CN219959681U - 一种蓝光激光器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种蓝光激光器，包括激光器本体，所述激光器本体的一端设有激光发生组件，所述激光器本体的另一端设置有镜头组件，所述的激光发生组件包括四个发射激光源和聚焦镜，所述发射激光源的光路上均设置有整形镜组，所述整形镜组与聚焦镜之间设置有合光镜组，所述整形镜组包括第一负柱透镜，所述第一负柱透镜朝向远离发射激光源的光路上依次设置有第一正柱透镜、第二负柱透镜和第二正柱透镜，所述合光镜组包括初合光反射镜和次合光反射镜，所述初合光反射镜与次合光反射镜之间设置有波片和偏振片；本实用新型通过设置两层正负柱透镜对激光光线整形，并经过两次反射使激光偏振后实现合束效果，将四组激光发射光源的激光实现四合一，相对传统的二合一光束，该激光器的功率更高。

Description

一种蓝光激光器

技术领域

本实用新型属于激光器技术领域，具体涉及一种蓝光激光器。

背景技术

目前市面上四合一蓝光激光器大多数采用4排一层的空间合束光路方案，这种方案横向截面尺寸偏大，不便于组装成含驱动系统和散热系统的小型激光器，且纯空间合束方案光斑尺寸较大，雕刻效果不够好。

在中国专利CN112615248A公开了一种蓝光激光器，包括N×M蓝光模块矩阵、P×Q蓝光模块矩阵、第一反射模块、第二反射模块、反射镜、半波片、偏振合束镜、耦合模块，半波片、偏振合束镜和耦合模块顺次设置。该实用新型虽然能够实现高功率kW级的蓝光输出，提高铜的加工效率，但该蓝光激光器横向截面尺寸大，不便于组装成小型激光器。在中国专利CN215316376U中公开一种基于偏振合光的激光雕刻模组，虽然能够减小激光器体积、在光束的光斑大小和质量不变的同时功率翻倍，但该结构仅能实现两路出射光共用一个整形镜组，其功率提高效果仍然不够高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种蓝光激光器，通过设置新型光路提高光斑质量、实现将四组激光器光源合一，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种蓝光激光器，包括激光器本体，所述激光器本体的一端设有激光发生组件，所述激光器本体的另一端设置有镜头组件，所述的激光发生组件包括四个发射激光源和聚焦镜，所述发射激光源的光路上均设置有整形镜组，所述整形镜组与聚焦镜之间设置有合光镜组，所述整形镜组包括第一负柱透镜，所述第一负柱透镜朝向远离发射激光源的光路上依次设置有第一正柱透镜、第二负柱透镜和第二正柱透镜，所述合光镜组包括初合光反射镜和次合光反射镜，所述初合光反射镜与次合光反射镜之间设置有波片和偏振片。

优选地，所述第一负柱透镜和第二负柱透镜的凹面均朝向靠近发射激光源的一侧，所述第一正柱透镜的凸面朝向靠近发射激光源的一侧，所述第二正柱透镜的凸面朝向远离发射激光源的一侧。

优选地，所述初合光反射镜呈三棱柱形设置，所述初合光反射镜设置有四个，位于上方的两个所述初合光反射镜的反射面与位于下方的两个所述初合光反射镜的反射面呈相对设置。

优选地，所述波片位于其中一个初合光反射镜的一侧，所述次合光反射镜呈矩形设置，所述次合光反射镜位于波片的一侧，所述偏振片位于其中另一个初合反射镜的一侧

优选地，所述激光发生组件包括压盖，所述激光器本体的一端开设有固定孔位，所述固定孔位的横截面呈凸字形设置，所述发射激光源通过固定孔位贯穿激光器本体，所述压盖螺纹连接在发射激光源的一端，所述压盖的一侧与激光器本体的外壁贴紧。

优选地，所述第一负柱透镜、第一正柱透镜、第二负柱透镜、第二正柱透镜和初合光反射镜的一侧均与分隔板的一侧胶结，所述波片和偏振片与激光器本体胶结。

优选地，所述镜头组件包括镜筒，所述激光器本体的另一端开设有供镜筒螺纹连接的安装孔，所述聚焦镜固定在镜筒内。

优选地，所述镜筒远离激光器本体的一端螺纹连接有保护窗盖，所述保护窗盖内设置有保护玻璃平片。

优选地，所述保护窗盖的中部开设有通槽，所述保护窗盖、保护玻璃平片与通槽均呈圆形设置，所述保护玻璃平片胶结在通槽内。

本实用新型激光器能够在较小体积的状态下实现光路的四合一，该激光器的功率更高，相对横向纯空间合束，该结构体积更小；且激光两层正负柱透镜整、反射后再通过偏振合光能够缩小光斑，提高激光质量。

附图说明

图1为本实用新型的爆炸图；

图2为本实用新型的外部结构示意图；

图3为本实用新型整形镜组与合光镜组的安装位置示意图；

图4为本实用新型的整形镜组与合光镜组的结构示意图；

图5为本实用新型的整形镜组与合光镜组的俯视图；

图6为本实用新型的激光器本体内部的俯视图。

图中：1、发射激光源；2、聚焦镜；3、整形镜组；4、合光镜组；301、第一负柱透镜；302、第一正柱透镜；303、第二负柱透镜；304、第二正柱透镜；305、初合光反射镜；306、次合光反射镜；307、波片；308、偏振片；5、激光器本体；6、分隔板；7、镜头组件；8、激光发生组件；9、上盖板；801、压盖；802、固定孔位；701、镜筒；702、安装孔；703、保护窗盖；704、保护玻璃平片；705、通槽。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。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。

本实用新型提供了如图1-6所示的一种蓝光激光器，包括激光器本体5，激光器本体5呈凵形设置，激光器本体5的一端设置有发射激光的激光发生组件8，激光器本体5内固定有分隔板6，四个发射激光源1呈对称设置在分隔板6的两侧，激光器本体5的另一端设置有镜头组件7，激光器本体5的上方通过螺丝固定有上盖板9。

激光发生组件8包括发射激光源1和聚焦镜2，发射激光源1设置有四个，四个发射激光源1的光路上均设置有整形镜组3，整形镜组3与聚焦镜2之间设置有合光镜组4，四个发射激光源1呈矩形阵列设置；

四个发射激光源1的安装位置如图4，按2x2的阵列排布，每个发射激光源1经过四个柱透镜对出射的激光光束进行整形，然后由两组反射镜对单层的激光光束进行偏转，实现空间合束，再通过合光镜组4实现合光后由聚焦镜2射出。

本实用新型通过设置两层正负柱透镜对激光光线整形，并经过两次反射使激光偏振后实现合束效果，将四组激光发射光源的激光实现四合一，相对传统的二合一光束，该激光器的功率更高，相对于纯空间上的横向合光，该激光器结构更小；通过设置聚焦镜、偏振片以及波片能够提高光线的合光效果，缩小光斑尺寸，上下立体结构能够缩小整个激光器的横向体积，使出光口更接近壳体边缘，提高激光发生组件的适用场合。

整形镜组3包括第一负柱透镜301，第一负柱透镜301朝向远离发射激光源1的光路上依次设置有第一正柱透镜302、第二负柱透镜303和第二正柱透镜304，合光镜组4包括初合光反射镜305和次合光反射镜306，初合光反射镜305与次合光反射镜306之间设置有波片307和偏振片308。

第一负柱透镜301和第二负柱透镜303的凹面均朝向靠近发射激光源1的一侧，第一正柱透镜302的凸面朝向靠近发射激光源1的一侧，第二正柱透镜304的凸面朝向远离发射激光源1的一侧。

如图4所示，四组柱透镜分别设置在各自的发射激光源1的光路上，呈直线排列，由初合光反射镜305将四路激光合成两束，再通过半波片307、次合光反射镜306、偏振片308将合成两束的激光再次合成一束，通过设置偏振片308以及两级反光能够缩小激光光斑尺寸，提高激光质量。

初合光反射镜305呈三棱柱形设置，初合光反射镜305设置有四个，位于上方的两个初合光反射镜305的反射面与位于下方的两个初合光反射镜305的反射面呈相对设置。初合光反射镜305对两束激光进行空间合束，使其排列更加紧密，缩小发射器面积，使出光口更接近壳体边缘。

波片307位于其中一个初合光反射镜305的一侧，次合光反射镜306呈矩形设置，次合光反射镜306位于波片307的一侧，偏振片308位于其中另一个初合光反射镜305的一侧。半波片307对激光的偏振态进行转换，使其由P偏振态转为S偏振态，再通过偏振片308将同一波长的激光进行合束，P偏振态激光透射，S偏振态激光反射。

基于上述的新型激光发生组件，本实用新型还提供

激光发生组件8包括压盖801，激光器本体5的一端开设有固定孔位802，固定孔位802的横截面呈仰卧的凸字形设置，发射激光源1通过固定孔位802贯穿激光器本体5，压盖801螺纹连接在发射激光源1的一端，压盖801的一侧与激光器本体5的外壁贴紧。

安装时，将发射激光源1插入固定孔位802，发射激光源1远离发射端的一端固定压盖801，压盖801的直径大于固定孔位802的直径，使压盖801在拧紧过程中将发射激光源1压紧在固定孔位802内，实现安装，该方式能够使发射激光源1的外壁与激光器本体5充分接触，当其工作发热时，能够将热量通过激光器本体5散出。

第一负柱透镜301、第一正柱透镜302、第二负柱透镜303、第二正柱透镜304和初合光反射镜305的一侧均与分隔板6的一侧胶结，波片307和偏振片308与激光器本体5胶结。

镜头组件7包括镜筒701，激光器本体5的另一端开设有供镜筒701螺纹连接的安装孔702，聚焦镜2固定在镜筒701内，聚焦镜2对激光光束进行聚焦，将宽光束聚焦成一细小的点光斑。

镜筒701远离激光器本体5的一端螺纹连接有保护窗盖703，保护窗盖703内设置有保护玻璃平片704。保护玻璃平片704用于对镜筒701内部的聚焦镜2组件防尘保护。

保护窗盖703的中部开设有通槽705，保护窗盖703、保护玻璃平片704与通槽705均呈圆形设置，保护玻璃平片704胶结在通槽705内。

使用时，四个发射激光源1的安装位置如图，按2x2的阵列排布，每个发射激光源1经过四个柱透镜对出射的激光光束进行整形，然后由两组反射镜对单层的激光光束进行偏转，实现空间合束，再通过合光镜组4实现合光后由聚焦镜2射出，如图4所示，四组柱透镜分别设置在各自的发射激光源1的光路上，呈直线排列，由初合光反射镜305将四路激光合成两束，再通过半波片307、次合光反射镜306、偏振片308将合成两束的激光再次合成一束，通过设置偏振片308以及两级反光能够缩小激光光斑尺寸，提高激光质量。

本实用新型通过设计四个激光器的上下立体结构，以及光路的合光结构，使该激光器能够在较小体积的状态下实现光路的四合一，相对传统的二合一光束，该激光器的功率更高，相对横向纯空间合束，该结构体积更小；且激光两层正负柱透镜整、反射后再通过偏振合光能够缩小光斑，提高激光质量。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种蓝光激光器，其特征在于：包括激光器本体(5)，所述激光器本体(5)的一端设有激光发生组件(8)，所述激光器本体(5)的另一端设置有镜头组件(7)，所述的激光发生组件(8)包括四个发射激光源(1)和聚焦镜(2)，所述发射激光源(1)的光路上均设置有整形镜组(3)，所述整形镜组(3)与聚焦镜(2)之间设置有合光镜组(4)，所述整形镜组(3)包括第一负柱透镜(301)，所述第一负柱透镜(301)朝向远离发射激光源(1)的光路上依次设置有第一正柱透镜(302)、第二负柱透镜(303)和第二正柱透镜(304)，所述合光镜组(4)包括初合光反射镜(305)和次合光反射镜(306)，所述初合光反射镜(305)与次合光反射镜(306)之间设置有波片(307)和偏振片(308)。

2.根据权利要求1所述的蓝光激光器，其特征在于：所述第一负柱透镜(301)和第二负柱透镜(303)的凹面均朝向靠近发射激光源(1)的一侧，所述第一正柱透镜(302)的凸面朝向靠近发射激光源(1)的一侧，所述第二正柱透镜(304)的凸面朝向远离发射激光源(1)的一侧。

3.根据权利要求1所述的蓝光激光器，其特征在于：所述初合光反射镜(305)呈三棱柱形设置，所述初合光反射镜(305)设置有四个，位于上方的两个所述初合光反射镜(305)的反射面与位于下方的两个所述初合光反射镜(305)的反射面呈相对设置。

4.根据权利要求1所述的蓝光激光器，其特征在于：所述波片(307)位于其中一个初合光反射镜(305)的一侧，所述次合光反射镜(306)呈矩形设置，所述次合光反射镜(306)位于波片(307)的一侧，所述偏振片(308)位于其中另一个初合反射镜的一侧。

5.根据权利要求1所述的蓝光激光器，其特征在于：所述激光发生组件(8)包括压盖(801)，所述激光器本体(5)的一端开设有固定孔位(802)，所述固定孔位(802)的横截面呈凸字形设置，所述发射激光源(1)通过固定孔位(802)贯穿激光器本体(5)，所述压盖(801)螺纹连接在发射激光源(1)的一端，所述压盖(801)的一侧与激光器本体(5)的外壁贴紧。

6.根据权利要求1所述的一种蓝光激光器，其特征在于：所述第一负柱透镜(301)、第一正柱透镜(302)、第二负柱透镜(303)、第二正柱透镜(304)和初合光反射镜(305)的一侧均与分隔板(6)的一侧胶结，所述波片(307)和偏振片(308)与激光器本体(5)胶结。

7.根据权利要求1所述的一种蓝光激光器，其特征在于：所述镜头组件(7)包括镜筒(701)，所述激光器本体(5)的另一端开设有供镜筒(701)螺纹连接的安装孔(702)，所述聚焦镜(2)固定在镜筒(701)内。

8.根据权利要求7所述的一种蓝光激光器，其特征在于：所述镜筒(701)远离激光器本体(5)的一端螺纹连接有保护窗盖(703)，所述保护窗盖(703)内设置有保护玻璃平片(704)。

9.根据权利要求8所述的一种蓝光激光器，其特征在于：所述保护窗盖(703)的中部开设有通槽(705)，所述保护窗盖(703)、保护玻璃平片(704)与通槽(705)均呈圆形设置，所述保护玻璃平片(704)胶结在通槽(705)内。