[实用新型]一种光束合束透镜、装置及激光器系统

说明书

本实用新型提出了一种光束合束透镜、装置以及激光器系统，所述光束合束透镜为具有一定厚度的光学透镜；所述光学透镜的入射面包括环形透光面以及位于前述环形透光面中部的叠加单元阵列，所述叠加单元阵列由多个微反射单元组成；所述光学透镜的出射面包括与前述环形透光面对应的环形反射面以及位于环形反射面中部的出光区，所述环形反射面与环形透光面呈大于0°且小于90°的夹角，使得多束光束自入射面的环形透光面进入经出射面的环形反射面第一次反射至叠加单元阵列进行叠加合束后反射至出射面的出光区出射。本实用新型解决了空间合束光轴不重合的问题，提高了光束质量。

技术领域

本实用新型属于半导体器件封装领域，具体为一种光束合束透镜、装置以及应用该光束合束透镜的激光器系统。

背景技术

半导体激光器具有体积小、重量轻、可靠性高、使用寿命长、功耗低的优点，目前已经广泛应用于国民经济的各个领域，但是当前半导体激光器的推广应用受到其光束质量的制约，所以提高半导体激光器的光束质量、亮度和功率为当下重要的研究方向。激光合束技术近年来发展迅速，它是一个改善光束质量、增加输出功率、提高功率密度的过程。激光合束技术在激光加工、高功率光纤耦合产品、激光医疗等领域中已得到广泛应用。

空间合束是一种常用的激光合束方法，空间合束具体指将多束激光空间堆叠，因此空间合束并非真正意义上的合束，它本质是将光源做了光学整形密排紧凑处理，各光源光轴仍为独立光轴，光路不重合，导致光束密排后尺寸仍较大，空间合束使得增加功率的同时降低了光束质量。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提出了一种光束合束透镜、装置以及激光器系统，解决了空间合束光轴不重合的问题，提高了光束质量。具体的技术方案为：

一种光束合束透镜，其具体为具有一定厚度的光学透镜；所述光学透镜的入射面包括环形透光面以及位于前述环形透光面中部的叠加单元阵列，所述叠加单元阵列由多个微反射单元组成；所述光学透镜的出射面包括与前述环形透光面对应的环形反射面以及位于环形反射面中部的出光区，所述环形反射面与环形透光面呈大于0°且小于90°的夹角，使得多束光束自入射面的环形透光面进入经出射面的环形反射面第一次反射至叠加单元阵列进行叠加合束后反射至出射面的出光区出射。

所述出射面的出光区为平面或者凸面。

所述出射面的环形反射面呈锥形，使得自入射面入射的光束反射至叠加单元阵列上。

所述微反射单元为圆锥形反射面单元。

所述微反射单元的排布形式为圆周环形相切排列或多边形圆周环形排列。

所述叠加单元阵列为平面阵列分布，或凸面阵列分布，或凹面阵列分布。

一种光束合束装置，包括多个光束合束透镜，所述多个光束合束透镜排布为：在光束传播方向上，后一级的光束合束透镜的入射光源为前一级合束出射光，各级光束合束透镜的个数成等比数列依次排布。

一种激光器系统，包括环形排列的多个激光光源以及上述光束合束透镜；所述多个激光光源排布与光束合束透镜的环形透光面匹配。

所述激光光源所发出的激光光束经环形反射面反射后的出射方向为叠加单元阵列最外圈相邻微反射单元的切线方向，且激光出射方向上存在微反射单元的相互交错。

所述多个激光光源的波长不同。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提出的光束合束透镜解决了空间合束光轴不重合问题，可以得到均匀高质量的合束光，此外对光源、功率，波长、偏振特性无选择性要求，均可进行合束处理，应用的场合广泛。

附图说明

图1为本实用新型的光束合束透镜的结构示意图。

图2为光束合束透镜的一个实施例。