CN201247348Y - 一种自聚焦扩束光学准直装置及其系统 - Google Patents
一种自聚焦扩束光学准直装置及其系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN201247348Y CN201247348Y CNU2008200296941U CN200820029694U CN201247348Y CN 201247348 Y CN201247348 Y CN 201247348Y CN U2008200296941 U CNU2008200296941 U CN U2008200296941U CN 200820029694 U CN200820029694 U CN 200820029694U CN 201247348 Y CN201247348 Y CN 201247348Y
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- self
- lens
- focusing
- light source
- expanded beam
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Lenses (AREA)
Abstract
一种自聚焦扩束光学准直装置，是由设置于同一条光轴上的自聚焦透镜和光学汇聚透镜组成，所述光学汇聚透镜设置在自聚焦透镜的出射光路上；本实用新型利用自聚焦透镜梯度折射的原理、对自聚焦透镜长度的改变结合光学玻璃透镜，对输入光束进行整形、改变输出光束直径、减弱激光在光学准直过程中的衍射，从而实现了最大程度的减少光束镜腔内损耗，较好的热稳定性，提高了光功率、光斑品质，并缩短了光学准直装置轴向尺寸，进一步使激光器小型化，降低成本，易加工，适宜于批量生产应用。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种光学准直装置，尤其是一种自聚焦扩束光学准直装置及其系统。
背景技术
激光二极管(简称：LD)泵浦激光器，目前主要以808nmLD作为泵浦源，比较典型的LD泵浦激光器有：通过Nd：YVO4、KTP晶体倍频的532nm绿光激光器；通过Nd：YAG、LBO倍频的473nm蓝光激光器和通过Nd：YVO4、LBO倍频的671nm红光激光器。LD泵浦激光器在激光医学、激光检测、信息存储、彩色打印、彩色投影电视、水下通信、光谱技术、激光技术、机场导航、探潜海底形貌探测和激光武器等许多领域中有着重要的应用前景。它们的功率高、光束质量好、能量转换效率高、体积小、寿命长、使用方便，逐步得到广泛应用。
但是，由于LD泵浦激光器出光直径小，发散度大，一般需要经过光学准直系统准直处理后，形成近似平行传输的光束，才能在如测距、定位等激光仪上得到实际应用。
目前，光学准直系统基本形式主要是：由一个扩束透镜和一个聚焦的平凸透镜组成的光学系统。
目前所采用的扩束透镜有三种，各有优劣：
1.平凹光学玻璃透镜：特点是热稳定性好，扩束光场比较均匀，但因曲率半径非常小，加工难度大，成本高；光束发散度大，输出光斑直径大，大于平凸透镜口径时，光功率损耗大且易于产生衍射。
2.塑胶非球面透镜：准直性好，易加工，成本低；其缺陷主要是曲面受热易变形，严重影响光束质量。
3.光学玻璃球透镜作扩束透镜使用，准直性、稳定性都比较好，且易加工，但球镜光路是先聚焦后发散，所以激光器轴向尺寸要长许多。另外，由于球差影响，扩束后光场均匀性差。
综上所述，目前光学准直系统存在光功率损耗大、易于产生衍射、光场均匀性差，光束质量不稳定等缺陷。
实用新型内容
为了解决背景技术中所述的技术问题，本实用新型提供了一种自聚焦扩束光学准直装置及其系统，能够实现对输入光束通过进行整形，使输出光束发散度小，光场均匀度高，同时能降低光束在光束镜腔内的损耗，提高光功率，减弱激光在光学准直过程中的衍射，提高光斑品质。
本实用新型的技术解决方案是：本实用新型是一种自聚焦扩束光学准直装置，其特殊之处在于，所述装置是由设置于同一条光轴上的自聚焦透镜和光学汇聚透镜组成，所述光学汇聚透镜设置在自聚焦透镜的出射光路上。
上述自聚焦透镜是一个圆柱体透镜，其直径是φ0.1mm—φ10mm，长度为0.1P--1P。
上述光学汇聚透镜是汇聚单片光学透镜或胶合透镜。
上述汇聚单片光学透镜是汇聚单片光学玻璃透镜；所述胶合透镜是用于汇聚的胶合透镜。
上述系统包括光源、自聚焦扩束光学准直装置，所述自聚焦扩束光学准直装置设置在光源的出射光路上。
上述光源是380nm—2200nm的激光光源。
上述激光光源是808nm的LD，通过Nd：YVO4晶体、KTP晶体倍频输出的532nm的LD泵浦激光光源。
上述激光光源是808nm的LD，通过Nd：YVO4和KTP的胶合晶体倍频输出的532nm的LD泵浦激光光源。
上述激光光源是808nm的LD，通过Nd：YAG晶体、LBO晶体倍频输出的473nm的LD泵浦激光光源。
上述激光光源是808nm的LD，通过Nd：YVO4晶体、LBO晶体倍频输出的671nm的LD泵浦激光光源。
本实用新型的优点在于：1)利用自聚焦透镜梯度折射的原理，对输入光束进行整形，输出光束发散度小，光场均匀度高；2)通过改变自聚焦透镜的长度，可改变输出光束直径，与汇聚单片透镜入射口径相适配，最大程度减少光束镜腔内损耗，提高光功率；同时，可减弱激光在光学准直过程中的衍射，提高光斑品质；3)由于自聚焦光路焦距短，相对于球透镜，可缩短光学准直装置轴向尺寸，可进一步使激光器小型化；4)由自聚焦透镜和光学玻璃透镜组成的光学准直装置，热稳定性好，从而可保证在温度变化情况下的光斑品质的稳定性。5)成本低，易加工，适宜于批量生产应用。
附图说明
图1是本实用新型的系统结构示意图。
具体实施方式
参见图1，本实用新型的自聚焦扩束光学准直装置由设置于同一条光轴上的自聚焦透镜6和光学汇聚透镜7组成，所述光学汇聚透镜7设置在自聚焦透镜6的出射光路上；其中，所述自聚焦透镜6是一个圆柱体透镜，其直径是φ0.1mm
φ10mm，长度为0.1P—1P(P：自聚焦透镜的截距，即光束在自聚焦透镜内沿正弦轨迹传播，完成的一个正弦波周期)；所述光学汇聚透镜7可以是汇聚单片光学透镜，也可以胶合透镜；本实用新型中汇聚单片光学透镜可以是汇聚单片光学玻璃透镜，胶合透镜是用于汇聚的胶合透镜。
本实用新型的自聚焦扩束光学准直系统包括光源1、自聚焦扩束光学准直装置，所述聚焦扩束光学准直装置设置在光源1的出射光路上，其中，所述光源1是380nm—2200nm的激光光源，本实施例中，所述光源1可以是808nm的LD 2通过Nd：YVO4晶体4、KTP晶体5在谐振腔3内倍频输出的532nm的LD泵浦激光光源；也可以是808nm的LD2通过Nd：YVO4晶体4和KTP晶体5的胶合晶体在谐振腔3内倍频输出的532nm的LD泵浦激光光源；还可以是808nm的LD 2通过Nd：YΛG晶体、LBO晶体在谐振腔3内倍频输出的473nm的LD泵浦激光光源或808nm的LD2通过Nd：YVO4晶体4、LBO晶体在谐振腔3内倍频输出的671nm的LD泵浦激光光源。
本实用新型利用自聚焦透镜梯度折射的原理，对输入光束进行整形，输出的光束发散度小，光场均匀度高；通过改变自聚焦透镜的长度，可改变输出光束直径，与汇聚单片透镜入射口径相适配，最大程度减少光束镜腔内损耗，提高光功率；同时，可减弱激光在光学准直过程中的衍射，提高光斑品质；由于自聚焦光路焦距短，相对于球透镜，可缩短光学准直装置轴向尺寸，可进一步使激光器小型化；由自聚焦透镜和光学玻璃透镜组成的光学准直装置，热稳定性好，从而可保证在温度变化情况下的光斑品质的稳定性；而且本实用新型的自聚焦扩束光学准直装置的生产成本低，易加工，适宜于批量生产应用。
Claims (10)
1、一种自聚焦扩束光学准直装置，其特征在于：所述装置是由设置于同一条光轴上的自聚焦透镜和光学汇聚透镜组成，所述光学汇聚透镜设置在自聚焦透镜的出射光路上。
2、根据权利要求1所述的自聚焦扩束光学准直装置，其特征在于：所述自聚焦透镜是一个圆柱体透镜，其直径是φ0.1mm—φ10mm，长度为0.1P—1P。
3、根据权利要求1所述的自聚焦扩束光学准直装置，其特征在于：所述光学汇聚透镜是汇聚单片光学透镜或胶合透镜。
4、根据权利要求3所述的自聚焦扩束光学准直装置，其特征在于：所述汇聚单片光学透镜是汇聚单片光学玻璃透镜；所述胶合透镜是用于汇聚的胶合透镜。
5、一种自聚焦扩束光学准直系统，其特征在于：所述系统包括光源、自聚焦扩束光学准直装置，所述自聚焦扩束光学准直装置设置在光源的出射光路上。
6、根据权利要求5所述的自聚焦扩束光学准直系统，其特征在于：所述光源是380nm—2200nm的激光光源。
7、根据权利要求6所述的自聚焦扩束光学准直系统，其特征在于：所述激光光源是808nm的LD，通过Nd:YVO4晶体、KTP晶体倍频输出的532nm的LD泵浦激光光源。
8、根据权利要求6所述的自聚焦扩束光学准直系统，其特征在于：所述激光光源是808nm的LD，通过Nd:YVO4和KTP的胶合晶体倍频输出的532nm的LD泵浦激光光源。
9、根据权利要求6所述的自聚焦扩束光学准直系统，其特征在于：所述激光光源是808nm的LD，通过Nd:YAG晶体、LBO晶体倍频输出的473nm的LD泵浦激光光源。
10、根据权利要求6所述的自聚焦扩束光学准直系统，其特征在于：所述激光光源是808nm的LD，通过Nd:YVO4晶体、LBO晶体倍频输出的671nm的LD泵浦激光光源。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNU2008200296941U CN201247348Y (zh) | 2008-07-21 | 2008-07-21 | 一种自聚焦扩束光学准直装置及其系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNU2008200296941U CN201247348Y (zh) | 2008-07-21 | 2008-07-21 | 一种自聚焦扩束光学准直装置及其系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN201247348Y true CN201247348Y (zh) | 2009-05-27 |
Family
ID=40731168
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CNU2008200296941U Expired - Fee Related CN201247348Y (zh) | 2008-07-21 | 2008-07-21 | 一种自聚焦扩束光学准直装置及其系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN201247348Y (zh) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102130414A (zh) * | 2011-01-21 | 2011-07-20 | 深圳恒光机电有限公司 | 一种扩束镜部分内置的激光器 |
| CN102375237A (zh) * | 2011-11-03 | 2012-03-14 | 南通环球光学仪器有限公司 | 绿光模组 |
| CN109031247A (zh) * | 2018-08-24 | 2018-12-18 | 北京大汉正源科技有限公司 | 一种准直镜头及激光雷达发射装置 |
| CN111562715A (zh) * | 2020-05-25 | 2020-08-21 | 深圳市点睛创视技术有限公司 | 一种用于微型投影的复合准直装置及系统 |
| CN114326009A (zh) * | 2021-12-22 | 2022-04-12 | 杭州宏景智驾科技有限公司 | 一种激光雷达准直装置 |
-
2008
- 2008-07-21 CN CNU2008200296941U patent/CN201247348Y/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102130414A (zh) * | 2011-01-21 | 2011-07-20 | 深圳恒光机电有限公司 | 一种扩束镜部分内置的激光器 |
| CN102375237A (zh) * | 2011-11-03 | 2012-03-14 | 南通环球光学仪器有限公司 | 绿光模组 |
| CN109031247A (zh) * | 2018-08-24 | 2018-12-18 | 北京大汉正源科技有限公司 | 一种准直镜头及激光雷达发射装置 |
| CN111562715A (zh) * | 2020-05-25 | 2020-08-21 | 深圳市点睛创视技术有限公司 | 一种用于微型投影的复合准直装置及系统 |
| CN114326009A (zh) * | 2021-12-22 | 2022-04-12 | 杭州宏景智驾科技有限公司 | 一种激光雷达准直装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103633557B (zh) | 一种激光雷达半导体激光光源准直扩束装置 | |
| CN201247348Y (zh) | 一种自聚焦扩束光学准直装置及其系统 | |
| CN107272213B (zh) | 一种激光束匀化扩束整形装置 | |
| CN105278011B (zh) | 一种光纤激光准直整形装置及其设计方法 | |
| CN104901155B (zh) | 一种高功率光纤激光泵浦光耦合与信号光扩束输出装置 | |
| CN104007558A (zh) | 一种半导体激光器偏振合束装置及耦合方法 | |
| CN101290398A (zh) | 一种实现光束均匀化的方法及光学器件 | |
| CN108233182A (zh) | 基于空心全反射棱镜压缩光束的光纤耦合系统 | |
| CN104536150A (zh) | 一种产生高精度准直空心激光束的光学系统 | |
| CN102175429A (zh) | 一种激光器热焦距的测量方法 | |
| CN203909406U (zh) | 一种半导体激光器偏振合束装置 | |
| CN104882784B (zh) | 一种用于大功率半导体激光器的合束输出耦合装置 | |
| CN207067543U (zh) | 高椭圆度激光束整形系统 | |
| CN204615152U (zh) | 一种用于大功率半导体激光器的合束输出耦合装置 | |
| CN104993365A (zh) | 一种泵浦源装置、激光源装置及其设计方法 | |
| CN203787764U (zh) | 一种新型的蓝紫激光光源 | |
| CN204188886U (zh) | 一种高功率半导体激光器的光学校正装置及其系统 | |
| CN109510056B (zh) | 一种同时输出的双波长空心激光器 | |
| CN103887707B (zh) | 一种具有大功率高光束质量激光的半导体激光器 | |
| CN214795307U (zh) | 一种双凸非球面万瓦级高抗损伤大口径风冷光纤连接器 | |
| CN108445640A (zh) | 一种相对位姿视觉测量敏感器用同轴均匀照明系统 | |
| CN103904558A (zh) | 一种新型的蓝紫激光光源 | |
| Jiang et al. | Defocus study of a novel optical antenna illuminated by a radial radiation fiber laser | |
| CN207542557U (zh) | 一种角隅介质以及基于该角隅介质的紧凑型激光器 | |
| CN2754113Y (zh) | 一种半导体激光器光束整形器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20090527 Termination date: 20170721 |