CN112904581A - 激光模组、器件、光空间转换方法、中强线光斑形成方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种激光模组、器件、光空间转换方法、中强线光斑形成方法，涉及激光整形输出技术领域。包括激光光源，以及设置在所述激光光源的出光侧的转换镜组，所述转换镜组用于通过对入射的激光束进行空间内的多次转折以将激光束的慢轴方向转换90°出射，同时也将激光束的快轴方向转换90°出射，完成快轴方向和慢轴方向的角度互换。激光束经转换镜组转换后，以慢轴方向出光细窄、快轴方向出光宽度大的竖长条形激光束出射，形成线光斑。应用于激光雷达进行横向范围扫描时，竖长条形的激光束扫描过程覆盖了足够高度的空间范围，得到较大的扫描覆盖范围。结构紧凑、尺寸小，实现所需的功能且避免成本增加；形成的光斑形式多样化。

Description

激光模组、器件、光空间转换方法、中强线光斑形成方法

技术领域

本申请涉及激光整形输出技术领域，具体而言，涉及一种激光模组、器件、光空间转换方法、中强线光斑形成方法。

背景技术

现有技术应用于激光雷达，激光加工等领域的激光器件在出光时，在出光侧接收到的是一个类似于扁平状的光斑。扁平状的光斑在具体应用时，有一定的局限。

以激光雷达为例，现有技术中，出射光束需要在具有一定高度的空间范围内横向扫描，由于激光源通常在慢轴方向具有较大的出光宽度，而快轴方向的出光细窄，出光的横向扫描难以保证足够的高度空间范围，翻转激光器件的角度或者进行高度空间内的摆动，都不利于激光模组的工作稳定性和使用寿命，若要在保证高度的空间扫描范围的基础上避免翻转或高度空间范围的摆动，就需要叠加多个激光模组来提高出射光束在高度方向的覆盖范围，这样一来，一方面会引入激光模组热量聚集的问题，需要进一步引入散热的结构对激光器件进行散热或者降温处理以保证激光器件的工作，另一方面，多个激光模组也大大增加了结构成本。

发明内容

本申请的目的在于提供一种激光模组、器件、光空间转换方法、中强线光斑形成方法，以解决激光模组用于激光雷达等应用中，出射光柱在高度空间的覆盖范围小的问题。

本申请的实施例是这样实现的：

本申请实施例的一方面，提供一种激光模组，包括激光光源，以及设置在激光光源的出光侧的转换镜组，转换镜组用于通过对入射的激光束进行空间内的多次转折以将激光束的慢轴方向转换90°出射。

可选地，转换镜组包括异形棱镜，异形棱镜具有与第三方向呈预设夹角的第一全反射面、与第二方向呈预设夹角的第二全反射面以及与第一方向呈预设夹角的第三全反射面，第一全反射面、第二全反射面和第三全反射面依次反射激光束并出射；或者，转换镜组包括依次反射激光束的第一反射镜、第二反射镜和第三反射镜，激光束经第三反射镜反射后出射，第一反射镜与第三方向呈预设夹角，第二反射镜与第二方向呈预设夹角，第三反射镜与第一方向呈预设夹角；其中，第一方向、第二方向和第三方向分别为激光束由激光光源中出射的方向、由激光光源中出射的激光束的快轴方向和慢轴方向。

可选地，在激光光源的出光侧还设置有准直镜，用于对激光光源出射的激光束准直。

本申请实施例的另一方面，提供一种光空间转换方法，包括激光光源沿第一方向出射激光束，激光束的慢轴方向为第二方向，第二方向与第一方向垂直；激光束经转换镜组进行空间内的多次转折后出射，其中，经转换镜组后出射的激光束的慢轴方向为第三方向，第三方向分别与第一方向和第二方向垂直。

可选地，转换镜组包括异形棱镜，异形棱镜具有与第三方向呈预设夹角的第一全反射面、与第二方向呈预设夹角的第二全反射面以及与第一方向呈预设夹角的第三全反射面；激光束经转换镜组进行空间内的多次转折后出射包括：激光束依次经异形棱镜的第一全反射面、第二全反射面和第三全反射面的反射后出射。

可选地，转换镜组包括依次设置的第一反射镜、第二反射镜和第三反射镜，第一反射镜与第三方向呈预设夹角，第二反射镜与第二方向呈预设夹角，第三反射镜与第一方向呈预设夹角；激光束经转换镜组进行空间内的多次转折后出射包括：激光束依次经第一反射镜、第二反射镜和第三反射镜的反射后出射。

本申请实施例的还提供一种激光器件，包括至少两组上述的激光模组；至少两组激光模组的激光光源出射的激光束相互平行，相邻两组激光模组沿激光光源出射的激光束的快轴方向排列设置。

可选地，在至少两组激光模组的转换镜组的出光侧设置有调节镜组，调节镜组用于调节经至少两组激光模组的转换镜组转换后的激光束匀化，以形成中强线光斑。

可选地，调节镜组包括沿光路方向依次设置的汇聚透镜、微透镜阵列和楔形镜；其中，微透镜阵列包括呈夹角依次连接设置的至少两个微透镜子阵列，每个微透镜子阵列与对应的激光模组中经汇聚透镜出射的激光束垂直。

本申请实施例还提供一种中强线光斑形成方法，包括至少两组激光模组的激光光源出射相互平行的激光束，相互平行的至少两激光束沿快轴方向排列；至少两激光束分别经激光模组的转换镜组，至少两激光束的慢轴方向转换90°后出射；慢轴方向转换90°后的至少两激光束经调节镜组调节匀化，以出射形成中强线光斑，中强线光斑的慢轴方向为第二方向。

本申请实施例的有益效果包括：

本申请实施例提供的激光模组及光空间转换方法、器件及中强线光斑形成方法，激光光源出射激光束，激光束入射转换镜组，转换镜组对入射的激光束进行空间内的多次转折，将激光束的慢轴方向转换90°出射，同时也将激光束的快轴方向转换90°出射，完成快轴方向和慢轴方向的角度互换。激光光源出射的激光束，慢轴方向出光宽度大，快轴方向出光细窄，因此形成扁平形激光束，扁平形激光束经转换镜组转换后，以慢轴方向出光细窄、快轴方向出光宽度大的竖长条形激光束出射，形成线光斑。当本申请实施例的激光模组应用于激光雷达进行横向范围扫描时，竖长条形的激光束扫描过程覆盖了足够高度的空间范围，能够得到较大的扫描覆盖范围。本申请实施例的激光模组，通过转换镜组即可完成激光束的快轴和慢轴的空间转换，模组整体结构紧凑、尺寸小，实现所需的功能的同时能够避免成本的增加；通过转换镜组可形成便于灵活调节设定快轴方向和慢轴方向各相应参数的线光斑，形成的光斑形式多样化，可适应不同的需求场景，例如可应用于激光雷达，解决现有技术中激光雷达的出光扫描在高度空间范围的扫描覆盖区域窄小的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，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申请的某些实施例，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为本申请实施例提供的激光模组的结构示意图之一；

图2为图1中激光模组转换后快轴方向光路示意图；

图3为图1中激光模组转换后慢轴方向光路示意图；

图4为本申请实施例提供的激光模组的结构示意图之二；

图5为本申请实施例提供的光空间转换方法流程图之一；

图6为本申请实施例提供的光空间转换方法流程图之二；

图7为本申请实施例提供的激光器件的结构示意图之一；

图8为图7中激光器件光路转换后快轴方向光路示意图；

图9为图7中激光器件光路转换后慢轴方向光路示意图；

图10为本申请实施例提供的激光器件的结构示意图之二；

图11为图10中激光器件光路转换后快轴方向光路示意图；

图12为图10中激光器件光路转换后慢轴方向光路示意图；

图13为本申请实施例的中强线光斑形成方法中形成的中强线光斑的能量密度图；

图14为本申请实施例提供的一种中强线光斑形成方法的流程图。

图标：101-慢轴扩束镜；102-快轴准直镜；111、111A、111B-第一反射镜；112、112A、112B-第二反射镜；113、113A、113B-第三反射镜；301-汇聚透镜；3021-第一微透镜子阵列；3022-第二微透镜子阵列；303-楔形镜。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请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申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“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，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。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申请中的具体含义。

请参照图1，本申请实施例提供一种激光模组，包括激光光源，以及设置在激光光源的出光侧的转换镜组，转换镜组用于通过对入射的激光束进行空间内的多次转折以将激光束的慢轴方向转换90°出射。

示例的，激光光源可为半导体激光器，激光光源出射激光束，激光束入射转换镜组后，转换镜组对入射的激光束进行空间内的多次转折，使由激光光源出射的激光束的慢轴方向转换90°出射；当然，转换镜组同时也将激光光源出射的激光束的快轴方向转换90°出射，也就是说，激光光源出射的激光束经转换镜组后，激光束的快轴和慢轴均转换90°，激光光源出射的激光束(入射转换镜组前的激光束)的慢轴方向变为转换后(由转换镜组出射的激光束)的快轴方向，激光光源出射的激光束的快轴方向变为转换后的慢轴方向，以完成激光束慢轴方向和快轴方向的互换。

这样一来，激光光源出射的激光束由现有的慢轴方向出光宽度大、快轴方向出光细窄的扁平形激光束，经转换镜组后转换为如图2所示快轴方向出光宽度大、图3所示慢轴方向出光细窄的竖长条形激光束，以形成竖长的线光斑。

将激光模组应用于激光雷达进行横向范围扫描时，因转换后快轴方向出光宽度大，转换后的快轴方向即为激光雷达横向扫描时的高度空间方向，沿横向扫描，即为沿转换后的慢轴方向扫描，光的空间转换将激光束的快轴方向和慢轴方向互换，增大了扫描光的高度空间范围，使得在出射激光束进行扫描的过程能够包含较大的扫描覆盖范围，使高度空间和横向方向上均能覆盖更大的区域，得到范围较大的扫描区域，解决了现有技术中出光扫描在高度空间的覆盖范围小的问题。

在激光光源的出光侧还设置有慢轴扩束镜101，用于对激光光源出射的激光束慢轴方向扩束。

在激光光源的出光侧还设置有准直镜，用于对激光光源出射的激光束准直。

激光光源出射的激光束，经准直镜准直后，再入射转换镜组。

如图4所示，准直镜可为快轴准直镜102，对激光光源出射的激光束的快轴方向准直。准直镜还可包括慢轴准直镜(图4中未示出)，还对激光光源出射的激光束的慢轴方向准直。

本申请实施例提供的激光模组，激光光源出射激光束，激光束入射转换镜组，转换镜组对入射的激光束进行空间内的多次转折，将激光束的慢轴方向转换90°出射，同时也将激光束的快轴方向转换90°出射，完成快轴方向和慢轴方向的互换。一般常见的激光光源出射的激光束，通常为慢轴方向出光宽度大而快轴方向出光细窄，因此形成扁平形激光束，扁平形激光束经转换镜组转换后，以慢轴方向出光细窄、快轴方向出光宽度大的竖长条形激光束出射，形成竖长的线光斑。这样一来，当本申请实施例的激光模组应用于激光雷达进行横向范围扫描时，竖长条形的激光束扫描过程覆盖了足够高度的空间范围，得到较大的扫描覆盖范围。本申请实施例的激光模组，通过转换镜组即可完成激光束的快轴方向和慢轴方向的空间转换，模组整体结构紧凑、尺寸小，实现所需的功能且避免成本增加；通过转换镜组可形成便于灵活调节设定快轴方向和慢轴方向各参数的线光斑，形成的线光斑形式多样化，可适应不同的需求场景，例如可应用于激光雷达，解决现有技术中激光雷达的出光扫描在高度空间范围的扫描覆盖区域窄小的问题。

激光光源出射的激光束在转换镜组内多次空间转折时，可通过反射的方式实现。

示例地，转换镜组包括异形棱镜，异形棱镜具有与第三方向呈预设夹角的第一全反射面、与第二方向呈预设夹角的第二全反射面以及与第一方向呈预设夹角的第三全反射面，第一全反射面、第二全反射面和第三全反射面依次反射激光束并出射；其中，第一方向、第二方向和第三方向分别为激光束由激光光源中出射的方向、由激光光源中出射的激光束的快轴方向和慢轴方向。

第一方向、第二方向和第三方向相互垂直，可分别看成Y轴、Z轴、X轴三个方向。第一方向是激光光源出射激光束的方向，第二方向为入射转换镜组前激光束的快轴方向，第三方向为入射转换镜组前激光束的慢轴方向。

异形棱镜具有三个全反射面，分别为第一全反射面、第二全反射面和第三全反射面，第一全反射面和第三方向呈预设夹角，第二全反射面和第二方向呈预设夹角，第三全反射面和第一方向呈预设夹角，激光光源出射的激光束入射异形棱镜后，依次经第一全反射面、第二全反射面和第三全反射面后，激光光源出射的激光束的慢轴方向和快轴方向分别转换90°出射，以完成激光束慢轴方向和快轴方向的角度互换。

激光光源出射的激光束还可通过多个反射镜的依次反射实现在转换镜组内多次空间转折。

示例地，转换镜组包括依次反射激光束的第一反射镜111、第二反射镜112和第三反射镜113，激光束经第三反射镜113反射后出射，第一反射镜111与第三方向呈预设夹角，第二反射镜112与第二方向呈预设夹角，第三反射镜113与第一方向呈预设夹角；其中，第一方向、第二方向和第三方向分别为激光束由激光光源中出射的方向、由激光光源中出射的激光束的快轴方向和慢轴方向。

激光光源出射的激光束入射转换镜组，依次经转换镜组的第一反射镜111、第二反射镜112和第三反射镜113，使激光光源出射的激光束的慢轴方向和快轴方向转换90°出射，以完成激光束慢轴方向和快轴方向的角度互换。

第一反射镜111、第二反射镜112和第三反射镜113的设置方式如图4所示，第一反射镜111与第三方向呈预设夹角，第二反射镜112与第二方向呈预设夹角，第三反射镜113与第一方向呈预设夹角，激光光源出射的激光束依次经第一反射镜111、第二反射镜112和第三反射镜113后，完成快轴方向和慢轴方向的角度互换。

需要说明的是，通常情况下，为了保证对激光束快轴方向和慢轴方向的准确互换，第一反射镜111与第三方向之间的预设夹角、第二反射镜112与第二方向之间的预设夹角，以及第三反射镜113与第一方向之间的预设夹角相同，预设夹角可为45°，预设夹角为45°时，激光光源出射的激光束经上述三次转折后，快轴方向和慢轴方向角度互换，激光束的出射方向不变。

第一反射镜111可以是绕X轴(第三方向)转动45°的反射镜，激光光源出射的激光束经过第一反射镜111反射后，入射至第二反射镜112，第二反射镜112可以是绕Z轴(第二方向)转动45°的反射镜；激光束经过第二反射镜112反射后，入射至第三反射镜113，第三反射镜113可以是绕Y轴(第一方向)转动45°的反射镜；激光束经过第三反射镜113反射后直接出射；完成上述过程后，激光光源出射的激光束完成了快轴和慢轴方向的角度的互相交换。

并且，异形棱镜的第一全反射面、第二全反射面和第三全反射面在异形棱镜上所处的位置关系，或者第一反射镜111、第二反射镜112和第三反射镜113之间的设置位置和角度关系可有不同的组合形式，但均可实现激光束的角度空间转换，形成转换后快轴方向的线光斑，以得到扫描时覆盖足够高度的空间范围的扫描区域。

请参照图5，本申请实施例还提供一种光空间转换方法，该方法包括：

S100：激光光源沿第一方向出射激光束，激光束的慢轴方向为第二方向，第二方向与第一方向垂直。

激光光源出射激光束，激光光源出射激光束的方向为第一方向，激光光源出射的激光束的慢轴方向为第二方向，激光光源出射的激光束的快轴方向为第三方向，第一方向、第二方向和第三方向相互垂直。

其中，第一方向、第二方向和第三方向为固定方向，可以将空间相互垂直的第一方向、第二方向和第三方向视为一空间直角坐标系，而激光束的快轴方向和慢轴方向在转换前后各自转换90°，即快轴方向和慢轴方向实现互换。

第一方向对应激光光源出射激光束的方向；第二方向对应激光光源出射的激光束的慢轴方向，即第二方向对应入射转换镜组前的激光束的慢轴方向，转换后，第二方向还对应经转换镜组出射的激光束的快轴方向；第三方向对应激光光源出射的激光束的快轴方向，即第三方向对应入射转换镜组前的激光束的快轴方向，转换后，第三方向还对应经转换镜组出射的激光束的慢轴方向。

S110：激光束经转换镜组进行空间内的多次转折后出射，其中，经转换镜组后出射的激光束的慢轴方向为第三方向，第三方向分别与第一方向和第二方向垂直。

激光光源出射的激光束经转换镜组进行空间内的多次转折后出射，转折后出射的激光束的快轴方向和慢轴方向互换，此时，激光光源出射的激光束转换前的快轴方向变为转折后出射的激光束的慢轴方向，即为第三方向。

具体地，可采用空间多次反射的方式对激光束进行转折，反射的载体可采用异形棱镜。转换镜组包括异形棱镜，异形棱镜具有与第三方向呈预设夹角的第一全反射面、与第二方向呈预设夹角的第二全反射面以及与第一方向呈预设夹角的第三全反射面。

S111-1：激光束依次经异形棱镜的第一全反射面、第二全反射面和第三全反射面的反射后出射。

由激光光源出射的激光束依次经第一全反射面、第二全反射面和第三全反射面的反射，激光光源出射的激光束快轴方向和慢轴方向完成角度互换后出射，形成转换后慢轴方向出光细窄、快轴方向出光宽度大的竖长条形的线光斑。

反射除了可采用异形棱镜反射外，反射的载体还可为三片以特定位置和角度关系设置的反射镜。示例地，如图4所示，转换镜组包括依次设置的第一反射镜111、第二反射镜112和第三反射镜113，第一反射镜111与第三方向呈预设夹角，第二反射镜112与第二方向呈预设夹角，第三反射镜113与第一方向呈预设夹角。

如图6所示，S111-2：激光束依次经第一反射镜111、第二反射镜112和第三反射镜113的反射后出射。

由激光光源出射的激光束依次经第一反射镜111、第二反射镜112和第三反射镜113的反射，激光光源出射的激光束快轴方向和慢轴方向完成角度互换后出射，形成转换后慢轴方向出光细窄、快轴方向出光宽度大的竖长条形的线光斑。

如图7所示，本申请实施例还提供一种激光器件，其包括至少两组上述的激光模组；至少两组激光模组的激光光源出射的激光束相互平行，相邻两组激光模组沿激光光源出射的激光束的快轴方向排列设置。

本申请实施例的激光器件中包括至少两组前述的激光模组；且至少两组激光模组的激光光源出射的激光束相互平行，相邻两组激光模组沿激光光源出射的激光束的快轴方向排列设置。相应地，用于对激光束进行准直处理的准直镜也在对应于每一激光束的出光方向依次设置，示例的，准直镜可以根据对光束的实际调整需要设置快轴准直镜102以及慢轴扩束镜101。

当激光模组设置有两组时，两组激光模组分别包括有激光光源，如图7所示，第一组激光模组中激光光源出射的激光束对应有包括第一反射镜111A、第二反射镜112A、第三反射镜113A的转换镜组；第二组激光模组中激光光源出射的激光束对应有包括第一反射镜111B、第二反射镜112B、第三反射镜113B的转换镜组，以分别对两组激光模组中激光光源出射的激光束进行快轴方向和慢轴方向的转换，从而可以在接收侧形成连续的线光斑。

如图8和图9所示，两组激光模组能够分别独立完成激光束快轴方向和慢轴方向的角度转换互换，两组激光模组沿激光光源出射的激光束的快轴方向排列，其中，两组激光模组中的转换镜组相互呈镜像设置，且在空间进行相互避让的互补排布，这样一来，在实现输出两组激光模组出射的激光束的合束光的同时，能够充分利用激光器件的结构空间，避免使得激光器件的结构尺寸过大。

一组激光模组能够实现使激光光源出射的激光束在快轴方向和慢轴方向的角度互换，形成图10所示的竖长条形的线光斑，两组激光模组在转换后的快轴方向(第二方向)能够形成两组竖长条形的线光斑，通过激光模组中激光光源的排布设置，能够形成双倍长度的竖长条形线光斑，从而成倍增加横向扫描时，高度方向上的空间区域。

本申请实施例提供的半导体激光器件，包含与前述激光模组相同的结构和有益效果，在前述对于激光模组的解释说明中，已经对于激光模组的工作方式和工作原理等进行了详细描述，在此不再赘述。

并且，为了形成能量密度均匀的中强线光斑，在至少两组激光模组的转换镜组的出光侧设置有调节镜组，调节镜组用于调节经至少两组激光模组的转换镜组转换后的激光束匀化，以形成中强线光斑。如图10所示，仍旧以两组激光模组形成中强线光斑为例，在两组激光模组转换后出射的激光束的出光方向均设置调节镜组，调节镜组对两激光模组出射的激光束的出光方向进行调节，以使得两组竖长条形的线光斑之间具有部分重叠加强，调节镜组对激光束匀化后，形成能量密度为图13所示的中强线光斑图案。

具体地，如图11和图12所示，调节镜组包括沿光路方向依次设置的汇聚透镜301、微透镜阵列和楔形镜303；其中，微透镜阵列包括呈夹角依次连接设置的至少两个微透镜子阵列，每个微透镜子阵列与对应的激光模组中经汇聚透镜301出射的激光束垂直。

微透镜阵列包括至少两个微透镜子阵列，微透镜子阵列为两个时，分别为第一微透镜子阵列3021和第二微透镜子阵列3022；微透镜子阵列的数量和激光模组的数量对应，每个激光模组出射的转换后的激光束对应入射一个微透镜子阵列。

汇聚透镜301用于聚光，汇聚透镜301可为柱面镜，对角度转换后激光束的原快轴方向(转换后的慢轴方向)进行压缩，使转换后的激光束沿汇聚透镜301中心偏转，与后端两个微透镜子阵列进行角度匹配，两个微透镜子阵列摆放角度与转换后的激光束的入射方向相互垂直。入射到微透镜子阵列的激光束经过两组微透镜子阵列进行匀化，再通过楔形镜303折射调控角空间下的光斑叠加，形成中强线光斑。

其中，楔形镜303可为一个整体，使分别经两个微透镜子阵列的激光束均入射楔形镜303。或者，如图11所示，楔形镜303还可以为数量与微透镜子阵列对应的多个，多个楔形镜303之间通过胶合等方式相互固定连接，经一个微透镜子阵列的激光束入射一个对应的楔形镜303。

同理，汇聚透镜301可为一个，也可为与微透镜子阵列对应数量的多个汇聚透镜301，若汇聚透镜301为与微透镜子阵列数量对应的多个，则多个汇聚透镜301之间通过胶合方式固定。

在此基础上，请参照图14，本申请实施例提供一种中强线光斑形成方法，该方法包括：

S200：至少两组激光模组的激光光源出射相互平行的激光束，相互平行的至少两激光束沿快轴方向排列。

采用至少两组激光模组，至少两组激光模组出射相互平行的激光束，每组激光模组出射一激光束，则至少两组激光模组出射相互平行的至少两激光束。并且，相互平行的至少两激光束沿激光光源出射的激光束的快轴方向，也就是沿第三方向排列。

S210：至少两激光束分别经激光模组的转换镜组，至少两激光束的慢轴方向转换90°后出射。

激光光源出射的激光束经转换镜组后，其快轴方向和慢轴方向角度互换，因此激光模组最终出射的激光束，也就是经转换镜组后的激光束，为快轴方向和慢轴方向角度互换后的激光束。

快轴方向和慢轴方向角度互换后的激光束，沿转换后的快轴方向(第二方向)形成线光斑，因此至少两组激光光源沿转换前的快轴方向(第三方向)排列，使转换前的至少两激光束的慢轴方向经转换镜组后转换90°，形成沿转换后的快轴方向排列的激光束，可成倍增加转换后的快轴方向上线光斑的高度。

S220：慢轴方向转换90°后的至少两激光束经调节镜组调节匀化，以出射形成中强线光斑，中强线光斑的慢轴方向为第二方向。

转换前慢轴方向转换90°后，为转换后的快轴方向，至少两激光束通过调节镜组的调节匀化，使转换后在快轴方向形成中强线光斑。

可见，调节镜组的作用是调节线光斑的能量密度分布，使其成为中强线光斑，以适应不同的光斑需求。

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

Claims (10)

1.一种激光模组，其特征在于，包括激光光源，以及设置在所述激光光源的出光侧的转换镜组，所述转换镜组用于通过对入射的激光束进行空间内的多次转折以将激光束的慢轴方向转换90°出射。

2.根据权利要求1所述的激光模组，其特征在于，所述转换镜组包括异形棱镜，所述异形棱镜具有与第三方向呈预设夹角的第一全反射面、与第二方向呈预设夹角的第二全反射面以及与第一方向呈预设夹角的第三全反射面，所述第一全反射面、所述第二全反射面和所述第三全反射面依次反射所述激光束并出射；或者，所述转换镜组包括依次反射所述激光束的第一反射镜、第二反射镜和第三反射镜，所述激光束经所述第三反射镜反射后出射，所述第一反射镜与第三方向呈预设夹角，所述第二反射镜与第二方向呈预设夹角，所述第三反射镜与第一方向呈预设夹角；

其中，所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向分别为所述激光束由所述激光光源中出射的方向、由所述激光光源中出射的所述激光束的快轴方向和慢轴方向。

3.根据权利要求1或2所述的激光模组，其特征在于，在所述激光光源的出光侧还设置有准直镜，用于对所述激光光源出射的激光束准直。

4.一种光空间转换方法，其特征在于，包括：

激光光源沿第一方向出射激光束，所述激光束的慢轴方向为第二方向，所述第二方向与所述第一方向垂直；

所述激光束经转换镜组进行空间内的多次转折后出射，其中，经所述转换镜组后出射的所述激光束的慢轴方向为第三方向，所述第三方向分别与所述第一方向和所述第二方向垂直。

5.根据权利要求4所述的光空间转换方法，其特征在于，所述转换镜组包括异形棱镜，所述异形棱镜具有与第三方向呈预设夹角的第一全反射面、与第二方向呈预设夹角的第二全反射面以及与第一方向呈预设夹角的第三全反射面；

所述激光束经转换镜组进行空间内的多次转折后出射包括：

所述激光束依次经所述异形棱镜的所述第一全反射面、所述第二全反射面和所述第三全反射面的反射后出射。

6.根据权利要求4所述的光空间转换方法，其特征在于，所述转换镜组包括依次设置的第一反射镜、第二反射镜和第三反射镜，所述第一反射镜与第三方向呈预设夹角，所述第二反射镜与第二方向呈预设夹角，所述第三反射镜与第一方向呈预设夹角；

所述激光束经转换镜组进行空间内的多次转折后出射包括：

所述激光束依次经所述第一反射镜、所述第二反射镜和所述第三反射镜的反射后出射。

7.一种激光器件，其特征在于，包括至少两组如权利要求1-3任意一项所述的激光模组；至少两组所述激光模组的激光光源出射的激光束相互平行，相邻两组所述激光模组沿激光光源出射的激光束的快轴方向排列设置。

8.根据权利要求7所述的激光器件，其特征在于，在至少两组所述激光模组的转换镜组的出光侧设置有调节镜组，所述调节镜组用于调节经至少两组所述激光模组的转换镜组转换后的激光束匀化，以形成中强线光斑。

9.根据权利要求8所述的激光器件，其特征在于，所述调节镜组包括沿光路方向依次设置的汇聚透镜、微透镜阵列和楔形镜；其中，所述微透镜阵列包括呈夹角依次连接设置的至少两个微透镜子阵列，每个所述微透镜子阵列与对应的所述激光模组中经所述汇聚透镜出射的激光束垂直。

10.一种中强线光斑形成方法，其特征在于，包括：

至少两组激光模组的激光光源出射相互平行的激光束，相互平行的至少两激光束沿快轴方向排列；

至少两激光束分别经所述激光模组的转换镜组，至少两激光束的慢轴方向转换90°后出射；

慢轴方向转换90°后的至少两激光束经调节镜组调节匀化，以出射形成中强线光斑，所述中强线光斑的慢轴方向为第二方向。

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