[发明专利]一种激光出光装置

权利要求书

1.一种激光出光装置，其特征在于，包括激光光源、带光纤出光头的传输光纤、扩散透镜；所述激光光源发射的激光经传输光纤的光纤出光头射出，并射入与所述光纤出光头间隔一定距离的扩散透镜；所述扩散透镜的进光端为一个内壁具有自由曲面的入射空腔，所述扩散透镜的出光端为出射平面。

2.根据权利要求1所述的一种激光出光装置，其特征在于，还包括封装结构，传输光纤的光纤出光头和扩散透镜封装于所述封装结构内；所述扩散透镜的出射平面与封装结构表面平齐或内凹。

3.根据权利要求1所述的一种激光出光装置，其特征在于，所述扩散透镜为底面向里凹陷的倒圆台；所述倒圆台凹陷的部分为入射空腔；所述倒圆台顶面为出射平面。

4.根据权利要求3所述的一种激光出光装置，其特征在于，所述倒圆台的底面为圆环面；所述自由曲面和所述倒圆台侧表面和所述与所述圆环面相连接。

5.根据权利要求4所述的一种激光出光装置，其特征在于，所述扩散透镜的侧表面、圆环面处涂覆有反射膜。

6.根据权利要求1所述的一种激光出光装置，其特征在于，所述光纤出光头与所述扩散透镜之间的间隔距离为2-5mm。

7.根据权利要求1所述的一种激光出光装置，其特征在于，所述封装结构的内表面涂覆有反射膜或反射涂层。

8.根据权利要求1所述的一种激光出光装置，其特征在于，所述扩散透镜为硅胶扩散透镜或玻璃扩散透镜。

9.根据权利要求1所述的一种激光出光装置，其特征在于，所述激光光源为固体激光器、气体激光器、半导体激光器、光纤激光器中的一种。

10.根据权利要求1所述的一种激光出光装置，其特征在于，所述自由曲面按如下方式获得：

步骤S01,根据目标光束空间角和激光光源特性建立一个关于光学面形的映射关系方程组：

其中，为光源的配光曲线，表示光源发光面半球的空间角参数，为目标的角度分布， 确定了目标光线在空间中的方向，表示光学算符，分别表示折射率和自由曲面；表示目标能量分布与光源配光曲线之间的映射关系，满足数值孔径关系，并满足能量守恒关系的约束；

步骤S02,求解上述方程组得到自由曲面的数值解，通过多项式插值法得到自由曲面。