[發明專利]激光切割分束器件、激光插縫合束系統及方法、激光雷達

有效

• 申請號: 202110167661.3
• 申請日: 2021-02-05
• 公開（公告）號: CN112731674B
• 公開（公告）日: 2023-06-06
• 發明（設計）人: 蔡磊
• 申請（專利權）人: 西安炬光科技股份有限公司
• 主分類號: G02B27/09
• 分類號: G02B27/09;G01S7/481
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 崔熠

1.一種激光切割分束器件，其特征在于，包括激光光源，以及設置在所述激光光源的出光側的切割鏡組，激光光源出射的激光束經所述切割鏡組分割為平行出射的兩激光束分束，所述兩激光束分束分別通過第一勻化陣列鏡整形并定向出射；

所述切割鏡組包括相互平行的第一反射面和第二反射面，所述第一反射面與所述激光光源出射的激光束方向呈預設夾角，所述激光束的第一分束依次經過所述第一反射面和所述第二反射面的反射后入射所述第一勻化陣列鏡，所述激光束的第二分束直接入射所述第一勻化陣列鏡。

2.根據權利要求1所述的激光切割分束器件，其特征在于，所述切割鏡組包括六面棱鏡，所述第一反射面和所述第二反射面分別位于所述六面棱鏡的相對兩側面；

或者，所述切割鏡組包括第一反射鏡和第二反射鏡，所述第一反射面和所述第二反射面分別位于所述第一反射鏡和所述第二反射鏡相對的表面。

3.根據權利要求1所述的激光切割分束器件，其特征在于，所述切割鏡組包括至少兩組，至少兩組所述切割鏡組沿主光軸方向依次設置，所述第一分束劃分為與所述切割鏡組相對應的至少兩子束，劃分的子束分別入射每一組所述切割鏡組的第一反射面。

4.根據權利要求1-3任意一項所述的激光切割分束器件，其特征在于，平行出射的兩激光束分束沿所述激光束的慢軸方向排列出射。

5.根據權利要求4所述的激光切割分束器件，其特征在于，在所述第一勻化陣列鏡的出光側設置有梯形棱鏡，由所述第一勻化陣列鏡出射的兩激光束分束分別通過所述梯形棱鏡的兩斜面折射并在接收面形成預設光斑圖案。

6.根據權利要求1所述的激光切割分束器件，其特征在于，在所述第一勻化陣列鏡的入光側依次設置有快軸準直鏡和慢軸擴束鏡。

7.一種激光插縫合束系統，其特征在于，包括如權利要求1-6任意一項所述的激光切割分束器件，還包括激光模組，所述激光模組出射的激光束插縫于所述激光切割分束器件定向出射的激光束分束之間以形成合束光出射。

8.根據權利要求7所述的激光插縫合束系統，其特征在于，所述激光模組包括半導體激光光源，以及設置在所述半導體激光光源出光側的第二勻化陣列鏡，所述第二勻化陣列鏡設置于分別對應兩激光束分束的第一勻化陣列鏡之間，且所述第二勻化陣列鏡與所述第一勻化陣列鏡沿所述半導體激光光源出射的激光束的慢軸方向排列設置。

9.根據權利要求8所述的激光插縫合束系統，其特征在于，在所述激光切割分束器件中包括有梯形棱鏡時，所述半導體激光光源出射的激光束通過所述梯形棱鏡的上底面入射并由下底面出射。

10.一種激光插縫合束方法，應用于如權利要求7-9任意一項所述的激光插縫合束系統，其特征在于，所述方法包括：

激光光源出射的激光束經切割鏡組分割為平行出射的兩激光束分束，所述兩激光束分束分別通過第一勻化陣列鏡整形并定向出射；

激光模組出射的激光束插縫于定向出射的所述兩激光束分束之間，形成合束光。

11.根據權利要求10所述的激光插縫合束方法，其特征在于，所述激光插縫合束系統中激光切割分束器件包括至少兩組切割鏡組，所述激光模組包括至少兩組；

所述激光模組出射的激光束插縫于定向出射的所述兩激光束分束之間，形成合束光包括：

每一組所述激光模組出射的激光束插縫于所述激光束分束中相鄰的第一分束和第二分束之間或者相鄰的兩個第一分束之間，以形成合束光。

12.一種激光雷達，其特征在于，包括如權利要求7-9任意一項所述的激光插縫合束系統，所述激光模組出射的激光束沿慢軸方向插縫于所述激光切割分束器件定向出射的兩激光束分束之間，以在接收面形成中強線光斑圖案。

13.根據權利要求12所述的激光雷達，其特征在于，所述激光模組包括半導體激光光源，所述半導體激光光源出射的激光束與激光切割分束器件的兩激光束分束分別垂直，在所述半導體激光光源的出光方向還設置有與主光軸呈45°夾角的第三反射鏡，所述半導體激光光源出射的激光束通過所述第三反射鏡反射后插縫于定向出射的激光束分束之間。