[發明專利]一種基于熱效應的光束發散角控制方法

在審

• 申請號: 201610068721.5
• 申請日: 2016-02-01
• 公開（公告）號: CN105607378A
• 公開（公告）日: 2016-05-25
• 發明（設計）人: 吳夢瑤;王石語;蔡德芳;過振;李兵斌
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: G02F1/29
• 分類號: G02F1/29
• 代理公司: 西安吉盛專利代理有限責任公司 61108
• 代理人: 何銳

技術領域

本發明屬于激光技術領域，特別是涉及一種基于熱效應的光束 發散角控制方法。

技術背景

在激光器的應用中，常常要根據應用的需求，使出射的激光光束 發散角發生變化，以實現不同的照射效果。例如，為了增加對目標的 覆蓋范圍，常要求提高光束的發散角，而為了增加照射距離，卻需要 減小發散角。為了實現這點，常規的辦法是根據需要更換不同焦距的 光學透鏡。但實際應用中，這樣做費時費事，不適合對目標進行實時 跟蹤。為此，我們提出了采用熱效應控制的用于激光照射和接受系統 的可變焦透鏡。

當激光經過介質傳輸時，通常有部分的激光能量會被介質吸收， 造成激光能量損失，同時引起介質的溫度升高，導致介質的折射率發 生變化，稱之為激光的熱效應現象。對于圓形對稱的激光光斑，這種 熱效應的后果就是在介質中形成一種類似凸(凹)透鏡的效應，稱為 介質熱透鏡。

發明內容

本發明的目的是提出一種基于熱效應的光束發散角控制方法，以 便在不改變光學系統的情況下，隨需要而調節激光光束的控制系統， 使激光光束發散角得到控制，從而實現連續改變激光發散角的目的。

本發明的目的是這樣實現的，一種基于熱效應的光束發散角控制 方法，其特征是：至少包括光路調節裝置、介質、第一激光器和第二 激光器，第一激光器發出一個波長為λ₁的光束通過介質輸出，第二激 光器發出一個波長為λ₂的光束進入介質，第二激光器發出波長λ₂進入 介質，使第一激光器通過介質的光軸線上形成一個熱透鏡，改變第二 激光器功率大小，調節熱透鏡焦距，使第一激光器光束受熱透鏡焦距 變化，改變輸出發散角。

所述的介質為柱狀體，第一激光器和第二激光器輸出光束通過柱 狀體的中心光軸；所述的介質對第一激光器發出的λ₁光束實現全透 射，對第二激光器發出的λ₂光束實現全吸收。

所述的第一激光器輸出光路與介質中心光軸重合，第二激光器輸 出光路經光路調節裝置后與介質中心光軸重合。

所述的第二激光器輸出光路與介質中心光軸重合，第一激光器輸 出光路經光路調節裝置后與介質中心光軸重合。

所述的光路調節裝置是鍍膜平面鏡。

所述的介質通過熱沉散熱。

所述的介質與透鏡組形成光速發散角調節光路。

所述的第一激光器發出一個波長為λ₁＝1064nm，第二激光器發出 波長為λ₂＝808nm波長，介質摻雜有Nd:YAG。

所述的第一激光器發出一個波長為λ₁是532nm，第二激光器發出 波長為λ₂＝808nm波長，介質摻雜有Nd:YAG。

所述的第一激光器發出一個波長為λ₁＝1064nm，第二激光器發出 波長為λ₂＝940nm波長，介質摻雜Yb：YAG。

本發明的優點是：由于本發明至少包括介質、第一激光器和第二 激光器，第一激光器發出一個波長為λ₁的光束通過介質輸出，第二激 光器發出一個波長為λ₂的光束進入介質，第二激光器發出波長λ₂進入 介質，使第一激光器通過的介質光軸線上形成一個熱透鏡，改變第二 激光器功率大小，調節熱透鏡焦距，使第一激光器受熱透鏡焦距變化， 改變輸出發散角。這種方式具有激光光束發散角快速可控的優點，特 別適合快速依據需要改變輸出發散角的場合。

附圖說明

下面將結合實例對本發明做進一步說明：

圖1是本發明實施例1結構示意圖；

圖2是本發明實施例2結構示意圖；

圖3是本發明實施例3結構示意圖

圖4是本發明實施例5結構示意圖。

圖中：1.第一激光器；2.光路調節裝置；3.第二激光器；4.介 質；5.散熱機構；6.透鏡組。

具體實施方式

實施例1