CN117767101A - 体积小的激光器及激光设备 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及激光技术领域,特别涉及一种体积小的激光器及激光设备,激光器包括设有内腔的外壳、电路板、激光输出模块、第一反射镜、若干第二反射镜以及聚焦透镜。激光输出模块设置于电路板,激光输出模块用于输出若干束呈间隔设置的激光,激光输出模块的激光输出方向平行第一方向。第一反射镜用于反射从激光,以使若干束激光沿第二方向传播。若干第二反射镜排列设置,用于反射激光,以使若干束激光沿第三方向传播,且缩短若干激光的间隔距离。聚焦透镜位于若干反射镜反射激光的光路上。激光的光路与电路板重叠的部分多,外壳在第二方向以及第三方向的尺寸长度既可以用于光路传播,也可以用于容纳电路板,能够有效地减小激光器的体积。
Description
技术领域
本申请涉及激光技术领域,特别涉及一种体积小的激光器及激光设备。
背景技术
通常激光芯片输出激光的方向会与外壳长度方向的侧壁垂直,经过反射镜反射后从平行外壳长度方向的侧壁方向射出,如申请号为:CN202120640702.1,专利名称为一种低热阻半导体激光器中,激光芯片的输出方向便是垂直于外壳长度方向的侧壁,经过反射镜反射后激光从平行于外壳长度方向的侧壁方向射出,上述方案的激光芯片通常设置于外壳的台阶上。然而在相关技术中,除了此类芯片外,还有将激光芯片设置在电路板上的,此时若仍采用上述方案设置激光芯片,则电路板需要安装在外壳长度方向的侧壁上,导致该侧壁的高度以及长度均需要大于电路板的尺寸,不便于外壳的轻量化。
发明内容
鉴于以上内容,有必要提供一种体积小的激光器及激光设备。
第一方面,本申请提供一种体积小的激光器,包括设有内腔的外壳,所述激光器还包括电路板、激光输出模块、第一反射镜、若干第二反射镜以及聚焦透镜。所述电路板位于所述内腔。所述激光输出模块设置于所述电路板,所述激光输出模块用于输出若干束呈间隔设置的激光,所述激光输出模块的激光输出方向平行第一方向,所述第一方向垂直所述电路板所在的平面。所述第一反射镜位于所述激光输出模块输出的激光的光路上,用于反射从所述激光,以使若干束所述激光沿第二方向传播。若干第二反射镜,若干所述第二反射镜在所述第一方向的高度一致,所述第二反射镜位于所述第一反射镜反射所述激光的光路上,若干所述第二反射镜排列设置,用于反射所述激光,以使若干束所述激光沿第三方向传播,且缩短若干所述激光的间隔距离,所述第二方向与所述第三方向相交,且平行于电路板所在的平面。所述聚焦透镜位于若干所述反射镜反射所述激光的光路上。
上述的激光器中,从激光输出模块输出的若干束激光先沿第一方向传播,然后经过第一反射镜反射后沿第二方向传播,再经过第二反射镜反射后沿第三方向传播,并射向聚焦透镜。第一反射镜用于调节激光的方向,激光的光路主要沿第二方向以及第三方向传播,由于第二方向与第三方向均平行于电路板所在的平面。因此在平行第一方向的投影面上,激光的光路与电路板重叠的部分多,外壳在第二方向以及第三方向的尺寸长度既可以用于光路传播,也可以用于容纳电路板,电路板在第一方向的厚度小,外壳在第一方向的尺寸设计不需要考虑电路板,能够有效地减小激光器的体积,以便于实现激光器的轻量化。另外,通过设置若干第二反射镜,能够缩短激光的间隔距离,从而实现激光叠加,提升激光质量。
在一种可能的实现方式中,所述第二方向垂直所述第三方向,所述电路板具有长度方向以及宽度方向,所述长度方向与所述第二方向平行,所述宽度方向与所述第三方向平行。
在上述的激光器中,第二方向与第三方向,垂直并于电路板的长度方向以及宽度方向对应,光路与电路板在第一方向的投影的重合面积大,有利于减小外壳尺寸。
在一种可能的实现方式中,若干所述第二反射镜与若干所述激光一一对应,且沿所述第三方向,若干所述第二反射镜与所述激光输出模块的距离逐渐增加。
在上述的激光器中,由于若干第二反射镜在第一方向的高度一致,所以若干第二反射镜与激光输出模块的距离逐渐增加能够让第二反射镜反射的激光不会被另一块第二反射镜阻挡,有利于光路传播。
在一种可能的实现方式中,若干所述第二反射镜组成第一组第二反射镜以及第二组第二反射镜,若干束所述激光包括第一部分激光以及第二部分激光,所述激光器还包括偏振合束器以及第三反射镜。所述第一部分激光依次经过所述第一反射镜、所述第一组第二反射镜以及所述偏振合束器。所述第二部分激光依次经过所述第一反射镜、所述第二组第二反射镜、所述第三反射镜以及所述偏振合束器,所述偏振合束器用于合束所述第一部分激光以及所述第二部分激光。
在上述的激光器中,能够让第一部分激光与第二部分激光在慢轴方向,也即在第二方向上重叠合束,从而缩小激光在慢轴方向的尺寸,有利于提升激光质量。
在一种可能的实现方式中,所述激光器还包括沿所述第三方向依次设置的扩束镜及准直镜,所述激光依次经过所述扩束镜、所述准直镜以及所述聚焦透镜。
在上述的激光器中,经过扩束镜、准直镜以及聚焦透镜后,能够增加激光焦点距离聚焦透镜的距离,以便于使用激光器与工作面距离较长的使用场景。
在一种可能的实现方式中,所述内腔的腔壁设有安装槽,所述电路板位于所述安装槽,所述电路板设有凹槽,所述安装槽的槽壁设有定位块,所述定位块位于所述凹槽。
在上述的激光器中,通过设置安装槽以及定位块对电路板定位,能够提升电路板的位置精度,并且定位块能够放置部分第二反射镜,以使定位块用于定位的同时还能够用于抬升第二反射镜的高度,以使第二反射镜能够反射激光。
在一种可能的实现方式中,所述激光器还包括支架,所述支架与设有所述安装槽的所述内腔的腔壁连接,所述第一反射镜设置于所述支架上。
第二方面,本申请提供一种体积小的激光器,包括设有内腔的外壳,所述体积小的激光器还包括电路板、激光输出模块、若干第一反射镜及若干第二反射镜。所述电路板位于所述内腔。所述激光输出模块设置于所述电路板,所述激光输出模块用于输出若干束呈间隔设置的激光,所述激光输出模块的激光输出方向平行第一方向,所述第一方向垂直所述电路板所在的平面。若干所述第一反射镜位于所述激光输出模块输出的激光的光路上,若干所述第一反射镜排列设置,若干所述第一反射镜被配置为用于反射从所述激光输出模块输出的激光,以使若干束所述激光沿第二方向传播,且沿第三方向,若干束所述激光在第一方向的高度逐渐下降。所述第二反射镜位于所述第一反射镜反射所述激光的光路上,若干所述第二反射镜沿所述第三方向排列设置,且沿所述第三方向,所述第二反射镜沿所述第一方向的高度逐渐下降,用于反射所述激光,以使若干束所述激光沿第三方向传播,所述第二方向与所述第三方向相交。
在上述的激光器中,通过设置第一反射镜以及若干第二反射镜,让激光的主要输出光路与电路板平行,从而能够缩小外壳的尺寸,进而让激光器轻量化。通过将若干第二反射镜设置成第一组第二反射镜以及第二组第二反射镜,能够让第一部分激光以及第二部分激光能够合束,从而提升激光质量。
第三方面,本申请提供一种体积小的激光器,包括设有内腔的外壳,所述体积小的激光器还包括电路板、激光输出模块、第一叠加反射镜组、第二叠加反射镜组、第三反射镜及偏振合束器。所述电路板位于所述内腔。所述激光输出模块设置于所述电路板,所述激光输出模块用于输出第一部分激光以及第二部分激光,所述激光输出模块的激光输出方向平行第一方向,所述第一部分激光与所述第二部分激光沿第三方向间隔设置,所述第一方向垂直所述电路板所在的平面。所述第一叠加反射镜组位于所述第一部分激光的光路上,用于反射所述第一部分激光,使其沿第三方向传播。所述第二叠加反射镜组位于所述第二部分激光的光路上,用于反射所述第二部分激光,使其沿所述第三方向传播,所述第一叠加反射镜组与所述激光输出模块的距离小于所述第二叠加反射镜组与所述激光输出模块的距离。所述第三反射镜位于所述第二叠加反射镜组反射所述第二部分激光的光路上,用于反射所述第二部分激光,使其沿所述第一方向的反方向传播。所述偏振合束器位于所述第一部分激光以及所述第二部分激光的光路上,用于反射所述第一部分激光以及供所述第二部分激光穿过,以使第一部分激光以及所述第二部分激光合束并沿所述第一方向的反方向传播。
在上述的激光器中,激光器的光路主要集中在第一方向和第三方向,虽然第一方向与电路板垂直,但是由于激光是先沿第一方向传播,再沿第一方向的反方向传播,能够有效地缩减光路在第一方向所占的空间,从而实现外壳轻量化设置。
第四方面,本申请提供一种激光设备,包括体积小的激光器。
上述体积小的激光器中,通过设置光路的传播方向与电路板所在的平面平行,从而缩小外壳的体积,或者通过设置激光传播方向能够折返,缩小激光传播所需要的空间,进而缩小外壳的体积。
附图说明
图1是本申请一实施例中激光器的立体结构图。
图2是图1中部分激光器的立体结构图。
图3是本申请一实施例中部分激光器的俯视图。
图4是图1中的俯视图。
图5是图2的剖视示意图。
图6是本申请另一实施例中部分激光器的俯视图。
图7是本申请再一实施例中部分激光器的俯视图。
图8是图7的剖视示意图。
图9是本申请其他实施例中激光器的示意图。
主要元件符号说明:
100、激光器;
10、外壳;11、壳体;111、内腔;1111、腔底壁;1112、安装槽;112、定位块;113、出光孔;12、盖板;
20、电路板;21、凹槽;
30、激光输出模块;
41、第一反射镜;41a、第一叠加反射镜组;42、第二反射镜;42a、第二叠加反射镜组;421、第一组第二反射镜;422、第二组第二反射镜;43、第三反射镜;
50、聚焦透镜;
60、支架;
70、偏振合束器;71、半波片;72、偏振分光镜;
80、扩束镜;
90、准直镜;
Z、第一方向;X、第二方向;Y、第三方向;S1、第一部分激光;S2、第二部分激光。
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的一部分实施例,而不是全部的实施例,基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
在本申请实施例的描述中,技术术语“第一”“第二”等仅用于区别不同对象,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、特定顺序或主次关系。在本申请实施例的描述中,“多个”的含义是两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本申请实施例的描述中,除非另有明确的规定和限定,技术术语“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;也可以是机械连接,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申请实施例中的具体含义。
应理解的是,考虑实际公差的因素,本申请的技术方案中术语“垂直”用于描述两个部件之间的理想状态。实际生产或使用的状态中,两个部件之间可以存在近似于垂直的状态。被描述“垂直”的两个部件可以不是绝对的直线、平面,也可以大致呈直线或平面,从宏观来看整体延伸方向为直线或平面即可认为部件为“直线”或“平面”。
请参阅图1和图2,本实施例提供一种体积小的激光器100,该激光器100包括外壳10、电路板20、激光输出模块30、第一反射镜41以及若干第二反射镜42及聚焦透镜50。外壳10设有内腔111,电路板20、激光输出模块30、第一反射镜41以及若干第二反射镜42均位于内腔111。激光输出模块30设置于电路板20,激光输出模块30用于输出若干束呈间隔设置的激光,激光输出模块30的激光输出方向平行第一方向Z,第一方向Z垂直于电路板20所在的平面。
第一反射镜41位于激光输出模块30输出的激光的光路上,用于反射激光输出模块30输出的激光,以使若干束激光沿第二方向X传播。
若干第二反射镜42在第一方向Z的高度一致,第二反射镜42位于第一反射镜41反射激光的光路上,若干第二反射镜42排列设置,用于反射所述激光,以使若干束激光沿第三方向Y传播,且缩短若干激光的间隔距离,第二方向X与第三方向Y相交,且平行于电路板20所在的平面。聚焦透镜50位于若干反射镜反射激光的光路上。
从激光输出模块30输出的若干束激光先沿第一方向Z传播,然后经过第一反射镜41反射后沿第二方向X传播,再经过第二反射镜42反射后沿第三方向Y传播,并射向聚焦透镜50。第一反射镜41用于调节激光的方向,激光的光路主要沿第二方向X以及第三方向Y传播,由于第二方向X与第三方向Y均平行于电路板20所在的平面。因此在平行第一方向Z的投影面上,激光的光路与电路板20重叠的部分多,外壳10在第二方向X以及第三方向Y的尺寸长度既可以用于光路传播,也可以用于容纳电路板20,电路板20在第一方向Z的厚度小,外壳10在第一方向Z的尺寸设计不需要考虑电路板20,能够有效地减小激光器100的体积,以便于实现激光器100的轻量化。另外,通过设置若干第二反射镜42,能够缩短激光的间隔距离,从而实现激光叠加,提升激光质量。
在一些实施例中,第二方向X与第三方向Y垂直。外壳10具有长度方向、宽度方向以及高度方向,外壳10的高度方向平行第一方向Z,外壳10的宽度方向平行第二方向X,外壳10的长度方向平行第三方向Y。需要说明的是,本实施例中的第一方向Z、第二方向X以及第三方向Y均为单方向,例如第一方向Z为向上方向,第一方向Z的反方向为向下方向。
请参阅图1、图2和图3,外壳10包括壳体11以及盖板12,内腔111位于壳体11,盖板12用于将壳体11盖合。设定内腔111远离盖板12的腔壁为腔底壁1111,在一些实施例中,内腔111的各个零件均可以设置在腔底壁1111上。
在另一些实施例中,腔底壁1111设有安装槽1112,电路板20设置于安装槽1112中,既能够定位电路板20,又能够增加内腔111在第一方向Z的尺寸,以便于外壳10在第一方向Z保持较小的尺寸。
在一些实施例中,安装槽1112远离盖板12的槽壁,也即平行于腔底壁1111的槽壁上设置定位块112,电路板20设有凹槽21,凹槽21沿第一方向Z贯穿电路板20,定位块112位于凹槽21中。通过设置定位块112与凹槽21配合,进一步定位电路板20的位置稳定性。
可选地,至少部分第二反射镜42设置于定位块112上,定位块112既能够对电路板20定位,又能够在第一方向Z上抬升第二反射镜42的高度,以使第二反射镜42能够位于激光光路上。
在一些实施例中,激光器100还包括支架60,支架60与设有安装槽1112的内腔111的腔壁连接,也即与腔底壁1111连接,支架60的延伸方向与第三方向Y平行,并且在平行第一方向Z的投影面上,支架60与安装槽1112部分重合。第一反射镜41设置于支架60上,以使第一反射镜41能够反射位于安装槽1112的激光输出模块30的激光。
支架60与腔底壁1111的连接方式并不限定,既可以是一体成型连接、焊接等不可拆卸连接,也可以是螺栓连接、卡扣连接等可拆卸连接。
壳体11中垂直第三方向Y的侧壁设有出光孔113,聚焦透镜50可安装于出光孔113上,激光透过聚焦透镜50聚焦,并从出光孔113输出。
电路板20具有长度方向以及宽度方向,电路板20的长度方向与第二方向X平行,宽度方向与第三方向Y平行。安装槽1112的形状与电路板20的形状适配。激光输出模块30设置于电路板20上,激光输出模块30输出的激光沿第三方向Y间隔设置。可选地,激光输出模块30输出的激光数量有四束。激光输出模块30输出的激光的快轴方向与第二方向X平行,慢轴方向与第三方向Y平行。激光输出模块30的功率为20W,且输出蓝光。需要说明的是,激光输出模块30输出激光的数量、功率以及光的类型并不限定,可以根据实际需要进行选择。为了便于说明,后续的实施例将以激光输出模块30输出的激光数量为四束进行举例。
请参阅图2,第一反射镜41位于激光输出模块30沿第一方向Z的上方,并且第一反射镜41相对于第一方向Z呈45°倾斜,以使第一反射镜41反射后的激光沿第二方向X传播。第一反射镜41的数量并不限定,既可以是一块并同时反射多束激光,也可以是四块分别与激光束一一对应。
经过第一反射镜41反射后的激光射向第二反射镜42。若干第二反射镜42排列设置,用于在第二方向X叠加激光束,缩短激光束间隔距离,提升激光质量。
请参阅图3,具体地,第二反射镜42的数量与激光束的数量一一对应,并且每个第二反射镜42均相对于第二方向X呈45°倾斜,以使第二反射镜42反射后的激光沿第三方向Y传播。沿第三方向Y,若干第二反射镜42与激光输出模块30的距离逐渐增加,相邻的两个第二反射镜42所增加的距离小于第二反射镜42沿第二方向X的尺寸,并且相邻两个第二反射镜42所增加的距离足够大,以使第二反射镜42反射后的激光不会射到另一个第二反射镜42上。这样设置能够让激光经过第二反射镜42后在慢轴上进行叠加。
请参阅图4和图5,在一些实施例中,若干第二反射镜42组成第一组第二反射镜421以及第二组第二反射镜422。需要说明的是,当激光输出模块30输出的激光束增加或者减少每组第二反射镜42的数量,以使若干第二反射镜42组成超过两组第二反射镜42时,超过两组的第二反射镜42应该也包含第一组第二反射镜421以及第二组第二反射镜422。例如若干第二反射镜42一共组成三组第二反射镜42时,该三组第二反射镜42为第一组第二反射镜421、第二组第二反射镜422以及第三组第二反射镜,因此,组成的三组第二反射镜42也会包括第一组第二反射镜421以及第二组第二反射镜422。
若干束激光包括第一部分激光S1以及第二部分激光S2,具体地,四束激光中,相邻的两束激光为第一部分激光S1,另外相邻的两束激光为第二部分激光S2。激光器100还包括偏振合束器70以及第三反射镜43。第二组第二反射镜422与第三反射镜43沿第三方向Y排列设置,偏振合束器70与第三反射镜43沿第二方向X的反方向排列设置。偏振合束器70位于第一部分激光S1以及第二部分激光S2的光路上,第三反射镜43位于第二部分激光S2的光路上。
具体地,第一组第二反射镜421以及第二组第二反射镜422的数量均为两个第二反射镜42,沿第三方向Y,同一组中的两个第二反射镜42与激光输出模块30的距离逐渐增加,并且增加的尺寸小于第二反射镜42沿第二方向X的尺寸,以使第一部分激光S1以及第二部分激光S2能够分别在慢轴上能够叠加。需要说明的是,每组第二反射镜42的数量并不限定,除了两个第二反射镜42外,也可以是一个第二反射镜42或者三个第二反射镜42,每组的第二反射镜42的数量也不限于相同,也可以是不同,例如第一组第二反射镜421的数量为一个,第二组第二反射镜422的数量为三个。
第一组第二反射镜421与激光输出模块30的距离小于第二组第二反射镜422与激光输出模块30的距离,以使第一部分激光S1与第二部分激光S2分束,并通过偏振合束器70合束。
具体地,第一部分激光S1依次经过第一反射镜41、第一组第二反射镜421以及偏振合束器70。第二部分激光S2依次经过第一反射镜41、第二组第二反射镜422、第三反射镜43以及偏振合束器70,第一部分激光S1穿过偏振合束器70,偏振合束器70反射第二部分激光S2,以使第一部分激光S1与第二部分激光S2合束。
这样设置,能够让第一部分激光S1与第二部分激光S2在慢轴方向,也即在第二方向X上重叠合束,从而缩小激光在慢轴方向的尺寸,有利于提升激光质量。
在一些实施例中,偏振合束器70包括半波片71以及偏振分光镜72,偏振分光镜72、半波片71以及第三反射镜43沿第二方向X排列设置。第一组第二反射镜421与偏振分光镜72沿第三方向Y排列设置。
第二部分激光S2依次经过第三反射镜43、半波片71以及偏振分光镜72。第二部分激光S2经过半波片71时激光从P光变成S光,偏振分光镜72能够反射S光,因此第二部分激光S2能够射向聚焦透镜50。第一部分激光S1经过第一组第二反射镜421反射后射向偏振分光镜72,P光能够透过偏振分光镜72,以使第一部分激光S1与第二部分激光S2能够合束且沿第三方向Y传播。
请参阅图6,在其他一些实施例中,第一组第二反射镜421、半波片71、偏振分光镜72沿第三方向Y依次间隔设置,第一部分激光S1依次经过半波片71以及偏振分光镜72,第一部分激光S1经过半波片71时,激光从P光变成S光,并通过偏振分光镜72反射第一部分激光S1,以使第一部分激光S1沿第二方向X的反方向传播。第二部分激光S2经过第三反射镜43反射后,穿过偏振分光镜72,以使第一部分激光S1与第二部分激光S2合束且沿第二方向X的反方向传播。
激光最终的输出方向与电路板20的长度方向平行,能够有利于进一步降低外壳10的尺寸。
在一些实施例中,激光器100还包括扩束镜80及准直镜90,偏振分光镜72、扩束镜80、准直镜90以及聚焦透镜50沿第三方向Y依次间隔设置。第一部分激光S1以及第二部分激光S2经过偏振分光镜72合束后射向扩束镜80,扩束镜80将激光扩束后再通过准直镜90准直,接着经过聚焦透镜50后射出。
经过扩束镜80、准直镜90以及聚焦透镜50后,能够增加激光焦点距离聚焦透镜50的距离,以便于使用激光器100与工作面距离较长的使用场景。
综上所述,本申请的实施例提供的激光器100中,通过设置第一反射镜41以及若干第二反射镜42,让激光的主要输出光路与电路板20平行,从而能够缩小外壳10的尺寸,进而让激光器100轻量化。通过将若干第二反射镜42设置成第一组第二反射镜421以及第二组第二反射镜422,能够让第一部分激光S1以及第二部分激光S2能够合束,从而提升激光质量。
请参阅图7和图8,本申请的实施例还提供一种体积小的激光器100,本实施例中的体积小的激光器100与上述的激光器100的第一方向Z、第二方向X以及第三方向Y一致,其主要区别在于第一反射镜41以及第二反射镜42的不同。
具体地,激光器100包括外壳10、电路板20、激光输出模块30、若干第一反射镜41以及若干第二反射镜42,外壳10设有内腔111,激光输出模块30设置于电路板20,激光输出模块30用于输出若干束呈间隔设置的激光,激光输出模块30的激光输出方向平行第一方向Z,第一方向Z垂直电路板20所在的平面。若干束激光沿第三方向Y间隔设置。
若干第一反射镜41位于激光输出模块30输出的激光的光路上,若干第一反射镜41排列设置,若干第一反射镜41被配置为用于反射从激光输出模块30输出的激光,以使若干束激光沿第二方向X射出,且沿第三方向Y,若干束激光在第一方向Z的高度逐渐下降。
若干第二反射镜42,第二反射镜42位于第一反射镜41反射激光的光路上,若干第二反射镜42沿第三方向Y排列设置,且沿第三方向Y,第二反射镜42沿第一方向Z的高度逐渐下降,用于反射激光,以使若干束激光沿第三方向Y传播,第二方向X与第三方向Y相交。
通过若干第一反射镜41的反射,若干激光束沿第二方向X传播,并且高度逐渐下降,以使若干激光束的排布类似台阶型。第二反射镜42沿第三方向Y排列设置,并且高度逐渐下降,能够与呈台阶型排布的激光位置对应。第二反射镜42反射后的激光能够在激光的快轴方向也即第一方向Z上叠加,并且各光束在慢轴也即第二方向X的位置一致,可以有效地减小激光在慢轴方向的尺寸。
可选地,若干第一反射镜41均相对于第一方向Z呈45°夹角倾斜,并且呈台阶式排布,具体地,若干第一反射镜41在第二方向X的位置一致,沿第三方向Y,若干第一反射镜41与激光输出模块30的距离逐渐减小,以使激光输出模块30输出的各束激光经过第一反射镜41反射后,能够沿第二方向X传播,并且各束沿第二方向X传播的激光在第一方向Z的高度不同。
可选地,若干第一反射镜41通过第一台阶型连接块与外壳10连接,第一反射镜41安装在第一台阶型连接块上,第一台阶型连接块的面呈台阶型,以使若干第一反射镜41安装于该面上时,能够呈台阶式排布。
若干第二反射镜42均相对于第二方向X呈45°夹角倾斜设置,并且呈台阶式排布。具体地,若干第二反射镜42在第二方向X的位置一致,沿第三方向Y,若干第二反射镜42在第一方向Z的高度逐渐降低。若干第二反射镜42在第二方向X的位置一致,从而若干束激光经过第二反射镜42反射后能够在激光的慢轴方向上能够重叠。第二反射镜42的高度逐渐降低,能够让第二反射镜42反射的激光不会射在相邻的另一个第二反射镜42上。
可选地,若干第二反射镜42通过第二台阶型连接壳与外壳10连接,以使若干第二反射镜42能够呈台阶式排布。
本实施例中的体积小的激光器100中,通过第一反射镜41以及第二反射镜42调节光路方向,光路主要在第二方向X以及第三方向Y上传播,与电路板20所在的平面平行,有利于减小外壳10的体积。通过若干第一反射镜41以及若干第二反射镜42均呈台阶式排布,能够让若干束激光在慢轴方向重叠,有利于减少激光器100内部零件的数量,便于让激光器100更轻量化。
请参阅图9,本申请的实施例还提供一种体积小的激光器100,本实施例中的体积小的激光器100与上述的激光器100的第一方向Z、第二方向X以及第三方向Y一致,其主要区别在于各个反射镜的不同。
具体地,体积小的激光器100包括电路板20、激光输出模块30、第一叠加反射镜组41a、第二叠加反射镜组42a及第三反射镜43。激光输出模块30设置于电路板20,激光输出模块30用于输出第一部分激光S1以及第二部分激光S2,激光输出模块30的激光输出方向平行第一方向Z,第一部分激光S1与第二部分激光S2沿第三方向Y间隔设置,第一方向Z垂直电路板20所在的平面。
第一叠加反射镜组41a位于第一部分激光S1的光路上,用于反射第一部分激光S1,使其沿第三方向Y射出。
第二叠加反射镜组42a位于第二部分激光S2的光路上,用于反射第二部分激光S2,使其沿第三方向Y射出,第一叠加反射镜组41a与激光输出模块30的距离小于第二叠加反射镜组42a与激光输出模块30的距离。
第三反射镜43位于第二叠加反射镜组42a反射第二部分激光S2的光路上,用于反射第二部分激光S2,使其沿第一方向Z的反方向射出;
偏振合束器70,偏振合束器70位于第一部分激光S1以及第二部分激光S2的光路上,用于反射第一部分激光S1以及供第二部分激光S2穿过,以使第一部分激光S1以及第二部分激光S2合束并沿第一方向Z的反方向射出。
激光输出模块30输出的第一部分激光S1沿第一方向Z射出,经过第一叠加反射镜组41a反射后沿第三方向Y传播并射向偏振合束器70。经过偏振合束器70反射后沿第一方向Z的反方向传播。
第二部分激光S2沿第一方向Z射出,经过第二叠加反射镜组42a反射后沿第三方向Y传播并在第三反射镜43反射后沿第一方向Z的反方向传播,并射向偏振合束器70,第二部分激光S2透过偏振合束器70并与第一部分激光S1合束。
本实施例中的激光器100的光路主要集中在第一方向Z和第三方向Y,虽然第一方向Z与电路板20垂直,但是由于激光是先沿第一方向Z传播,再沿第一方向Z的反方向传播,能够有效地缩减光路在第一方向Z所占的空间,从而实现外壳10轻量化设置。
本申请的实施例还提供一种激光设备,激光设备包括上述任一实施例中的体积小的激光器100,激光设备为通过激光器100输出的激光对工件进行加工的设备,包括但不限于是激光切割机、激光焊接机、激光雕刻机、激光打标机等。
综上所述,本申请的各个实施例的激光器100中,通过设置光路的传播方向与电路板20所在的平面平行,从而缩小外壳10的体积,或者通过设置激光传播方向能够折返,缩小激光传播所需要的空间,进而缩小外壳10的体积。
在本文中,所涉及的上、下等方位词是以附图中零部件位于图中以及零部件相互之间的位置来定义的,只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解,所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。
显然,上述所述的实施例只是本申请的一部分实施例,而不是全部实施例,本申请不限于上述实施例的细节,任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰,皆视为不脱离本申请的专利范畴。
Claims (10)
1.一种体积小的激光器,包括设有内腔的外壳,其特征在于,所述激光器还包括:
电路板,所述电路板位于所述内腔;
激光输出模块,所述激光输出模块设置于所述电路板,所述激光输出模块用于输出若干束呈间隔设置的激光,所述激光输出模块的激光输出方向平行第一方向,所述第一方向垂直所述电路板所在的平面;
第一反射镜,所述第一反射镜位于所述激光输出模块输出的激光的光路上,用于反射从所述激光,以使若干束所述激光沿第二方向传播;
若干第二反射镜,若干所述第二反射镜在所述第一方向的高度一致,所述第二反射镜位于所述第一反射镜反射所述激光的光路上,若干所述第二反射镜排列设置,用于反射所述激光,以使若干束所述激光沿第三方向传播,且缩短若干所述激光的间隔距离,所述第二方向与所述第三方向相交,且平行于电路板所在的平面;
聚焦透镜,所述聚焦透镜位于若干所述反射镜反射所述激光的光路上。
2.根据权利要求1所述的体积小的激光器,其特征在于,所述第二方向垂直所述第三方向,所述电路板具有长度方向以及宽度方向,所述长度方向与所述第二方向平行,所述宽度方向与所述第三方向平行。
3.根据权利要求1所述的体积小的激光器,其特征在于,若干所述第二反射镜与若干所述激光一一对应,且沿所述第三方向,若干所述第二反射镜与所述激光输出模块的距离逐渐增加。
4.根据权利要求3所述的体积小的激光器,其特征在于,若干所述第二反射镜组成第一组第二反射镜以及第二组第二反射镜,若干束所述激光包括第一部分激光以及第二部分激光,所述激光器还包括偏振合束器以及第三反射镜;
所述第一部分激光依次经过所述第一反射镜、所述第一组第二反射镜以及所述偏振合束器;
所述第二部分激光依次经过所述第一反射镜、所述第二组第二反射镜、所述第三反射镜以及所述偏振合束器,所述偏振合束器用于合束所述第一部分激光以及所述第二部分激光。
5.根据权利要求1所述的体积小的激光器,其特征在于,所述激光器还包括沿所述第三方向依次设置的扩束镜及准直镜,所述激光依次经过所述扩束镜、所述准直镜以及所述聚焦透镜。
6.根据权利要求1所述的体积小的激光器,其特征在于,所述内腔的腔壁设有安装槽,所述电路板位于所述安装槽,所述电路板设有凹槽,所述安装槽的槽壁设有定位块,所述定位块位于所述凹槽。
7.根据权利要求6所述的体积小的激光器,其特征在于,所述激光器还包括支架,所述支架与设有所述安装槽的所述内腔的腔壁连接,所述第一反射镜设置于所述支架上。
8.一种体积小的激光器,包括设有内腔的外壳,其特征在于,所述体积小的激光器还包括:
电路板,所述电路板位于所述内腔;
激光输出模块,所述激光输出模块设置于所述电路板,所述激光输出模块用于输出若干束呈间隔设置的激光,所述激光输出模块的激光输出方向平行第一方向,所述第一方向垂直所述电路板所在的平面;
若干第一反射镜,若干所述第一反射镜位于所述激光输出模块输出的激光的光路上,若干所述第一反射镜排列设置,若干所述第一反射镜被配置为用于反射从所述激光输出模块输出的激光,以使若干束所述激光沿第二方向传播,且沿第三方向,若干束所述激光在第一方向的高度逐渐下降;
若干第二反射镜,所述第二反射镜位于所述第一反射镜反射所述激光的光路上,若干所述第二反射镜沿所述第三方向排列设置,且沿所述第三方向,所述第二反射镜沿所述第一方向的高度逐渐下降,用于反射所述激光,以使若干束所述激光沿第三方向传播,所述第二方向与所述第三方向相交。
9.一种体积小的激光器,其特征在于,所述体积小的激光器还包括:
电路板;
激光输出模块,所述激光输出模块设置于所述电路板,所述激光输出模块用于输出第一部分激光以及第二部分激光,所述激光输出模块的激光输出方向平行第一方向,所述第一部分激光与所述第二部分激光沿第三方向间隔设置,所述第一方向垂直所述电路板所在的平面;
第一叠加反射镜组,所述第一叠加反射镜组位于所述第一部分激光的光路上,用于反射所述第一部分激光,使其沿第三方向传播;
第二叠加反射镜组,所述第二叠加反射镜组位于所述第二部分激光的光路上,用于反射所述第二部分激光,使其沿所述第三方向传播,所述第一叠加反射镜组与所述激光输出模块的距离小于所述第二叠加反射镜组与所述激光输出模块的距离;
第三反射镜,所述第三反射镜位于所述第二叠加反射镜组反射所述第二部分激光的光路上,用于反射所述第二部分激光,使其沿所述第一方向的反方向传播;
偏振合束器,所述偏振合束器位于所述第一部分激光以及所述第二部分激光的光路上,用于反射所述第一部分激光以及供所述第二部分激光穿过,以使第一部分激光以及所述第二部分激光合束并沿所述第一方向的反方向传播。
10.一种激光设备,其特征在于,包括如权利要求1至9任一项所述的体积小的激光器。
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