CN207946611U - 一种光束匀化处理的激光准直装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种光束匀化处理的激光准直装置，该装置包括激光驱动单元，激光发射单元，光束匀化单元，光束整形单元。激光驱动单元用于驱动控制所述的激光发射单元发射激光；由激光发射单元出射的激光光束经过所述的光束匀化单元对光斑进行匀化处理后，再经过光束整形单元进行光束整形后出射。本实用新型与现有激光准直装置技术相比，具有尺寸小，结构简单等特点，并且采用光束匀化单元对发射激光光斑进行匀化处理，使其光束形态质量得到提高，并且实现难度低。
Description
技术领域
本实用新型涉及激光光束准直领域，尤其涉及一种光束匀化处理的激光准直装置。
背景技术
随着科学技术的发展，半导体激光器广泛应用到各个方面。特别是，随着近年来汽车技术的快速发展，带动行业对自动驾驶、无人驾驶的认识渐渐深入，车载激光雷达作为应用于自动驾驶汽车最重要的传感器，其中，半导体激光器是车载激光雷达的重要发射光源。而一般半导体激光器存在快慢轴发散角不同，并且存在固有像散等现象，传统的半导体激光准直技术采用光学透镜对快慢轴分别准直，但无法根本消除其固有像散等问题。
本发明基于激光光束准直技术，涉及光学准直装置的优化和改进。本实用新型与现有激光准直装置相比，具有尺寸小，结构简单等特点，并且采用光束匀化单元消除其存在的固有像散，并对发射激光光斑进行匀化处理，具备使其光束形态质量得到提高，并且实现难度低等优势。
实用新型内容
本实用新型针对半导体激光器装置存在的固有像散以及结构复杂等技术问题，提供了一种激光光束准直方案，涉及光学准直装置的优化和改进。其光学系统结构简单，实现难度低。
为实现上述目的，本发明提供了一种光束匀化处理的激光准直装置，所述装置包括激光驱动单元，激光发射单元，光束匀化单元，光束整形单元，其中
所述的激光驱动单元用于驱动控制所述的激光发射单元发射激光；
所述的激光发射单元用于发射激光；
所述的光束匀化单元用于消除出射的光束在传导方向存在的固有像散，并对光斑进行一定的匀化处理。
所述的光束整形单元进行光束整形后出射。
所述激光发射单元在所述激光驱动单元驱动控制下发射激光，所述激光在传导过程中经过所述光束匀化单元对光斑进行匀化处理消除所述激光存在的固有像散，再经过所述光束整形单元对经过匀化处理后的激光光束进行整形后完成光束准直出射。所述激光发射单元、所述光束匀化单元和所述光束整形单元的主光轴重合。
根据所述的一种光束匀化处理的激光准直装置，其特征在于，所述激光发射单元其激光器是存在固有像散的激光器。
根据所述的一种光束匀化处理的激光准直装置，其特征在于，所述的光束匀化单元设置在激光发射单元与所述的光束整形单元之间，用于消除光束在传导方向存在的固有像散，并对光斑进行一定的匀化处理。
根据所述的一种光束匀化处理的激光准直装置，其特征在于，所述的光束匀化单元类型包括：毛玻璃匀化片、工程散射片、光束匀化片等。
根据所述的一种光束匀化处理的激光准直装置，其特征在于，所述的光束匀化单元可以采用多种光学材料，比如K9、石英等；所述的光束匀化单元横截面可以是圆形、方形或者其它多边形状；所述的光束匀化单元毛化范围可以是全表面毛化，或者表面一般毛化，或间隔毛化。
根据所述的一种光束匀化处理的激光准直装置，其特征在于，所述的光束整形单元透镜组由至少3～4片非球面或自由曲面的正负透镜或者多片普通透镜组成，对经过所述光束匀化单元匀化后的激光光束进行整形。
本实用新型的有益效果在于，与现有激光准直装置技术相比，简化光束发射系统结构，具有尺寸小、结构简单等特点，并且采用光束匀化单元对发射激光光斑进行匀化处理，使其光束形态质量得到提高，并且实现难度低。在解决发射光源的光斑质量的同时，简化了发射系统的结构。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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它的附图。
图1是本实用新型一个实施例提供的基于光束匀化处理的激光准直装置结构示意图；
图2是本实用新型一个实施例提供的基于光束匀化处理的激光准直装置原理示意图；
图3a是本实用新型一个实施例提供的基于光束匀化处理的激光准直装置光学系统结构示意图；
图3b是本实用新型另一个实施例提供的基于光束匀化处理的激光准直装置光学系统结构示意图；
图中：101—激光驱动单元、102—激光发射单元、103—光束匀化单元、104 —光束整形单元、1021—半导体激光器、1031—毛玻璃匀化片、1041—准直正透镜、1042—聚焦正透镜、1043—准直负透镜、2043—准直正透镜。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图对本实用新型实施例做进一步详细说明。在此，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
图1本实施例提供的基于光束匀化处理的激光准直装置结构示意图。如图1 所示，一种基于光束匀化处理的激光准直装置包括：激光驱动单元101、激光发射单元102、光束匀化单元103、光束整形单元104。
由激光驱动单元101驱动激光发射单元102发射出的激光经过光束匀化单元 103对光斑进行匀化处理后，再经过光束整形单元104进行光束整形后完成光束整形出射。
本实例中，光束整形单元透镜组由至少3～4片非球面或自由曲面的正负透镜或者多片普通透镜组成，对经过所述光束匀化单元匀化后的激光光束进行整形。
本实施例中，其激光发射单元其激光器的类型主要是存在固有像散的一类激光器，常见的有半导体激光器或其它类型激光器等。
本实施例中，其光束匀化单元所述的类型包括：毛玻璃匀化片、工程散射片、光束匀化片等。
进一步地，其光束匀化单元可以采用多种光学材料，比如K9、石英等；所述的光束匀化单元横截面可以是圆形、方形或者其它多边形状；所述的光束匀化单元毛化范围可以是全表面毛化，或者表面一般毛化，或间隔毛化。
激光发射单元102通过光束匀化单元103可以消除其存在的固有像散，无需复杂的透镜组进行激光发射单元102准直。因此本实用新型实施例提供的基于光束匀化处理的激光准直方案体积较小，易于激光器集成；同时本实用新型实施例中涉及激光准直装置的优化和改进，使得光学镜组结构简单，容易实现。
进一步地，如图2所示，半导体激光器1021出射的激光光束经过毛玻璃匀化片1031进行一定的匀化处理后，消除半导体激光器出射激光光束存在的固有像散，并对出射光束进行匀化处理，再经过光束整形单元104对激光光束进行整形后完成光束整形出射。
本实施例中，其光束整形单元104透镜组由至少3～4片非球面或自由曲面的正负透镜或者多片普通透镜组成，对经过所述光束匀化单元103匀化后的激光光束进行整形。
进一步地，如图3a、3b实施例提供的的基于毛玻璃匀化片的光学准直装置结构示意图；半导体激光器1021出射的激光光束经过毛玻璃匀化片1031进行一定的匀化处理后，首先经过准直正透镜1041进行平行光准直，再经过聚焦正透镜1042进行光束会聚，再经过准直负透镜1043或准直正透镜2043平行光准直后，完成光束整形出射。
综上，本实用新型基于激光光束准直技术，涉及光学准直装置的优化和改进。本实用新型与现有激光准直装置相比，具有尺寸小，结构简单等特点，并且采用光束匀化单元消除其存在的固有像散，并对发射激光光斑进行匀化处理，具有使其光束形态质量得到提高，并且实现难度低等优势。
本实用新型还可有其它多种实施例，以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可根据本实用新型做出各种相应的改变和变形，但这些所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种光束匀化处理的激光准直装置，所述装置包括激光驱动单元，激光发射单元，光束匀化单元，光束整形单元，其中
所述的激光驱动单元用于驱动控制所述的激光发射单元发射激光；
所述的激光发射单元用于发射激光；
所述的光束匀化单元用于消除出射的光束在传导方向存在的固有像散，并对光斑进行一定的匀化处理，所述的光束匀化单元类型包括：毛玻璃匀化片、工程散射片、光束匀化片；
所述的光束整形单元进行光束整形后出射；
所述激光发射单元在所述激光驱动单元驱动控制下发射激光，所述激光在传导过程中经过所述光束匀化单元对光斑进行匀化处理消除所述激光存在的固有像散，再经过所述光束整形单元对经过匀化处理后的激光光束进行整形后完成光束准直出射；
所述激光发射单元、所述光束匀化单元和所述光束整形单元的主光轴重合。
2.如权利要求1所述的一种光束匀化处理的激光准直装置，其特征在于，所述激光发射单元其激光器是存在固有像散的激光器。
3.如权利要求1所述的一种光束匀化处理的激光准直装置，其特征在于，所述的光束匀化单元设置在激光发射单元与所述的光束整形单元之间，用于消除光束在传导方向存在的固有像散，并对光斑进行一定的匀化处理。
4.如权利要求1所述的一种光束匀化处理的激光准直装置，其特征在于，所述的光束整形单元透镜组由至少3～4片非球面或自由曲面的正负透镜或者多片普通透镜组成，对经过所述光束匀化单元匀化后的激光光束进行整形。
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| CN112666196A (zh) * | 2019-10-16 | 2021-04-16 | 北航（四川）西部国际创新港科技有限公司 | 一种射线整合装置 |
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