CN116763425A - 光学模组及激光医疗装置 - Google Patents

Abstract

一种光学模组及激光医疗装置，涉及光学技术领域。该光学模组包括多个半导体激光器叠阵、一一对应设于多个半导体激光器叠阵出光侧的多个快轴压缩镜组、一一对应设于多个快轴压缩镜组出光侧的多个负透镜，以及设于多个负透镜出光侧的棱镜；多个半导体激光器叠阵出射的光束分别通过对应快轴压缩镜组进行快轴压缩并经对应负透镜扩束后入射至棱镜，棱镜用于将多个半导体激光器叠阵出射的多个光束合束后出射。该光学模组能在输出高功率、大均匀光斑的同时不增大模组的体积，提高激光模组的应用灵活性。

Description

光学模组及激光医疗装置

技术领域

本发明涉及光学技术领域，具体而言，涉及一种光学模组及激光医疗装置。

背景技术

高功率半导体激光器具有体积小、重量轻、效率高、寿命长等优点，已广泛用于工业加工、熔覆、泵浦以及医疗等领域，成为新世纪发展快、成果多、学科渗透广、应用范围大的核心器件之一。

在医疗美容领域，激光的主要应用在于祛斑、脱毛等。然而，现有的半导体激光设备在实现高功率、大均匀光斑时多采用光波导输出，其存在系统尺寸长、重量大的缺陷。尤其在采用多模块拼接式光源时，采用光波导的半导体激光设备会因光源模块化拼接带来更大的体积，使得光路系统难以灵活兼容。因此，如何提供一种新的光学模组以解决上述问题是目前亟待解决的技术难题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种光学模组及激光医疗装置，其能够在输出高功率、大均匀光斑的同时不增大模组的体积，提高激光模组的应用灵活性。

本发明的实施例是这样实现的：

本发明的一方面，提供一种光学模组，该光学模组包括多个半导体激光器叠阵、一一对应设于多个半导体激光器叠阵出光侧的多个快轴压缩镜组、一一对应设于多个快轴压缩镜组出光侧的多个负透镜，以及设于多个负透镜出光侧的棱镜；多个半导体激光器叠阵出射的光束分别通过对应快轴压缩镜组进行快轴压缩并经对应负透镜扩束后入射至棱镜，棱镜用于将多个半导体激光器叠阵出射的多个光束合束后出射。该光学模组能够在输出高功率、大均匀光斑的同时不增大模组的体积，提高激光模组的应用灵活性。

可选地，光学模组包括固定组和多个更换组，多个更换组用于替换设置于固定组的出光侧；其中，多个半导体激光器叠阵、多个快轴压缩镜组以及多个负透镜位于固定组内，棱镜位于更换组内；其中，任意两个更换组的棱镜对光束的偏转角度不同。该光学模组能够根据需要输出预设大小的光斑。

可选地，多个半导体激光器叠阵沿第一方向和第二方向呈M×N排布，其中，第一方向和第二方向分别为快轴方向和慢轴方向，M大于或等于1，N大于或等于1；棱镜包括用于将光束在第一方向上进行合束的第一棱镜单元以及用于将光束在第二方向上进行合束的第二棱镜单元，第一棱镜单元具有沿第一方向排布的M个第一棱面；第二棱镜单元具有沿第二方向排布的N个第二棱面。本申请通过对多个半导体激光器叠阵进行M×N排布，这样，该光学模组出射的光束能够在接收面得到高功率的大光斑。

可选地，M等于1，N大于或等于2；第一棱面与半导体激光器叠阵的出光方向垂直，且沿第二方向排布的N个半导体激光器叠阵分别对应N个第二棱面，N个第二棱面用于将沿第二方向排布的N个半导体激光器叠阵出射的光束在第二方向上合束；或者，M大于或等于2，N等于1；沿第一方向排布的M个半导体激光器叠阵分别对应M个第一棱面，M个第一棱面用于将沿第一方向排布的M个半导体激光器叠阵出射的光束在第一方向上合束，且第二棱面与半导体激光器叠阵的出光方向垂直。通过将多个半导体激光器叠阵进行线性排列，如此，能够在接收面得到长条形光斑。

可选地，M大于或等于2，N大于或等于2；沿第一方向排布的M组半导体激光器叠阵分别对应M个第一棱面，M个第一棱面用于将沿第一方向排布的M组半导体激光器叠阵出射的光束在第一方向上合束；沿第二方向排布的N组半导体激光器叠阵分别对应N个第二棱面，N个第二棱面用于将沿第二方向排布的N组半导体激光器叠阵出射的光束在第二方向上合束。

可选地，第一棱镜单元和第二棱镜单元一体成型，且第一棱镜单元的第一棱面和第二棱镜单元的第二棱面分别位于棱镜的相对两面。本申请将第一棱镜单元和第二棱镜单元进行一体成型设置，这样，能够减小光学模组的整体体积，且能够降低光学模组的装配难度。

可选地，第一棱镜单元和第二棱镜单元间隔设置。如此，能够降低棱镜的制备难度。

可选地，当M为大于1的奇数时，M个第一棱面中最中间的第一棱面与半导体激光器叠阵的出光方向垂直；当N为大于1的奇数时，N个第二棱面中最中间的第二棱面与半导体激光器叠阵的出光方向垂直。

可选地，负透镜为平凹透镜，且平凹透镜的凹面朝向半导体激光器叠阵。

可选地，负透镜与光轴呈锐角设置。

可选地，负透镜和棱镜之间满足以下公式：θ＝(n-1)×β；其中，θ等于负透镜和光轴的夹角的余角且等于棱镜对光束折射偏转角度的弧度值，n为棱镜的折射率，β为棱镜的楔形角的角度弧度值。本申请将负透镜呈倾斜设置，这样，经负透镜发散的光束会呈一定程度的偏心，能够在一定程度上协助棱镜使得光束在短距离内尽快合束。

本发明的另一方面，提供一种激光医疗装置，该激光医疗装置包括上述的光学模组。

本发明的有益效果包括：

本申请提供的光学模组包括多个半导体激光器叠阵、一一对应设于多个半导体激光器叠阵出光侧的多个快轴压缩镜组、一一对应设于多个快轴压缩镜组出光侧的多个负透镜，以及设于多个负透镜出光侧的棱镜；多个半导体激光器叠阵出射的光束分别通过对应快轴压缩镜组进行快轴压缩并经对应负透镜扩束后入射至棱镜，棱镜用于将多个半导体激光器叠阵出射的多个光束合束后出射。本申请的光学模组的光源采用的是多个半导体激光器叠阵，且本申请的固定组还包括了负透镜，这样，在负透镜的作用下固定组可以对光束进行扩束，使得该光学模组出射的光束能够得到更大尺寸的光斑，通过半导体激光器叠阵的设置可以使得该光学模组实现多模块、高功率的大光斑的输出。且本申请的棱镜的设置还可以使得多个模块(半导体激光器叠阵)的光束进行合束，能够使得光学模组在接收面得到均匀光斑。即本申请在实现高功率大均匀光斑输出的同时未使用光波导，因此其光学结构的体积不会得到明显增大，因此还提高了激光模组的应用灵活性。

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为本发明实施例提供的光学模组的结构示意图之一；

图2为图1中快轴方向的光路图；

图3为图1中慢轴方向的光路图；

图4为本发明实施例提供的光学模组的结构示意图之二；

图5为图4中快轴方向的光路图；

图6为图4中慢轴方向的光路图；

图7为本发明实施例提供的光学模组的结构去掉负透镜后的示意图之三；

图8为图7中快轴方向的光路图；

图9为图7中慢轴方向的光路图；

图10为本发明实施例提供的光学模组的结构去掉负透镜后的示意图之四；

图11为图10中快轴方向的光路图；

图12为图10中慢轴方向的光路图；

图13为本发明实施例提供的棱镜的结构示意图；

图14为本发明实施例提供的棱镜和负透镜的结构示意图。

图标：10-固定组；11-半导体激光器叠阵；12-快轴压缩镜组；13-负透镜；20-更换组；21-棱镜；a-第一方向；b-第二方向；211-第一棱镜单元；2111-第一棱面；212-第二棱镜单元；2121-第二棱面；30-接收面。

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。

请参照图1和图4，本实施例提供一种光学模组，该光学模组包括多个半导体激光器叠阵11、一一对应设于多个半导体激光器叠阵11出光侧的多个快轴压缩镜组12、一一对应设于多个快轴压缩镜组12出光侧的多个负透镜13，以及设于多个负透镜13的出光侧的棱镜21；多个半导体激光器叠阵11出射的光束分别通过对应快轴压缩镜组12进行快轴压缩并经对应负透镜13扩束后入射至棱镜21，棱镜21用于将多个半导体激光器叠阵11出射的多个光束合束后出射。该光学模组能够在输出高功率、大均匀光斑的同时不增大模组的体积，提高激光模组的应用灵活性。

需要说明的是，该光学模组包括多个半导体激光器叠阵11、多个快轴压缩镜组12、多个负透镜13以及棱镜21。其中，多个快轴压缩镜组12一一对应设置于多个半导体激光器叠阵11的出光侧，多个负透镜13一一对应设置于多个快轴压缩镜组12的出光侧。

快轴压缩镜组12设置于半导体激光器叠阵11的出光侧，这样，每个快轴压缩镜组12便可以对每个半导体激光器叠阵11在快轴方向的光束进行压缩，从而使得激光器叠阵出射的光束，在快轴方向上的光束的发散角和慢轴方向上的光束的发散角相近。

另外，需要说明的是，每个快轴压缩镜组12包括多个快轴压缩镜，多个快轴压缩镜和半导体激光器叠阵11的多个巴条一一对应。例如，每个半导体激光器叠阵11包括五个巴条，那么每个快轴压缩镜组12则包括与五个巴条一一对应的五个快轴压缩镜。

还有，上述快轴压缩镜可以为平凸透镜，该平凸透镜的平面朝向巴条，且其凸面朝向负透镜13。具体地，该平凸透镜的凸面的曲率等参数本领域技术人员可以根据快轴压缩镜对快轴方向的光束的压缩角度需求自定，本申请不做限制。

在本实施例中，可选地，经快轴压缩镜组12后的光束在快轴方向上的发散角和在慢轴方向上的发散角可以均在2°至25°之间。例如，经快轴压缩镜组12的快轴方向的压缩后，光束在快轴方向上的发散角和在慢轴方向上的发散角可以为8°、9°、10°、11°或者12°等。当然，上述2°至25°的发散角仅为本申请给出的一种示例，其具体发散角的角度数值本领域技术人员可以根据需要自行选择。

上述多个负透镜13一一对应设置于多个快轴压缩镜组12的出光侧，该负透镜13用于对对应快轴压缩镜组12出射的光束进行扩束。本申请通过设置负透镜13，可以使得通过半导体激光器叠阵11出射的光束被进一步扩大，从而使得在半导体激光器叠阵11的第一重作用和负透镜13的第二重作用的加载下使得自棱镜21出射的光束能够在接收面30等到更大的光斑。

可选地，如图2和图3所示，上述负透镜13可以为平凹透镜，且平凹透镜的凹面为入光面。即平凹透镜的凹面朝向半导体激光器叠阵11(更具体为快轴压缩镜组12)，而其平面朝向更换组20。

需要说明的是，因负透镜13需要对每个快轴压缩镜组12出射的光束进行扩束(可以为快轴和慢轴两个方向的扩束，如图2和图3)，因此上述多个负透镜13和多个快轴压缩镜组12一一对应。在此基础上，上述多个负透镜13之间可以是相互间隔独立的(如图4)，也可以是如图1和图4所示部分数量的负透镜13是连接为一体的。

当部分数量的负透镜13是连接为一体时，可以是同排的多个负透镜13连接为一体，也可以是同列的多个负透镜13连接为一体(图1和图4是以同列的负透镜13连接为一体进行示意的)。

在本实施例中，上述光学模组还包括棱镜21。具体地，该棱镜21对光束的偏转角度本申请不做具体限制，本领域技术人员可以根据实际应用场景对应设置偏转角度。

需要说明的是，本申请通过设置棱镜21，可以对光束进行一定角度的偏转，这样，可以对不同的激光器叠阵出射的光束进行偏转，使得不同的光束进行合束出光。

综上所述，本申请提供的光学模组包括多个半导体激光器叠阵11、一一对应设于多个半导体激光器叠阵11出光侧的多个快轴压缩镜组12、一一对应设于多个快轴压缩镜组12出光侧的多个负透镜13，以及设于多个负透镜13的出光侧的棱镜21；多个半导体激光器叠阵11出射的光束分别通过对应快轴压缩镜组12进行快轴压缩并经对应负透镜13扩束后入射至棱镜21，棱镜21用于将多个半导体激光器叠阵11出射的多个光束合束后出射。本申请的光学模组的光源采用的是多个半导体激光器叠阵11，且本申请的固定组10还包括了负透镜13，这样，在负透镜13的作用下固定组10可以对光束进行扩束，使得该光学模组出射的光束能够得到更大尺寸的光斑，通过半导体激光器叠阵11的设置可以使得该光学模组实现多模块、高功率的大光斑的输出。且本申请的棱镜21的设置还可以使得多个模块(半导体激光器叠阵11)的光束进行合束，能够使得光学模组在接收面30得到均匀光斑。即本申请在实现高功率大均匀光斑输出的同时未使用光波导，因此其光学结构的体积不会得到明显增大，因此还提高了激光模组的应用灵活性。

可选地，上述光学模组包括固定组10和多个更换组20，多个更换组20用于替换设置于固定组10的出光侧；其中，多个半导体激光器叠阵11、多个快轴压缩镜组12以及多个负透镜13位于固定组10内，棱镜21位于更换组20内；其中，任意两个更换组20的棱镜21对光束的偏转角度不同。

需要说明的是，更换组20包括多个，每个更换组20均包括棱镜21，其中，任意两个更换组20的棱镜21对光束的偏转角度不同。需要说明的是，任意两个更换组20的棱镜21对光束的偏转角度不同，这样，经不同的更换组20出射的光束在接收面30得到的光斑的大小则不同。这样，用户可以根据出射不同光斑大小的需求选择相应的更换组20设置在固定组10的出光侧。如此，一套光学模组便可以实现不同尺寸的光斑的输出，能够有效提高激光模组的适用性。

具体地，本申请对每个更换组20输出的光斑大小不做具体限制，本领域技术人员可以根据该光学模组的应用场景进行对应设置每个更换组20的棱镜21的偏转角度，进而控制每个更换组20输出的光斑的大小。

还有，需要说明的是，每个更换组20设置棱镜21具有两方面的作用，一方面，可以对光束进行一定角度的偏转，这样，可以对不同的激光器叠阵出射的光束进行偏转，使得不同的光束进行合束出光；另一方面，不同更换组20的棱镜21对光束的偏转角度不同，这样，通过将多个不同的更换组20替换设置在固定组10的出光侧，便可以实现根据需要出射不同大小的光斑，从而提高该光学模组的适用性。

本申请通过设置固定组10，并为该固定组10配备多个不同的更换组20，且任意两个更换组20的棱镜21对光束的偏转角度不同(如此，不同的更换组20出射的光束在接收面30得到的光斑的尺寸则不同)，这样，本申请提供的激光模组可以根据需求实现多个不同大小的光斑输出，能够满足多个光斑大小的使用需求，且操作方式简单(只需通过将对应的更换组20安装在固定组10的出光侧即可)，有效提高了激光模组的适用性，具有较佳的市场应用前景。

在本实施例中，多个半导体激光器叠阵11沿第一方向a和第二方向b呈M×N排布，其中，第一方向a和第二方向b分别为快轴方向和慢轴方向，M大于或等于1，N大于或等于1；棱镜21包括用于将光束在第一方向a上进行合束的第一棱镜单元211以及用于将光束在第二方向b上进行合束的第二棱镜单元212，第一棱镜单元211具有沿第一方向a排布的M个第一棱面2111；第二棱镜单元212具有沿第二方向b排布的N个第二棱面2121。

具体地，本申请对矩阵排布的多个半导体激光器叠阵11的具体数量不做限制，其可以为2×2、2×3、3×2、3×3等等，具体数量本领域技术人员可以根据实际情况自定。

上述第一方向a为快轴方向，第二方向b为慢轴方向，第一棱镜单元211用于将光束在第一方向a上进行合束，第二棱镜单元212用于将光束在第二方向b上进行合束。其中，上述第一方向a为快轴方向，第二方向b为慢轴方向进行示例，也可以是第一方向a为慢轴方向，第二方向b为快轴方向。

还有，需要说明的是，当半导体激光器叠阵11的数量较多时，也可以将相邻的两个或者多个半导体激光器叠阵11的对应棱镜21单元(第一棱镜单元211和/或第二棱镜单元212)连接为一体，且该相邻的两个或者多个半导体激光器叠阵11的各自对应的棱镜21单元对光束的偏转角度可以设置为相同的。

需要说明的是，上述多个半导体激光器叠阵11可以呈线性排布(如图1至图3)也可以呈矩阵排布(如图4至图12)。

例如，在一种实施例中，上述多个半导体激光器叠阵11呈线性排布。示例地，M等于1，N大于或等于2；第一棱面2111与半导体激光器叠阵11的出光方向垂直，且沿第二方向b排布的N个半导体激光器叠阵11分别对应N个第二棱面2121，N个第二棱面2121用于将沿第二方向b排布的N个半导体激光器叠阵11出射的光束在第二方向b上合束。

或者，如图1所示，M大于或等于2，N等于1；沿第一方向a排布的M个半导体激光器叠阵11分别对应M个第一棱面2111，M个第一棱面2111用于将沿第一方向a排布的M个半导体激光器叠阵11出射的光束在第一方向a上合束，且第二棱面2121与半导体激光器叠阵11的出光方向垂直。

需要说明的是，上述两种设置形式(M等于1，N大于或等于2；或者，M大于或等于2，N等于1)都属于线性排布，区别在于排布方向相垂直。当M等于1，N大于或等于2时，则多个半导体激光器叠阵11呈水平排布，这样，则只需要设置对应的多个第二棱面2121以将多个半导体激光器出射的光束进行合束即可；当M大于或等于2，N等于1，则多个半导体激光器叠阵11呈竖直方向排布，这样，则只需要设置对应的多个第一棱面2111以将多个半导体激光器出射的光束进行合束即可。

又例如，在另一种实施例中，如图4至图12，上述多个半导体激光器叠阵11呈矩阵排布。示例地，M大于或等于2，N大于或等于2；沿第一方向a排布的M组半导体激光器叠阵11分别对应M个第一棱面2111，M个第一棱面2111用于将沿第一方向a排布的M组半导体激光器叠阵11出射的光束在第一方向a上合束；沿第二方向b排布的N组半导体激光器叠阵11分别对应N个第二棱面2121，N个第二棱面2121用于将沿第二方向b排布的N组半导体激光器叠阵11出射的光束在第二方向b上合束。

当多个半导体激光器叠阵11呈矩阵排布时，为了对水平和竖直排布的多个半导体激光器叠阵11出射的光束进行合束，以提高接收面30得到的光斑的均匀性，则需要设置M个第一棱面2111和N个第二棱面2121(如图4、图5和图6所示)，其中，M个第一棱面2111用于将沿第一方向a排布的M组半导体激光器叠阵11出射的光束在第一方向a上合束，N个第二棱面2121用于将沿第二方向b排布的N组半导体激光器叠阵11出射的光束在第二方向b上合束。

需要说明的是，以多个半导体激光器叠阵11呈3×2排布为例，如图7至图9，对前文中的沿第一方向a排布的M组半导体激光器叠阵11和沿第二方向b排布的N组半导体激光器叠阵11进行解释说明，如下：

多个半导体激光器叠阵11呈3×2排布，则表示多个半导体激光器叠阵11呈三排两列分布(如图7)，这时，沿第一方向a(对应图7中的竖直方向)排布的M组半导体激光器叠阵11具体包括三组，每组半导体激光器叠阵11包括两个沿第二方向b(对应图7中的水平方向)排布的半导体激光器叠阵11。同理，沿第二方向b(对应图7中的水平方向)排布的N组半导体激光器叠阵11具体包括两组，每组半导体激光器叠阵11包括三个沿第一方向a(对应图7中的竖直方向)排布的半导体激光器叠阵11。

还有，在本实施例中，可选地，在一种可行的实施方式中，第一棱镜单元211和第二棱镜单元212可以呈一体成型，且第一棱镜单元211的第一棱面2111和第二棱镜单元212的第二棱面2121分别位于棱镜21的相对两面，如图4、图7和图10。本申请将第一棱镜单元211和第二棱镜单元212呈一体设置，这样，能够缩小光学模组的整体体积，利于模组小型化。

在另一种可行的实施方式中，第一棱镜单元211和第二棱镜单元212也可以呈间隔设置。这样，第一棱镜单元211和第二棱镜单元212则属于两个独立的元件，如此，在制备第一棱镜单元211和第二棱镜单元212时，制备工艺精度要求低，便于制备。

本申请对第一棱镜单元211和第二棱镜单元212的具体设置不做要求，具体选用本领域技术人员可以根据实际需求选择上述任意一种。

还有，可选地，当M为大于1的奇数时(如图1、图8和图9)，M个第一棱面2111中最中间的第一棱面2111与半导体激光器叠阵11的出光方向垂直；当N为大于1的奇数时(如图10、图11和图12)，N个第二棱面2121中最中间的第二棱面2121与半导体激光器叠阵11的出光方向垂直。

也就是说，当M为大于1的奇数时，M个第一棱面2111中最中间的第一棱面2111可以直接出射光束而不对光束进行偏转，只需要偏转两侧的光束即可(例如，一侧光束向下偏转，另一侧光束向上偏转)；同理，当N为大于1的奇数时，N个第二棱面2121中最中间的第二棱面2121可以直接出射光束而不对光束进行偏转，只需要偏转两侧的光束即可(例如，一侧光束向下偏转，另一侧光束向上偏转)。

还有，当第一棱面2111包括多个时，可以是中间的几个第一棱面2111相连接以形成一个平面(该平面与半导体激光器叠阵11的出光方向垂直)，也可以是最中间的一个第一棱面2111形成一个平面(该平面与半导体激光器叠阵11的出光方向垂直)。第二棱面2121同理，本申请不再重复说明。

为便于理解，以第一棱面2111包括5个为例进行说明，当M等于5时，既可以是最中间的一个第一棱面2111作为一个平面(该平面与半导体激光器叠阵11的出光方向垂直)，也可以是中间的三个第一棱面2111共同形成一个平面(该平面与半导体激光器叠阵11的出光方向垂直)。

需要说明的是，本申请的棱镜21对光束的偏转角度可以通过对应棱面的设置角度确定，例如，可以通过控制上述多个第一棱面2111和多个第二棱面2121相对光轴的夹角确定。

另外，还需要说明的是，当M为大于1的奇数时，M个第一棱面2111中最中间的第一棱面2111与半导体激光器叠阵11的出光方向垂直，还可以在该棱镜21两侧的第一棱面2111(即与半导体激光器叠阵11的出光方向垂直的第一棱面2111的相对两侧的第一棱面2111)前方各放置一个三角棱镜，这样也可以实现对光束的偏转合束功能。

简言之，当M为大于1的奇数时，棱镜21的第一棱镜单元211可以为梯形棱镜，也可以为梯形棱镜加两三角棱镜(两三角棱镜分别置于梯形棱镜的两倾斜面靠近负透镜13的一侧)。

同理，当N为大于1的奇数时，N个第二棱面2121中最中间的第二棱面2121与半导体激光器叠阵11的出光方向垂直。还可以在该棱镜21两侧的第二棱面2121(即与半导体激光器叠阵11的出光方向垂直的第二棱面2121的相对两侧的第二棱面2121)后方各放置一个三角棱镜，这样也可以实现对光束的偏转合束功能。

简言之，当N为大于1的奇数时，棱镜21的第二棱镜单元212为梯形棱镜，也可以为梯形棱镜加两三角棱镜(两三角棱镜分别置于梯形棱镜的两倾斜面远离负透镜13的一侧)。

可选地，上述固定组10的负透镜13与光轴呈锐角设置。需要说明的是，负透镜13相对光轴呈锐角(即倾斜)设置，这样，经负透镜13发散后的光束会呈一定偏心，能够一定程度上协助棱镜21使得光束在短距离内尽快合束。

示例性地，请参照图13和图14所示，上述负透镜13和棱镜21之间满足以下公式：

θ＝(n-1)×β

其中，θ等于负透镜13和光轴的夹角的余角且等于棱镜21对光束折射偏转角度的弧度值，n为棱镜21的折射率，β为棱镜21的楔形角的角度弧度值。

需要说明的是，如图14所示，θ等于负透镜13和光轴的夹角的余角，也等于棱镜21对光束折射偏转角度的弧度值(即自棱镜21出射的光束和光轴之间的夹角的弧度值)。如图13所示，β为棱镜21的楔形角的角度弧度值。

本发明的另一方面，提供一种激光医疗装置，该激光医疗装置包括上述的光学模组。由于上述的光学模组的具体结构及其有益效果均已在前文做了详细阐述，故本申请在此不再赘述。

以上所述仅为本发明的可选实施例而已，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。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

Claims (12)

1.一种光学模组，其特征在于，包括多个半导体激光器叠阵、一一对应设于多个所述半导体激光器叠阵出光侧的多个快轴压缩镜组、一一对应设于多个所述快轴压缩镜组出光侧的多个负透镜，以及设于所述多个负透镜出光侧的棱镜；

多个所述半导体激光器叠阵出射的光束分别通过对应所述快轴压缩镜组进行快轴压缩并经对应所述负透镜扩束后入射至所述棱镜，所述棱镜用于将所述多个半导体激光器叠阵出射的多个光束合束后出射。

2.根据权利要求1所述的光学模组，其特征在于，所述光学模组包括固定组和多个更换组，多个所述更换组用于替换设置于所述固定组的出光侧；其中，多个半导体激光器叠阵、多个快轴压缩镜组以及多个负透镜位于所述固定组内，所述棱镜位于所述更换组内；其中，任意两个所述更换组的棱镜对光束的偏转角度不同。

3.根据权利要求1或2所述的光学模组，其特征在于，多个所述半导体激光器叠阵沿第一方向和第二方向呈M×N排布，其中，第一方向和第二方向分别为快轴方向和慢轴方向，所述M大于或等于1，所述N大于或等于1；

所述棱镜包括用于将光束在所述第一方向上进行合束的第一棱镜单元以及用于将光束在所述第二方向上进行合束的第二棱镜单元，所述第一棱镜单元具有沿所述第一方向排布的M个第一棱面；所述第二棱镜单元具有沿所述第二方向排布的N个第二棱面。

4.根据权利要求3所述的光学模组，其特征在于，所述M等于1，所述N大于或等于2；所述第一棱面与所述半导体激光器叠阵的出光方向垂直，且沿所述第二方向排布的N个所述半导体激光器叠阵分别对应N个所述第二棱面，N个所述第二棱面用于将沿所述第二方向排布的N个半导体激光器叠阵出射的光束在所述第二方向上合束；

或者，所述M大于或等于2，所述N等于1；沿所述第一方向排布的M个所述半导体激光器叠阵分别对应M个所述第一棱面，M个所述第一棱面用于将沿所述第一方向排布的M个半导体激光器叠阵出射的光束在所述第一方向上合束，且所述第二棱面与所述半导体激光器叠阵的出光方向垂直。

5.根据权利要求3所述的光学模组，其特征在于，所述M大于或等于2，所述N大于或等于2；沿所述第一方向排布的M组所述半导体激光器叠阵分别对应M个所述第一棱面，M个所述第一棱面用于将沿所述第一方向排布的M组半导体激光器叠阵出射的光束在所述第一方向上合束；沿所述第二方向排布的N组所述半导体激光器叠阵分别对应N个所述第二棱面，N个所述第二棱面用于将沿所述第二方向排布的N组半导体激光器叠阵出射的光束在所述第二方向上合束。

6.根据权利要求5所述的光学模组，其特征在于，所述第一棱镜单元和所述第二棱镜单元一体成型，且所述第一棱镜单元的第一棱面和所述第二棱镜单元的第二棱面分别位于所述棱镜的相对两面。

7.根据权利要求5所述的光学模组，其特征在于，所述第一棱镜单元和所述第二棱镜单元间隔设置。

8.根据权利要求3所述的光学模组，其特征在于，当所述M为大于1的奇数时，M个所述第一棱面中最中间的所述第一棱面与所述半导体激光器叠阵的出光方向垂直；

当所述N为大于1的奇数时，N个所述第二棱面中最中间的所述第二棱面与所述半导体激光器叠阵的出光方向垂直。

9.根据权利要求1或2所述的光学模组，其特征在于，所述负透镜为平凹透镜，且所述平凹透镜的凹面朝向半导体激光器叠阵。

10.根据权利要求1或2所述的光学模组，其特征在于，所述负透镜与光轴呈锐角设置。

11.根据权利要求10所述的光学模组，其特征在于，所述负透镜和所述棱镜之间满足以下公式：

θ＝(n-1)×β

其中，所述θ等于所述负透镜和光轴的夹角的余角且等于所述棱镜对光束折射偏转角度的弧度值，所述n为所述棱镜的折射率，所述β为所述棱镜的楔形角的角度弧度值。

12.一种激光医疗装置，其特征在于，包括权利要求1至11中任意一项所述的光学模组。