[發明專利]用于對半導體激光光束整形的勻光異形透鏡、勻光激光光源及光學系統

在審

• 申請號: 201310058664.9
• 申請日: 2013-02-26
• 公開（公告）號: CN103176226A
• 公開（公告）日: 2013-06-26
• 發明（設計）人: 孫建華;盧長信;張哲子;楊英姿
• 申請（專利權）人: 西安華科光電有限公司
• 主分類號: G02B3/02
• 分類號: G02B3/02;G02B3/06;G02B27/09;G02B27/30;G02B7/04;G02B26/10;G02B27/00
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1.一種用于對半導體激光光束整形的勻光異形透鏡，包括具有相對設置的接收所述激光射入的入射面和該激光射出的出射面，其特征在于：所述入射面是半柱形曲面，出射面為非球面；且該非球面的母線兩端距離大于所述半柱形曲面母線的兩端距離，以確保經所述入射面射入的激光全部入射到所述出射面上。

2.如權利要求1所述的勻光異形透鏡，其特征在于：所述入射面為向外拱起的凸面，所述出射面為內向內凹陷的凹面。

3.如權利要求1所述的勻光異形透鏡，其特征在于：所述入射面為向外拱起的凸面，所述出射面為向外拱起的凸面。

4.如權利要求1所述的勻光異形透鏡，其特征在于：所述入射面為向內凹陷的凹面，所述出射面為內凹陷的凹面。

5.如權利要求1所述的勻光異形透鏡，其特征在于：所述入射面為向內凹陷的凹面，所述出射面為向外拱起的凸面。

6.如權利要求1所述的勻光異形透鏡，其特征在于：由第一透鏡和第二透鏡組合而成，該第一透鏡具有半柱形曲面和與該半柱形曲面相對的第一平面；該第二透鏡具有非球面和與該非球面相對的第二平面，該第一平面與第二平面相對設置，該半柱形曲面與該非球面分別構成所述入射面和出射面。

7.如權利要求6所述的勻光異形透鏡，其特征在于：所述第一透鏡和第二透鏡分別包含一相對的平面。

8.如權利要求7所述的勻光異形透鏡，其特征在于：所述相對的平面彼此粘合在一起或間距不超過50mm。

9.一種含有權利要求1至8中任一權利要求所述的勻光異形透鏡的勻光激光光源，包括透鏡座、設置在透鏡座內一端的固定用于產生激光的半導體激光器LD芯片的激光器座，其特征在于：所述勻光異形透鏡設置在所述半導體激光器LD芯片的光軸上，其入射面與該半導體激光器LD芯片的激光輸出面之間的間距在0～100mm范圍內，該入射面的半柱形曲面的柱形直徑在0.005～10mm內，入射面的軸線與所述半導體激光器LD芯片的出射激光的水平截面或垂直截面垂直。

10.一種含有權利要求9所述的勻光激光光源的激光擴束光路系統，包括置于激光光源與透鏡或透鏡組之間的擴束透鏡或擴束透鏡組，其特征在于：所述激光光源是所述勻光激光光源；所述擴束透鏡是球面或非球面擴束透鏡；所述擴束透鏡組是球面或非球面擴束透鏡組。

11.一種含有權利要求9所述的勻光激光光源的激光準直光路系統，包括激光光源和設置在該激光光源的出射光路上的準直透鏡或準直透鏡組，其特征在于：所述激光光源是所述勻光激光光源，所述準直透鏡是球面或非球面準直透鏡；所述準直透鏡組是球面或非球面準直透鏡組。

12.一種含有權利要求9所述的勻光激光光源的調焦式激光擴束模組，包括擴束模組殼體、設置在擴束模組殼體內的激光光源、滑座與變焦擴束透鏡、勻光準直透鏡，激光光源設置在滑座上，勻光準直透鏡設置在擴束模組殼體的出光孔處，變焦擴束透鏡設置在激光光源與勻光準直透鏡之間，該擴束模組殼體的一側設置有調焦輪，該調焦輪通過設置在滑座外的滑銷與該滑座通過齒輪嚙合，其特征在于：所述激光光源是勻光激光光源，所述變焦擴束透鏡為球面或非球面透鏡；所述勻光準直透鏡為球面或非球面的單透鏡、膠合透鏡或透鏡組。

13.一種含有權利要求9所述的勻光激光光源的激光準直模組，包括準直模組殼體、設置于準直模組殼體內的激光光源和設置在該激光光源的出射光路上的長焦準直透鏡，其特征在于：所述激光光源是所述勻光激光光源；所述長焦準直透鏡為球面或非球面的單透鏡、膠合透鏡或透鏡組。

14.一種含有權利要求9所述的勻光激光光源的錐鏡反射式線狀光束光路系統，包括激光光源、依次設置在該激光光源的出射光路上的準直光學元器件和錐面反射鏡，其特征在于：所述激光光源是所述勻光激光光源；所述準直光學元器件為球面或非球面的單透鏡、膠合透鏡或透鏡組。

15.一種含有權利要求9所述的勻光激光光源的五棱鏡光路系統，包括激光光源、依次設置在該激光光源的出射光路上的準直光學元器件和五棱鏡，其特征在于：所述激光光源是所述勻光激光光源，所述的準直光學元器件為球面或非球面的單透鏡、膠合透鏡或透鏡組；所述五棱鏡是反射式或透反式五棱鏡，該反射式五棱透鏡為單體五棱鏡，透反式五棱透鏡為膠合五棱透鏡。