CN219245870U - 一种半导体激光器慢轴光束整形装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种半导体激光器慢轴光束整形装置，其包括第一棱镜、第二棱镜、二分之一波片、第一遮挡装置、第二遮挡装置及第三遮挡装置；第一棱镜的SA2面和第二棱镜的SB3面贴合；二分之一波片的SC4面和第二棱镜的SB1面贴合；第一遮挡装置贴合到二分之一波片的SC1面上，第二遮挡装置贴合到二分之一波片的SC3面上；第三遮挡装置贴合到第一棱镜的SA1面上。本实用新型能够对慢轴方向的光斑尺寸压缩对半导体激光的慢轴方向的准直光斑尺寸进行折叠压缩，而其快轴方向光斑尺寸保持不变；折叠压缩后的激光的慢轴方向的光束质量得到提高的同时，通过第一遮挡装置、第二遮挡装置、第三遮挡装置的遮挡作用还有效减少了从二分之一波片棱边散发出的杂散光。
Description
技术领域
本实用新型涉及激光技术领域，具体涉及一种半导体激光器慢轴光束整形装置。
背景技术
目前，大功率的边发射的半导体激光器具有电光转换效率高、体积小、寿命长和成本低等优点，因而在激光雷达、工业激光等领域有着广阔的应用前景。边发射半导体激光器虽然具有很多优点，但最大的缺点在于其慢轴方向光束质量差。普通的光束整形系统很难高效地把大发光面积的半导体激光器的慢轴方向光的光束质量变好。在先专利CN201821561496.X对半导体激光器进行了慢轴方向的折叠压缩，实现了提高半导体激光器慢轴方向的光束质量的目的，但在实际制作过程中会出现出射光束存在杂散光的问题，杂散光主要来自于其二分之一波片的棱边散射，其散射光会透过整形装置跟着出射光束一起输出，对实际应用带来不利影响。
发明内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种半导体激光器慢轴光束整形装置。
为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种半导体激光器慢轴光束整形装置，包括第一棱镜、第二棱镜、二分之一波片以及由不透光材料成型的第一遮挡装置、第二遮挡装置及第三遮挡装置；
所述第一棱镜为直角三角形棱镜或直角梯形棱镜，第一棱镜的一侧具有入光用的SA1面，第一棱镜的下端为倾斜设置的SA2面；
所述第二棱镜为平行四边形棱镜，第二棱镜的两侧为通光用且沿竖向相互平行的SB1面和SB4面，第二棱镜的上端和下端为沿倾斜方向相互平行的SB3面和SB2面；
所述二分之一波片为矩形片，二分之一波片的两侧为通光用且沿竖向相互平行的SC1面和SC4面，二分之一波片的上端和下端为沿水平方向相互平行的SC3面和SC2面；
所述第一棱镜的SA2面和第二棱镜的SB3面贴合；所述二分之一波片的SC4面和第二棱镜的SB1面贴合, 二分之一波片用于对光的偏振方向旋转90度；
所述第一遮挡装置贴合到二分之一波片的SC1面上，所述第二遮挡装置贴合到二分之一波片的SC3面上；所述第三遮挡装置贴合到第一棱镜的SA1面上；所述第一遮挡装置、第二遮挡装置及第三遮挡装置依序连接，以将二分之一波片的SC3面完全覆盖。
进一步的，所述第一遮挡装置、第二遮挡装置及第三遮挡装置的形状均为矩形结构，矩形的宽度尺寸W为0.05mm~0.35mm，矩形的长度尺寸L与二分之一波片通光面水平方向尺寸相同。
进一步的，所述第一棱镜、第二棱镜及二分之一波片之间采用光胶或胶合贴合。
进一步的，所述第一遮挡装置、第二遮挡装置、第三遮挡装置采用镀吸光膜、涂抹油墨或涂抹胶水的方式。
进一步的，所述第一棱镜的SA1面和SA2面的夹角为45度。
进一步的，所述第二棱镜的SB1面和SB2面的夹角为45度。
进一步的，所述第一棱镜的SA1面镀有增透膜，当第一棱镜为直角梯形棱镜时，所述第一棱镜的另一侧具有与SA1面平行设置的SA4面，所述SA4面上也镀有增透膜；所述第二棱镜的SB1面和SB4面均镀有增透膜，其SB2面抛光不镀膜或镀有高反膜；所述第一棱镜的SA2面或第二棱镜的SB3面镀有PBS膜；所述二分之一波片的SC1面和SC4面均镀有增透膜。
采用上述的技术方案，本实用新型具有的有益效果为：通过二分之一波片、第一棱镜和第二棱镜的组合，对慢轴方向的光斑尺寸压缩对半导体激光的慢轴方向的准直光斑尺寸进行折叠压缩，而其快轴方向光斑尺寸保持不变；折叠压缩后的激光的慢轴方向的光束质量得到提高的同时，通过第一遮挡装置、第二遮挡装置、第三遮挡装置的遮挡作用还有效减少了从二分之一波片棱边散发出的杂散光。
附图说明
以下结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细说明：
图1为本实用新型实施例结构光路示意图；
图2为本实用新型实施例结构示意主视图；
图3为本实用新型实施例结构示意左视图；
图4为本实用新型实施例结构示意上视图；
图5为本实用新型第一棱镜、第二棱镜和二分之一波片的分件示意图。
实施方式
为能进一步了解本实用新型的发明内容、特点及功效，兹列举以下实施例，并配合附图详细说明如下：
请参见图1至图5，本实用新型一种半导体激光器慢轴光束整形装置，包括第一棱镜1、第二棱镜2、二分之一波片3、第一遮挡装置4、第二遮挡装置5及第三遮挡装置6。
第一棱镜1为直角梯形棱镜，第一棱镜1的一侧具有入光用的SA1面，第一棱镜1的另一侧具有与SA1面平行的SA4面，第一棱镜1的下端为倾斜设置的SA2面，第一棱镜1的上端为沿水平方向设置的SA3面。第一棱镜1的SA1面和SA4面上均镀有增透膜。
第二棱镜2为平行四边形棱镜，第二棱镜2的两侧为通光用且沿竖向相互平行的SB1面和SB4面，第二棱镜2的上端和下端为沿倾斜方向相互平行的SB3面和SB2面。第二棱镜2的SB1面和SB4面均镀有增透膜，其SB2面抛光不镀膜或镀有高反膜。
二分之一波片3为矩形片，二分之一波片3的两侧为通光用且沿竖向相互平行的SC1面和SC4面，二分之一波片3的上端和下端为沿水平方向相互平行的SC3面和SC2面；二分之一波片3的SC1面和SC4面均镀有增透膜。
第一棱镜1的SA2面和第二棱镜2的SB3面贴合，第一棱镜1的SA2面或第二棱镜2的SB3面镀有PBS膜；二分之一波片3的SC4面和第二棱镜2的SB1面贴合, 二分之一波片3用于对光的偏振方向旋转90度。
第一遮挡装置4贴合到二分之一波片3的SC1面上，第二遮挡装置5贴合到二分之一波片3的SC3面上；第三遮挡装置6贴合到第一棱镜1的SA1面上；第一遮挡装置4、第二遮挡装置5及第三遮挡装置6依序连接，以将二分之一波片3的SC3面完全覆盖；其中，第一遮挡装置4、第二遮挡装置5及第三遮挡装置6采用涂抹的黑色油墨，其形状均为矩形结构，矩形的宽度尺寸W为0.05mm~0.35mm，矩形的长度尺寸L与二分之一波片3通光面水平方向尺寸相同。
第一棱镜1、第二棱镜2及二分之一波片3之间采用光胶或胶合贴合。第一遮挡装置4、第二遮挡装置5、第三遮挡装置6与二分之一波片3及第一棱镜1之间采用镀膜、涂抹或是胶合贴合。
第一棱镜1的SA1面和SA2面的夹角为45度。第二棱镜2的SB1面和SB2面的夹角为45度。
本实用新型的工作原理：输入光束为快轴和慢轴准直后半导体激光束，其中慢轴方向为纸面方向，快轴方向为垂直于纸面方向，假设输入光束为p偏振光。输入光束的下半部分入射到二分之一波片3，二分之一波片3把下半部分的输入光束的偏振方向被旋转了90度，从p偏振变为了s偏振，s偏振光透过第二棱镜的SB1面，并被SB2面全反射，然后被SB3面全反射，最后从SB4面透过并输出。输入光束的上半部分入射到第一棱镜1，分别透过SA1面和SA2面，再入射到第二棱镜2，分别透过SB3面SB4面并输出，其偏振方向保持不变，仍然为p偏振。s偏振光束和s偏振光束在空间上交叠在一起，合成一束光输出。输入光束的中心部分，在二分之一波片2的SC3面的棱边散射形成的杂散光被第一遮挡装置4、第二遮挡装置5及第三遮挡装置6完全挡住，从而不会透光整形装置，解决了输出光束存在杂散光的问题。
以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对此实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。
Claims (7)
1.一种半导体激光器慢轴光束整形装置，包括第一棱镜、第二棱镜、二分之一波片；
所述第一棱镜为直角三角形棱镜或直角梯形棱镜，第一棱镜的一侧具有入光用的SA1面，第一棱镜的下端为倾斜设置的SA2面；
所述第二棱镜为平行四边形棱镜，第二棱镜的两侧为通光用且沿竖向相互平行的SB1面和SB4面，第二棱镜的上端和下端为沿倾斜方向相互平行的SB3面和SB2面；
所述二分之一波片为矩形片，二分之一波片的两侧为通光用且沿竖向相互平行的SC1面和SC4面，二分之一波片的上端和下端为沿水平方向相互平行的SC3面和SC2面；
所述第一棱镜的SA2面和第二棱镜的SB3面贴合；所述二分之一波片的SC4面和第二棱镜的SB1面贴合, 二分之一波片用于对光的偏振方向旋转90度；
其特征在于：还包括由不透光材料成型的第一遮挡装置、第二遮挡装置及第三遮挡装置；
所述第一遮挡装置贴合到二分之一波片的SC1面上，所述第二遮挡装置贴合到二分之一波片的SC3面上；所述第三遮挡装置贴合到第一棱镜的SA1面上；所述第一遮挡装置、第二遮挡装置及第三遮挡装置依序连接，以将二分之一波片的SC3面完全覆盖。
2.根据权利要求1所述的一种半导体激光器慢轴光束整形装置，其特征在于：所述第一遮挡装置、第二遮挡装置及第三遮挡装置的形状均为矩形结构，矩形的宽度尺寸W为0.05mm~0.35mm，矩形的长度尺寸L与二分之一波片通光面水平方向尺寸相同。
3.根据权利要求1所述的一种半导体激光器慢轴光束整形装置，其特征在于：所述第一棱镜、第二棱镜及二分之一波片之间采用光胶或胶合贴合。
4.根据权利要求1所述的一种半导体激光器慢轴光束整形装置，其特征在于：所述第一遮挡装置、第二遮挡装置、第三遮挡装置采用镀吸光膜、涂抹油墨或涂抹胶水的方式。
5.根据权利要求1所述的一种半导体激光器慢轴光束整形装置，其特征在于：所述第一棱镜的SA1面和SA2面的夹角为45度。
6.根据权利要求1所述的一种半导体激光器慢轴光束整形装置，其特征在于：所述第二棱镜的SB1面和SB2面的夹角为45度。
7.根据权利要求1所述的一种半导体激光器慢轴光束整形装置，其特征在于：所述第一棱镜的SA1面镀有增透膜，当第一棱镜为直角梯形棱镜时，所述第一棱镜的另一侧具有与SA1面平行设置的SA4面，所述SA4面上也镀有增透膜；所述第二棱镜的SB1面和SB4面均镀有增透膜，其SB2面抛光不镀膜或镀有高反膜；所述第一棱镜的SA2面或第二棱镜的SB3面镀有PBS膜；所述二分之一波片的SC1面和SC4面均镀有增透膜。
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2023
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