[發(fā)明專利]一種激光勻化器

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910026475.0
• 申請日: 2019-01-11
• 公開（公告）號: CN109471267A
• 公開（公告）日: 2019-03-15
• 發(fā)明（設計）人: 夏良平;王鄉(xiāng);杜春雷
• 申請（專利權(quán)）人: 珠海邁時光電科技有限公司
• 主分類號: G02B27/09
• 分類號: G02B27/09
• 代理公司: 深圳市科進知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(普通合伙) 44316
• 代理人: 吳乃壯

本發(fā)明提供的激光勻化器，所述激光勻化器的表面由多個曲面微透鏡構(gòu)成，任意一所述曲面微透鏡的口徑為多邊形，所述多邊形的邊數(shù)隨機設置，任意一所述曲面微透鏡的中心點的位置隨機設置，任意一所述曲面微透鏡的口徑邊緣交叉點的位置隨機，且相鄰口徑的曲面微透鏡緊密排列，由于本發(fā)明提供的激光勻化器，每個曲面微透鏡在形狀、口徑邊數(shù)、口徑中心位置、口徑邊緣位置均是隨機分布的，因此在激光入射時其干涉也是隨機的，在遠場不形成明暗變化的干涉現(xiàn)象，從而克服了傳統(tǒng)周期性微透鏡陣列勻光中的干涉問題。

技術(shù)領域

本發(fā)明涉及光學器件技術(shù)領域，特別涉及一種激光勻化器。

背景技術(shù)

激光勻化器在激光照明、激光電視、激光醫(yī)療、3D成像、激光加工等方面具有非常廣泛的應用。目前的激光勻化主要有兩種方式：一是采用周期性排布的微透鏡陣列的幾何勻化系統(tǒng)；二是采用二元臺階式的衍射勻化結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)。微透鏡陣列由于其結(jié)構(gòu)的周期性強，在激光照射下，因其周期性而產(chǎn)生強烈的干涉效應，在遠場形成很強的干涉增強或減弱的區(qū)域，嚴重影響勻化效果；二元臺階式衍射結(jié)構(gòu)由于其零級能量對臺階深度異常敏感，導致零級很難消除，尤其是勻化光斑角度較大時，零級衍射產(chǎn)生的強光會遠遠高于其他區(qū)域,因此應用受限。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒如此，有必要針對現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種克服傳統(tǒng)周期微透鏡幾何激光勻化和二元衍射勻化結(jié)構(gòu)的限制的激光勻化器。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案：

一種激光勻化器，所述激光勻化器的表面由多個曲面微透鏡構(gòu)成，任意一所述曲面微透鏡的口徑為多邊形，所述多邊形的邊數(shù)隨機設置，任意一所述曲面微透鏡的中心點的位置隨機設置，任意一所述曲面微透鏡的口徑邊緣交叉點的位置隨機，且相鄰口徑的曲面微透鏡緊密排列。

在一些較佳的實施例中，所述激光勻化器的材料為光學塑料或光學玻璃。

在一些較佳的實施例中，所述激光勻化器中的每個曲面微透鏡的形狀各不相同。

在一些較佳的實施例中，兩個相鄰的多邊形共用一條邊。

在一些較佳的實施例中，所述曲面微透鏡包括凸型曲面微透鏡和凹型曲面微透鏡。

本發(fā)明采用上述技術(shù)方案的優(yōu)點是：

本發(fā)明提供的激光勻化器，所述激光勻化器的表面由多個曲面微透鏡構(gòu)成，任意一所述曲面微透鏡的口徑為多邊形，所述多邊形的邊數(shù)隨機設置，任意一所述曲面微透鏡的中心點的位置隨機設置，任意一所述曲面微透鏡的口徑邊緣交叉點的位置隨機，且相鄰口徑的曲面微透鏡緊密排列，由于本發(fā)明提供的激光勻化器，每個曲面微透鏡在形狀、口徑邊數(shù)、口徑中心位置、口徑邊緣位置均是隨機分布的，因此在激光入射時其干涉也是隨機的，在遠場不形成明暗變化的干涉現(xiàn)象，從而克服了傳統(tǒng)周期性微透鏡陣列勻光中的干涉問題。

此外，由于本發(fā)明提供的激光勻化器，通過每一個曲面微透鏡的梯度對激光相位進行調(diào)制，因此零級能量對子透鏡的絕對深度不敏感，不存在能量差異明顯的零級光斑，克服了傳統(tǒng)二元衍射勻化器中的零級衍射現(xiàn)象，勻化光斑更均勻。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。

圖1為本發(fā)明實施例提供的激光勻化器的曲面微透鏡中心點的隨機分布情況；

圖2為本發(fā)明實施例提供的激光勻化器的曲面微透鏡的口徑邊緣隨機分布情況；

圖3為本發(fā)明實施例提供的凹型曲面微透鏡的三維結(jié)構(gòu)形貌；

圖4為本發(fā)明實施例提供的凸型曲面微透鏡的三維結(jié)構(gòu)形貌；