[发明专利]一种偏振合束装置及方法

说明书

本发明公开了一种偏振合束装置及方法，该装置包括：第一半波片，用于接收外部射入的第一束激光，将第一束激光转换为垂直线偏振光；第二半波片，用于接收外部射入的第二束激光，将第二束激光转换为水平线偏振光；控制器，连接第一半波片和第二半波片，根据第一束激光与水平方向的第一夹角调节第一半波片的光轴位置，和/或，根据第二束激光与水平方向的第二夹角调节第二半波片的光轴位置；偏振合束组件，用于接收垂直线偏振光和水平线偏振光，将垂直线偏振光和水平线偏振光进行合束并输出。通过实施本发明，可以使得输出第一半波片和第二半波片的光束为垂直线偏振光或水平线偏振光，提高了合束的效率，保证了激光系统的安全性与稳定性。

技术领域

本发明涉及激光器技术领域，具体涉及一种偏振合束装置及方法。

背景技术

偏振合束是利用偏振合束器件，例如偏振分束立方体或者布儒斯特偏振片，将两束不同偏振态(垂直偏振态和水平偏振态)的光束合束在一起。这样可以使输出光束的光束质量不发生变化的前提下，输出功率增加一倍。

然而，在实际情况中，激光器输出的激光并不完全具有单一的偏振态，因此采用目前的激光合束装置合束效率偏低，未能通过合束输出的光则会通过其他方向输出。尤其对于半导体激光器来说，由于封装时应力的影响，其输出光束很难保证单一的偏振态。未能合束的光将被壳体吸收，产生大量废热。这些废热将会对激光系统的热管理带来很大压力，恶化至一定程度后甚至会导致光学器件烧毁，影响激光系统的稳定性和安全性。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种偏振合束装置及方法，以解决现有技术中由于激光器输出的激光并不具有单一的偏振态，因此采用目前的激光合束装置合束效率偏低的技术问题。

本发明提出的技术方案如下：

本发明实施例第一方面提供一种偏振合束装置，该偏振合束装置包括：第一半波片，用于接收外部射入的第一束激光，将所述第一束激光转换为垂直线偏振光；第二半波片，用于接收外部射入的第二束激光，将所述第二束激光转换为水平线偏振光；控制器，连接所述第一半波片和所述第二半波片，用于根据所述第一束激光与水平方向的第一夹角调节所述第一半波片的光轴位置，和/或，根据所述第二束激光与水平方向的第二夹角调节所述第二半波片的光轴位置；偏振合束组件，用于接收所述垂直线偏振光和所述水平线偏振光，将所述垂直线偏振光和所述水平线偏振光进行合束并输出。

可选地，所述第一半波片的光轴与所述第一束激光偏振态的夹角为或其中，θ₁表示第一束激光的偏振方向与水平方向的第一夹角。

可选地，所述第二半波片的光轴与所述第二束激光偏振态的夹角为或其中，θ₂表示第二束激光的偏振方向与水平方向的第二夹角。

可选地，所述偏振合束组件为偏振合束镜组。

可选地，所述偏振合束镜组包括：两个棱镜，所述两个棱镜的胶合面设置有偏振分束膜。

可选地，所述两个棱镜为两个直角棱镜。

可选地，所述两个棱镜包括：一个直角棱镜和一个平行四边形棱镜。

可选地，所述偏振合束组件为布儒斯特偏振片。

可选地，该偏振合束装置还包括：反射镜，设置于所述第一半波片与所述偏振合束组件之间和/或所述第二半波片与所述偏振合束组件之间，用于偏转所述垂直线偏振光或所述水平线偏振光的传播方向，使所述垂直线偏振光或所述水平线偏振光射入所述偏振合束组件。