[發明專利]利用鍍反射膜的透射光柵實現兩次衍射的光譜合束裝置

有效

• 申請號: 201710541565.4
• 申請日: 2017-07-05
• 公開（公告）號: CN107240856B
• 公開（公告）日: 2019-05-17
• 發明（設計）人: 于娜;周常河;韋春龍;周權
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海光學精密機械研究所
• 主分類號: H01S5/06
• 分類號: H01S5/06;H01S5/40;G02B27/09
• 代理公司: 上海恒慧知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 31317
• 代理人: 張寧展

1.一種利用鍍反射膜的透射光柵實現兩次衍射的光譜合束裝置，其特征在于包括：半導體激光器光源(1)、慢軸準直柱透鏡(2)、變換透鏡(3)、透射光柵(4)和輸出耦合鏡(5)，所述透射光柵(4)的背面鍍有反射膜；

所述的半導體激光器光源(1)位于所述的慢軸準直柱透鏡(2)的前焦點和變換透鏡(3)的前焦點上，所述鍍反射膜的透射光柵(4)位于所述的變換透鏡(3)的后焦點，所述的半導體激光器光源(1)為多個發光單元的平行光束，經慢軸準直柱透鏡(2)準直后，經變換透鏡(3)會聚的中心光束以利特羅角入射到所述的透射光柵(4)上，經該透射光柵(4)的光柵表面第一次衍射后的中心光束以利特羅角出射，經透射光柵(4)的反射膜反射，中心光束再次以利特羅角入射到透射光柵(4)的光柵表面，經該透射光柵(4)第二次衍射后的光束垂直入射到所述的輸出耦合鏡(5)，經該輸出耦合鏡(5)合束后輸出。

2.根據權利要求1所述的利用鍍反射膜的透射光柵實現兩次衍射的光譜合束裝置，其特征在于：經所述的透射光柵(4)第一次衍射后，各光束的角度差減小一半，然后經該透射光柵(4)的反射膜反射，第二次入射到透射光柵(4)時各光束重疊為一個小光斑，并且經該透射光柵(4)第二次衍射后各光束的角度差減小至零，即有相同的衍射角出射，第二次衍射后的光束垂直入射到輸出耦合鏡(5)后得到激光輸出，各光束在近場和遠場疊加，實現合束。

3.根據權利要求1所述的利用鍍反射膜的透射光柵實現兩次衍射的光譜合束裝置，其特征在于：所述的半導體激光器光源(1)包括半導體激光器陣列(9)、 快軸準直柱透鏡(11)和斜45°柱透鏡陣列(12)，所述的半導體激光器陣列(9)的快軸方向的光束由快軸準直柱透鏡(11)準直，經過斜45°柱透鏡陣列(12)旋轉快軸和慢軸光束后，慢軸方向的光束由慢軸準直柱透鏡(2)準直。

4.根據權利要求3所述的利用鍍反射膜的透射光柵實現兩次衍射的光譜合束裝置，其特征在于：所述的半導體激光器陣列(9)的后腔面和輸出耦合鏡(5)之間形成激光諧振腔，光束在激光諧振腔中反饋振蕩。

5.根據權利要求3或4所述的利用鍍反射膜的透射光柵實現兩次衍射的光譜合束裝置，其特征在于：所述半導體激光器陣列(9)包含多個發光單元，各發光單元等間距排列，前腔面反射率小于1％，后腔面反射率大于95％。

6.根據權利要求1-4任一所述的利用鍍反射膜的透射光柵實現兩次衍射的光譜合束裝置，其特征在于：所述的透射光柵(4)在1或-1級衍射效率大于90％，其最高衍射效率所對應的波長與半導體激光器的波長相匹配，且所述的透射光柵(4) 為偏振無關光柵，或者偏振方向與半導體激光器光源的偏振方向相同的光柵，并具有高損傷閾值。

7.根據權利要求1-4任一所述的利用鍍反射膜的透射光柵實現兩次衍射的光譜合束裝置，其特征在于：所述輸出耦合鏡(5)為部分反射鏡，反射率為5％-30％，與所述的透射光柵(4)的衍射光方向垂直。