[發明專利]一種激光雷達半導體激光光源準直擴束裝置

有效

• 申請號: 201310676921.5
• 申請日: 2013-12-11
• 公開（公告）號: CN103633557A
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發明（設計）人: 董云升;劉建國;陸亦懷;張天舒;桂華僑;趙南京;趙雪松
• 申請（專利權）人: 中國科學院合肥物質科學研究院
• 主分類號: H01S5/06
• 分類號: H01S5/06;G02B27/30;G02B27/09
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 成金玉;賈玉忠

1.一種激光雷達半導體激光光源準直擴束裝置，其特征在于包括：非球面透鏡（2）、石英負透鏡（3）和石英正透鏡（4）；半導體激光器（1）置于非球面透鏡（2）前8-10mm，半導體激光器（1）發射的探測光沿中心光軸（5），依次通過非球面透鏡（2）、石英負透鏡（3）和石英正透鏡（4）三個透鏡的中心光軸與裝置光軸（5）重合；所述非球面透鏡（2）材料為BK7，數值孔徑為0.4,有效焦距為11mm，外徑為7.5mm,通光孔徑為6.80mm,前表面和后表面鍍寬帶增透膜，透過率大于99.5%；非球面透鏡（2）安裝在第一可調法蘭（6）中，能沿中心光軸（5）前后調諧，可調諧范圍為±2mm；所述石英負透鏡（3）為彎月鏡，外徑為10mm，通光孔徑為8mm，前面和后面的曲率半徑分別為-30.2和-120.7mm,前表面和后表面鍍寬帶增透膜,透過率大于99%,石英負透鏡（3）安裝在第二可調法蘭（7）中，距離非球面透鏡（2）為3mm,能沿中心光闌前后微調，微調距離為±1mm；所述石英正透鏡（4）為平凸鏡，外徑為90mm，通光孔徑86mm，后表面曲率半徑分別為-325.3mm，前表面和后表面鍍寬帶增透膜,透過率大于99%，固定安裝在半導體激光器準直擴束裝置的輸出端,距離石英負透鏡（3）為150mm。?

2.根據權利要求1所述的一種激光雷達半導體激光光源準直擴束裝置，其特征在于：半導體激光光源準直擴束裝置具有良好的光束準直性能，能夠將半導體激光器的發散角由原來的0.2×0.4rad壓縮至0.2mrad以下，已滿足激光雷達對探測光源的要求。?

3.根據權利要求1所述的一種激光雷達半導體激光光源準直擴束裝置，其特征在于：半導體激光器準直擴束裝置為一體化設計，光學穩定性高，機械穩定性高，在18級隨機震動，-30℃--50℃環境在使用，裝置能夠正常使用。?

4.根據權利要求1所述的一種激光雷達半導體激光光源準直擴束裝置，其特征在于：所述非球面透鏡（2）、石英負透鏡（3）和石英正透鏡（4）的前后表面均鍍有波長為750--1400nm的寬帶增透膜，經過第一可調法蘭（6）和第二可調法蘭（7）后，用于其他不同波長半導體激光器光源的準直擴束，具有一定的通用性。?

5.根據權利要求1所述的一種激光雷達半導體激光光源準直擴束裝置，其特征在于：所述半導體激光器準直擴束裝置結構簡單，僅用三個鏡片實現光束準直，且光束發散角可調，通過第一可調法蘭（6）和第二可調法蘭（7）能夠獲取不同發散角的探測光。?

6.根據權利要求1所述的一種激光雷達半導體激光光源準直擴束裝置，其特征在于：所述光束經半導體激光器準直擴束裝置擴束后，光斑直徑在80mm左右，對波長750--1400nm范圍的激光透過率優于90%。?