[发明专利]激光系统和方法

权利要求书

1.一种激光系统，包括：

多个激光谐振器，每个谐振器能够操作来放出输入激光束；

中继组件，其包括至少一个弯曲的反射表面，所述至少一个弯曲的反射表面对每个输入激光束进行重新导向，并减小重新导向后的光束的光束尺寸；

检流计，其包括弯曲的反射表面，所述弯曲的反射表面接收每个重新导向后的光束，并以比每个激光输入光束的功率水平大的功率水平来输出组合激光束；以及

耦接组件，其减小所述组合激光束中的球面像差，并将所述组合激光束引导至光纤中，

其中所述组合激光束具有比所述光纤的最小光束参数乘积低的最大光束参数乘积，

其中所述中继组件的所述至少一个弯曲的反射表面具有第一曲率半径，所述检流计的弯曲的反射表面具有第二曲率半径，并且所述第一曲率和所述第二曲率不同，

其中每个输入激光束沿着光束路径被放出，所述光束路径包括：(i)从所述多个激光谐振器中的一个谐振器延伸至所述中继组件的至少一个弯曲的反射表面的第一距离；(ii)从所述中继组件的所述至少一个弯曲的反射表面延伸至所述检流计的反射表面的第二距离；以及(iii)从所述检流计的反射表面延伸至光纤的第三距离，

其中所述第一曲率半径和所述第二曲率半径相对于所述第一距离、所述第二距离和所述第三距离被确定尺寸，

其中所述第一曲率半径大致等于所述第二曲率半径的三分之一，以及

其中所述第一距离大致等于所述第二距离，并且所述第三距离大于所述第一距离和所述第二距离之和。

2.根据权利要求1所述的激光系统，其中所述第二曲率半径减小了所述组合激光束中的球面像差。

3.根据权利要求1或2所述的激光系统，其中所述耦接组件包括一个非球面透镜或两个球面透镜。

4.根据权利要求1或2所述的激光系统，还包括位于所述检流计与所述耦接组件之间的附加光学部件，所述附加光学部件包括以下中的至少一个：分束器；合束器；光闸；或黑色屏蔽件。

5.根据权利要求1或2所述的激光系统，其中所述耦接组件将所述组合激光束输出至光纤的输入表面上，并且所述组合激光束的所述光束参数乘积比所述光纤在所述输入表面处的光束参数乘积至少小10％。

6.一种激光系统，包括：

多个激光谐振器，每个谐振器能够操作来放出输入激光束；

中继组件，其包括至少一个弯曲的反射表面，所述至少一个弯曲的反射表面对每个输入激光束进行重新导向，并减小重新导向后的光束的光束尺寸；

检流计，其包括弯曲的反射表面，所述弯曲的反射表面接收每个重新导向后的光束，并以比每个激光输入光束的功率水平大的功率水平来输出组合激光束；以及

耦接组件，其减小所述组合激光束中的球面像差，并将所述组合激光束引导至光纤中，

其中所述组合激光束具有比所述光纤的最小光束参数乘积低的最大光束参数乘积，

其中所述中继组件还包括平坦的反射表面，所述至少一个弯曲的反射表面将所述输入激光束向所述平坦的反射表面重新导向，并且减小所述输入激光束在所述平坦反射表面处的光束尺寸；以及所述平坦的反射表面将所述输入激光束向所述检流计的所述弯曲的反射表面重新导向，

其中每个输入激光束沿着光束路径被放出，所述光束路径包括：(i)从所述多个激光谐振器中的一个谐振器延伸至弯曲的反射表面的第一距离；(ii)从所述弯曲的反射表面延伸至所述平坦的反射表面的第二距离；(iii)从所述平坦的反射表面延伸至所述检流计的反射表面的第三距离，以及(iv)从所述检流计的弯曲的反射表面延伸至光纤的第四距离，以及

其中所述中继组件的至少一个弯曲的反射表面的曲率半径和所述检流计的弯曲的反射表面的曲率半径相对于所述第一距离、所述第二距离、所述第三距离和所述第四距离被确定尺寸，

其中所述中继组件的弯曲的反射表面曲率半径大致等于所述检流计的弯曲的反射表面的曲率半径的三分之一，以及

其中所述第一距离大致等于所述第二距离，并且所述第四距离大于所述第一距离、所述第二距离和所述第三距离之和。

7.根据权利要求6所述的激光系统，其中所述多个激光谐振器被固定至表面，并且所述中继组件的每个反射表面以至少两个自由度相对于所述表面能够移动。