CN116154599A - 一种紧凑化光谱合成装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种紧凑化光谱合成装置，涉及激光技术领域。紧凑化光谱合成装置包括激光发射单元、第一双色镜和第一反射镜；第一双色镜与第一反射镜相互平行；第一双色镜背向激光发射单元的表面设有第一光学薄膜，第一光学薄膜允许激光子束自第一双色镜内部透射而出，以及反射经第一反射镜反射的激光子束，第一反射镜用于将自第一双色镜内部透射而出的激光子束反射至另一个激光子束透射而出的位置处，以使激光子束合束。通过第一双色镜和第一反射镜可以将两个及以上数量的激光子束合为一束激光，无需更多数量的光学镜片，结构更加紧凑，显著减小了光谱合成装置的体积。

Description

一种紧凑化光谱合成装置
技术领域
本发明涉及激光技术领域，尤其涉及一种紧凑化光谱合成装置。
背景技术
高光束质量、高平均功率以及高峰值功率的激光光源在工业生产、装备制造领域具有重要的应用前景。在激光切割领域中，更高的平均功率、更优的光束质量代表更快的切割速率、更厚的切割能力。在激光焊接领域中，更高的平均功率、更优的光束质量代表更快的焊接速度、更精细的焊接质量。
受限于非线性效应及模式不稳定性的影响，单纤单模输出的极限功率在万瓦级。光谱合成技术能够把多束不同波长的激光合成为一束，在提高输出总功率水平的同时保持较好的光束质量，从而提高激光的亮度。
目前，光谱合成装置包括基于多层介质膜光栅的光谱合成装置和基于双色镜的光谱合成装置。在基于多层介质膜光栅的光谱合成装置中，为了获得高功率、高光束质量光谱合成输出，需要使用价格昂贵的高功率窄线宽激光子束及多层介质膜光栅，导致实现高功率、高光束质量的光谱合成装置的成本太高。同时，由于光栅的色散效应，无法实现脉冲型激光的高功率、高光束质量光谱合成。相比之下，基于双色镜的光谱合成装置是一种较为简单的光谱合成装置。
传统的基于双色镜的光谱合成装置如图1所示，一片双色镜通过其双色膜对一束中心波长为λ1的激光增透，并对另一束中心波长为λ2的激光高反，通过调节两束入射激光的角度，通过双色膜的作用实现两束光束的合成，从而实现高功率、高光束质量的光谱合成输出。
该种光谱合成装置的优点在于可实现脉冲激光的光谱合成，且降低了对合成子束带宽的要求，从而减小了光谱合成装置的成本。但是，该种光谱合成装置为级联型光谱合成装置。若需要实现n束激光的光谱合成，则需要（n-1）块不同膜系参数的双色镜。假设两个双色镜之间的间距为20cm，则实现6束光束光谱合成的长度大于1m，导致光谱合成装置的体积庞大，无法实现光谱合成装置的小型化，限制了其应用。
发明内容
为了解决现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种紧凑化光谱合成装置。
本发明提供如下技术方案：
一种紧凑化光谱合成装置，包括激光发射单元、第一双色镜和第一反射镜；
所述激光发射单元用于发射若干激光子束，所述激光子束的中心波长互不相同，所述激光子束相互平行；
所述第一双色镜与所述第一反射镜相互平行，且所述第一双色镜位于所述激光发射单元与所述第一反射镜之间；
所述第一双色镜背向所述激光发射单元的表面设有第一光学薄膜，所述第一光学薄膜允许所述激光子束自所述第一双色镜内部透射而出，以及反射经所述第一反射镜反射的所述激光子束，所述第一反射镜用于将自所述第一双色镜内部透射而出的所述激光子束反射至另一个所述激光子束透射而出的位置处，以使所述激光子束合束。
作为对所述紧凑化光谱合成装置的进一步可选的方案，若干所述激光子束沿第一方向依次排列，所述第一光学薄膜包括若干第一子薄膜，所述第一子薄膜与所述激光子束对应设置；
对应于首个所述激光子束的所述第一子薄膜为增透膜，其余所述第一子薄膜为双色膜，所述双色膜允许对应的所述激光子束透射以及反射排列在前的所述激光子束；
所述第一反射镜用于将自所述第一双色镜内部透射而出的所述激光子束反射至下一个所述激光子束透射而出的位置处。
作为对所述紧凑化光谱合成装置的进一步可选的方案，若干所述激光子束沿所述第一方向等间距排列，所述第一方向与所述激光子束的光轴垂直；
其中，所述激光子束沿所述第一方向的间距为d1，所述激光子束入射至所述第一双色镜朝向所述激光发射单元的表面的入射角为θ，所述第一反射镜与所述第一双色镜的间距为d2，且d1=2*d2*sinθ。
作为对所述紧凑化光谱合成装置的进一步可选的方案，所述第一反射镜包括反射部和输出部，所述反射部用于反射未合束完全的所述激光子束，所述输出部允许合束完全的所述激光子束透射而出。
作为对所述紧凑化光谱合成装置的进一步可选的方案，所述第一双色镜朝向所述激光发射单元的表面设有增透膜。
作为对所述紧凑化光谱合成装置的进一步可选的方案，所述激光发射单元包括若干激光器和若干输出头，所述激光器的数量与所述激光子束的数量相同，若干所述激光器分别发射不同中心波长的所述激光子束，所述输出头与所述激光器对应设置，所述输出头用于对所述激光器发射的所述激光子束进行准直。
作为对所述紧凑化光谱合成装置的进一步可选的方案，所述激光子束设有m行n列，n列所述激光子束沿第一方向依次排列，同列的m个所述激光子束沿第二方向依次排列，m和n均为大于1的整数；
所述紧凑化光谱合成装置还包括第二双色镜和第二反射镜，所述第二双色镜与所述第二反射镜相互平行，且所述激光发射单元、所述第二双色镜、所述第二反射镜和所述第一双色镜沿所述激光子束的光轴方向排列；
所述第二双色镜背向所述激光发射单元的表面设有第二光学薄膜，所述第二光学薄膜包括若干第二子薄膜，所述第二子薄膜与所述激光子束对应设置；
对应于首行所述激光子束的所述第二子薄膜为增透膜，其余所述第二子薄膜为双色膜，所述双色膜允许对应的所述激光子束透射以及反射同列且排列在前的所述激光子束；
所述第二反射镜用于将自所述第二双色镜内部透射而出的所述激光子束反射至同列的下一个所述激光子束透射而出的位置处。
作为对所述紧凑化光谱合成装置的进一步可选的方案，同列的m个所述激光子束沿所述第二方向等间距排列，所述第二方向与所述激光子束的光轴垂直；
其中，所述激光子束沿所述第二方向的间距为D1，所述所述激光子束入射至所述第二双色镜朝向所述激光发射单元的表面的入射角为β，所述第二反射镜与所述第二双色镜的间距为D2，且D1=2*D2*sinβ。
作为对所述紧凑化光谱合成装置的进一步可选的方案，n列所述激光子束沿所述第一方向等间距排列，所述第一方向与所述激光子束的光轴垂直；
其中，所述激光子束沿所述第一方向的间距为d1，所述激光子束入射至所述第一双色镜朝向所述激光发射单元的表面的入射角为θ，所述第一反射镜与所述第一双色镜的间距为d2，且d1=2*d2*sinθ。
作为对所述紧凑化光谱合成装置的进一步可选的方案，所述第二双色镜朝向所述激光发射单元的表面设有增透膜。
本发明的实施例具有如下有益效果：
激光发射单元发射出的若干激光子束入射至第一双色镜朝向激光发射单元的表面，并进入第一双色镜内部，然后在第一双色镜背向激光发射单元的表面透射而出。以其中一个激光子束为例，该激光子束入射至第一反射镜后，被第一反射镜反射至另一个激光子束透射而出的位置处，并被第一光学薄膜再次反射。由于第一双色镜与第一反射镜相互平行，故该激光子束经过两次反射后光轴方向不变，与另一个激光子束的光轴重合，从而实现合束。以此类推，通过第一双色镜和第一反射镜可以将两个及以上数量的激光子束合为一束激光，无需更多数量的光学镜片，结构更加紧凑，显著减小了光谱合成装置的体积。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显和易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，做详细说明如下。
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示出了传统的基于双色镜的光谱合成装置的原理示意图；
图2示出了本发明实施例1提供的一种紧凑化光谱合成装置的整体结构示意图；
图3示出了本发明实施例1提供的一种紧凑化光谱合成装置中第一双色镜的结构示意图；
图4示出了本发明实施例1提供的一种紧凑化光谱合成装置在另一具体实施方式下的结构示意图；
图5示出了本发明实施例2提供的一种紧凑化光谱合成装置的整体结构示意图；
图6示出了本发明实施例2提供的一种紧凑化光谱合成装置中第二双色镜的结构示意图；
图7示出了本发明实施例2提供的一种紧凑化光谱合成装置中第二光学薄膜的结构示意图。
主要元件符号说明：
100-激光发射单元；110-激光器；120-传输光纤；130-输出头；200-第一双色镜；210-第一光学薄膜；300-第一反射镜；310-反射部；320-输出部；400-第二双色镜；410-第二光学薄膜；500-第二反射镜。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在模板的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
实施例1
请参阅图2，本实施例提供一种紧凑化光谱合成装置，具体为一种一维紧凑化光谱合成装置（以下简称为“光谱合成装置”）。该光谱合成装置包括激光发射单元100、第一双色镜200和第一反射镜300。
具体地，激光发射单元100包括N个激光器110，N为不小于2的正整数。激光器110用于发射激光子束，且各个激光器110发射的激光子束的中心波长互不相同，第X个激光器110发射的激光子束的中心波长为λX，X为大于等于1且小于等于N的整数。
在一些实施例中，N个激光器110均采用光纤激光器。
在另一些实施例中，N个激光器110采用固体激光器或者光纤激光器与固体激光器的组合及其相干合成光源。
此外，激光发射单元100还包括传输光纤120和输出头130。传输光纤120和输出头130均与激光器110对应设置，每个激光器110通过一个传输光纤120与一个输出头130相连，输出头130用于对激光器110发射的激光子束进行准直。
上述N个激光子束相互平行，并沿第一方向依次排列。其中，第一方向与激光子束的光轴垂直。
具体地，第一双色镜200与激光子束的光轴倾斜相交，且第一双色镜200垂直于激光子束的光轴和第一方向所处的平面。
记第一双色镜200朝向激光发射单元100的表面为A面，记第一双色镜200背向激光发射单元100的表面为B面。
其中，第一双色镜200的A面镀有对N个激光子束全波段增透的增透膜。N个激光子束入射至第一双色镜200的A面后以折射为主，进入第一双色镜200内部。
请结合图3，第一双色镜200的B面镀有第一光学薄膜210，第一光学薄膜210由N个第一子薄膜组成，分别记为B1、B2······BN，并与N个激光子束对应设置。
对应于首个激光子束的第一子薄膜B1为增透膜，对中心波长为λ1的激光子束增透。其余的第一子薄膜BX均为双色膜，对中心波长为λX的激光子束高透，对中心波长为λ1~λX-1的激光子束高反，2≤X≤N。
换言之，双色膜允许对应的激光子束透射，同时能够反射排列在对应的激光子束之前的其它激光子束。在此基础上，进入第一双色镜200内部的N个激光子束均能在第一双色镜200的B面透射而出。
在一些实施例中，双色膜采用波长分光膜。
具体地，第一反射镜300位于第一双色镜200背向激光发射单元100的一侧，第一反射镜300与第一双色镜200相互平行。
第一反射镜300的表面镀有对N个激光子束全波段高反的反射膜，第X个激光子束自第一双色镜200的B面透射而出后入射至第一反射镜300，被第一反射镜300反射至第X+1个激光子束透射而出的位置处，1≤X≤N-1。
第X+1个激光子束透射而出的位置处镀有第一子薄膜BX+1，该第一子薄膜对中心波长为λX的第X个激光子束高反，将第X个激光子束再次反射。
由于第一双色镜200与第一反射镜300相互平行，故第X个激光子束经过两次反射后光轴方向不变，与第X+1个激光子束的光轴重合，从而实现合束。
以此类推，第一光学薄膜210允许N个激光子束自第一双色镜200内部透射而出，同时反射经第一反射镜300反射的激光子束，使得N个激光子束最终合为一束激光，实现N个激光子束的光谱合成，且该激光的光轴与第N个激光子束的光轴重合。
进一步地，N个激光子束沿第一方向等间距排列，记激光子束沿第一方向的间距为d1。
此外，记激光子束入射至第一双色镜200的A面的入射角为θ，记第一反射镜300与第一双色镜200的间距为d2，且d1=2*d2*sinθ。
此时，第一反射镜300能够将第X个激光子束反射至第X+1个激光子束透射而出的位置处。
在本实施例的一个具体实施方式中，第一反射镜300仅与第一子薄膜B1~BN-1对齐，避开合束完全的激光子束的光路。
请参阅图4，在本实施例的另一具体实施方式中，第一反射镜300由反射部310和输出部320组成。其中，反射部310与第一子薄膜B1~BN-1对齐，用于反射未合束完全的激光子束。输出部320与第一子薄膜BN对齐，允许合束完全的激光子束透射而出。
在一些实施例中，上述光谱合成装置还包括扩束系统和/或用于改变合束后的激光路径的反射镜等结构。
总之，在上述光谱合成装置中，激光发射单元100发射出的若干激光子束入射至第一双色镜200朝向激光发射单元100的表面，并进入第一双色镜200内部，然后在第一双色镜200背向激光发射单元100的表面透射而出。以其中一个激光子束为例，该激光子束入射至第一反射镜300后，被第一反射镜300反射至另一个激光子束透射而出的位置处，并被第一光学薄膜210再次反射。由于第一双色镜200与第一反射镜300相互平行，故该激光子束经过两次反射后光轴方向不变，与另一个激光子束的光轴重合，从而实现合束。
以此类推，通过第一双色镜200和第一反射镜300可以将两个及以上数量的激光子束合为一束激光，无需更多数量的光学镜片，结构更加紧凑，有效减小了同等规模合成水平下的双色镜的数量，显著减小了光谱合成装置的体积，进而在有限的空间尺寸内显著提高光谱合成装置的输出功率水平，获得高功率、高光束质量的光谱合成输出。
实施例2
请参阅图5，本实施例提供一种紧凑化光谱合成装置，具体为一种二维紧凑化光谱合成装置（以下简称为“光谱合成装置”）。该光谱合成装置包括激光发射单元100（参阅图2）、第一双色镜200、第一反射镜300、第二双色镜400和第二反射镜500，且激光发射单元100、第二双色镜400、第二反射镜500、第一双色镜200和第一反射镜300沿激光发射单元100所发射的激光子束的光轴方向排列。
具体地，激光发射单元100用于发射m行n列激光子束，且n列激光子束沿第一方向依次排列，同列的m个激光子束沿第二方向依次排列，m和n均为大于1的整数。其中，第一方向和第二方向均与激光子束的光轴垂直。
此外，各个激光子束的中心波长互不相同，第i行第j列激光子束的中心波长为λi,j。i为大于等于1且小于等于m的整数，j为大于等于1且小于等于n的整数。
在一些实施例中，第一方向与第二方向相互垂直。
具体地，第二双色镜400与激光子束的光轴倾斜相交，且第二双色镜400垂直于激光子束的光轴和第二方向所处的平面。
记第二双色镜400朝向激光发射单元100的表面为C面，记第二双色镜400背向激光发射单元100的表面为D面。
请结合图6和图7，其中，第二双色镜400的C面镀有对m×n个激光子束全波段增透的增透膜。m×n个激光子束入射至第二双色镜400的C面后以折射为主，进入第二双色镜400内部。
第二双色镜400的D面镀有第二光学薄膜410，第二光学薄膜410由m×n个第二子薄膜组成，分别记为D1,1······Di,j······Dm,n，并与m×n个激光子束对应设置。
对应于首行激光子束的第二子薄膜D1,1~D1,n为增透膜，对中心波长为λ1,1~λ1,n的激光子束增透。其余的第二子薄膜均为双色膜，且对应于第i行第j列激光子束的第二子薄膜Di,j对中心波长为λi,j的激光子束高透，对中心波长为λ1,j~λi-1,j的激光子束高反，2≤i≤m。
换言之，双色膜允许对应的激光子束透射，同时能够反射与对应的激光子束同一列且排列在对应的激光子束之前的其它激光子束。在此基础上，进入第一双色镜200内部的m×n个激光子束均能在第二双色镜400的D面透射而出。
具体地，第二反射镜500位于第二双色镜400背向激光发射单元100的一侧，第二反射镜500与第二双色镜400相互平行。
第二反射镜500的表面镀有对m×n个激光子束全波段高反的反射膜，第i行第j列激光子束自第二双色镜400的D面透射而出后入射至第二反射镜500，被第二反射镜500反射至第i+1行第j列激光子束透射而出的位置处，1≤i≤n-1。
第i+1行第j列激光子束透射而出的位置处镀有第二子薄膜Di+1,j，该第二子薄膜对中心波长为λi,j的第i行第j列激光子束高反，将第i行第j列激光子束再次反射。
由于第二双色镜400与第二反射镜500相互平行，故第i行第j列激光子束经过两次反射后光轴方向不变，与第i+1行第j列激光子束的光轴重合，从而实现合束。
以此类推，第j列的m个激光子束最终沿第二方向合为一束激光，且该激光的光轴与第m行第j列激光子束的光轴重合。
此外，m×n个激光子束分别合为n束激光。n束激光照射在第一双色镜200上，在第一双色镜200和第一反射镜300的作用下沿第一方向继续合成为一束激光。n束激光沿第一方向的合成过程参见实施例1，在此不作赘述。
进一步地，同列的m个激光子束沿第二方向等间距排列，记激光子束沿第二方向的间距为D1。
此外，记激光子束入射至第二双色镜400的C面的入射角为β，记第二反射镜500与第二双色镜400的间距为D2，且D1=2*D2*sinβ。
此时，第二反射镜500能够将第i行第j列激光子束反射至第i+1行第j列激光子束透射而出的位置处。
类似地，n列激光子束沿第一方向等间距排列，记激光子束沿第一方向的间距为d1。
记激光子束入射至第一双色镜200的A面的入射角为θ，记第一反射镜300与第一双色镜200的间距为d2，且d1=2*d2*sinθ。
此时，第一反射镜300能够将第j束激光反射至第j+1束激光透射而出的位置处。
总之，上述光谱合成装置能够将二维阵列排布的m×n个激光子束合成为一束激光，有效减小了同等规模合成水平下的双色镜的数量，且显著减小了合成装置的体积，缩短光谱合成装置的长度。在有限的空间尺寸内显著提高光谱合成装置的输出功率水平，获得高功率、高光束质量的光谱合成输出。
在这里示出和描述的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制，因此，示例性实施例的其他示例可以具有不同的值。
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。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种紧凑化光谱合成装置，其特征在于，包括激光发射单元、第一双色镜和第一反射镜；
所述激光发射单元用于发射若干激光子束，所述激光子束的中心波长互不相同，所述激光子束相互平行；
所述第一双色镜与所述第一反射镜相互平行，且所述第一双色镜位于所述激光发射单元与所述第一反射镜之间；
所述第一双色镜背向所述激光发射单元的表面设有第一光学薄膜，所述第一光学薄膜允许所述激光子束自所述第一双色镜内部透射而出，以及反射经所述第一反射镜反射的所述激光子束，所述第一反射镜用于将自所述第一双色镜内部透射而出的所述激光子束反射至另一个所述激光子束透射而出的位置处，以使所述激光子束合束。
2.根据权利要求1所述的紧凑化光谱合成装置，其特征在于，若干所述激光子束沿第一方向依次排列，所述第一光学薄膜包括若干第一子薄膜，所述第一子薄膜与所述激光子束对应设置；
对应于首个所述激光子束的所述第一子薄膜为增透膜，其余所述第一子薄膜为双色膜，所述双色膜允许对应的所述激光子束透射以及反射排列在前的所述激光子束；
所述第一反射镜用于将自所述第一双色镜内部透射而出的所述激光子束反射至下一个所述激光子束透射而出的位置处。
3.根据权利要求2所述的紧凑化光谱合成装置，其特征在于，若干所述激光子束沿所述第一方向等间距排列，所述第一方向与所述激光子束的光轴垂直；
其中，所述激光子束沿所述第一方向的间距为d1，所述激光子束入射至所述第一双色镜朝向所述激光发射单元的表面的入射角为θ，所述第一反射镜与所述第一双色镜的间距为d2，且d1=2*d2*sinθ。
4.根据权利要求1所述的紧凑化光谱合成装置，其特征在于，所述第一反射镜包括反射部和输出部，所述反射部用于反射未合束完全的所述激光子束，所述输出部允许合束完全的所述激光子束透射而出。
5.根据权利要求1所述的紧凑化光谱合成装置，其特征在于，所述第一双色镜朝向所述激光发射单元的表面设有增透膜。
6.根据权利要求1所述的紧凑化光谱合成装置，其特征在于，所述激光发射单元包括若干激光器和若干输出头，所述激光器的数量与所述激光子束的数量相同，若干所述激光器分别发射不同中心波长的所述激光子束，所述输出头与所述激光器对应设置，所述输出头用于对所述激光器发射的所述激光子束进行准直。
7.根据权利要求1所述的紧凑化光谱合成装置，其特征在于，所述激光子束设有m行n列，n列所述激光子束沿第一方向依次排列，同列的m个所述激光子束沿第二方向依次排列，m和n均为大于1的整数；
所述紧凑化光谱合成装置还包括第二双色镜和第二反射镜，所述第二双色镜与所述第二反射镜相互平行，且所述激光发射单元、所述第二双色镜、所述第二反射镜和所述第一双色镜沿所述激光子束的光轴方向排列；
所述第二双色镜背向所述激光发射单元的表面设有第二光学薄膜，所述第二光学薄膜包括若干第二子薄膜，所述第二子薄膜与所述激光子束对应设置；
对应于首行所述激光子束的所述第二子薄膜为增透膜，其余所述第二子薄膜为双色膜，所述双色膜允许对应的所述激光子束透射以及反射同列且排列在前的所述激光子束；
所述第二反射镜用于将自所述第二双色镜内部透射而出的所述激光子束反射至同列的下一个所述激光子束透射而出的位置处。
8.根据权利要求7所述的紧凑化光谱合成装置，其特征在于，同列的m个所述激光子束沿所述第二方向等间距排列，所述第二方向与所述激光子束的光轴垂直；
其中，所述激光子束沿所述第二方向的间距为D1，所述激光子束入射至所述第二双色镜朝向所述激光发射单元的表面的入射角为β，所述第二反射镜与所述第二双色镜的间距为D2，且D1=2*D2*sinβ。
9.根据权利要求7所述的紧凑化光谱合成装置，其特征在于，n列所述激光子束沿所述第一方向等间距排列，所述第一方向与所述激光子束的光轴垂直；
其中，所述激光子束沿所述第一方向的间距为d1，所述激光子束入射至所述第一双色镜朝向所述激光发射单元的表面的入射角为θ，所述第一反射镜与所述第一双色镜的间距为d2，且d1=2*d2*sinθ。
10.根据权利要求7所述的紧凑化光谱合成装置，其特征在于，所述第二双色镜朝向所述激光发射单元的表面设有增透膜。
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