二极管C4发射出激光二极管C的发射光60经过透镜组C23调焦后形成激光二极管C的聚焦光61，透过单向镜C14照射到分光棱镜1的半透半反镜11上，光路分化为方向73跟发射向74的两束光，方向73的光束照射到单向镜A12，由于单向镜A12的单向透光的特性，被反射回到分光棱镜1的半透半反镜11被分成了方向71跟发射向72的两束光完成一次发射，方向71的光束照射到了单向镜C14至此构成一个光循环不停的反射，每反射一个循环都会增强发射向72光线一次，发方向74的光束照射到单向镜B13，由于单向镜B13的单向透光的特性被反射回到分光棱镜1的半透半反镜11被分成了方向71跟发射向72的两束光，至此构成一个循环不停的反射，每反射一个循环都会增强发射向72的光线一次，构成合束光增强光100。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.三向激光合束增强系统及方法，包括至少一个分光棱镜、激光二极管A、激光二极管B、激光二极管C、激光二极管驱动器、透镜组A、透镜组B、透镜组C、单向玻璃A、单向玻璃B、单向玻璃C，所述分光棱镜用于汇聚三个方向的激光，所述激光二极管A用于发出激光，所述激光二极管B用于发出激光，所述激光二极管C用于发出激光，所述激光二极管驱动器用于驱动激光二极管A、激光二极管B、激光二极管C发出激光，所述透镜组A用于聚焦调节光，所述透镜组B用于聚焦调节光，所述透镜组C用于聚焦调节光，所述单向玻璃A用于反射光，所述单向玻璃B用于反射光，所述单向玻璃C用于反射光。

2.根据权利要求1所述的分光棱镜设有半透半反镜。

3.根据权利要求1所述的单向玻璃具有单向反射的光学特性。

4.根据权利要求1所述的激光二极管A、激光二极管B、激光二极管C、激光二极管驱动器、通过导线电连接。

5.三向激光合束增强系统及方法，其特征在于使用分光棱镜光路可逆原理对光进行合束增强。

6.根据权利要求5所述的三向激光合束增强系统及方法，使用单向玻璃阻隔光束反向传播。

7.根据权利要求5、6所述的三向激光合束增强系统及方法，使用3面单向玻璃阻隔光束的回传，使光束只能从一个方向传播。

8.三向激光合束增强系统及方法，其特征在于使用3个激光二极管同时工作用以增强激光强度。

9.根据权利要求8所述的三向激光合束增强系统及方法，其特征在于使用3个透镜组对光进行聚焦调节。

10.根据权利要求8所述的三向激光合束增强系统及方法，其特征在于使用3个激光二极管照射分光棱镜的3个几何面进行光学合束。