[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

本申請公開了一種激光切割分束器件、激光插縫合束系統及方法、激光雷達，涉及激光整形輸出技術領域。包括激光光源，以及設置在激光光源的出光側的切割鏡組，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，兩激光束分束分別通過第一勻化陣列鏡整形并定向出射。完成激光束的空間切割和重排，在接收面得到相應的光斑，光斑的形狀可根據切割鏡組予以調整，形成不同圖案的光斑。設置切割鏡組和第一勻化陣列鏡，通過分束的方式得到變化的光斑，使得器件結構緊湊，成本可控，對于分束的調節方式多樣，且光斑效果好，可適應多種應用場景。

技術領域

本申請涉及激光整形輸出技術領域，具體而言，涉及一種激光切割分束器件、激光插縫合束系統及方法、激光雷達。

背景技術

應用激光器件時，有時需要形成變化的光斑，根據變化的光斑可在特定位置接收得到特定形狀的光斑或光斑的疊加，從而用于相應的激光加工或激光雷達掃描等領域。

現有激光分束的器件根據其分光原理不同，具有不同的結構。例如，可通過微透鏡陣列分組疊加形成光束疊加，但是這種經過微透鏡陣列后，輸出光束雜散光大，形成的光斑圖案，尤其是在光斑的邊緣位置，效果不佳；還可通過擺動光源以實現光斑疊加，擺動光源時，光源以不同的角度出射光束形成疊加光斑。但是，光源擺動需要較大的擺動空間，以滿足光源擺動所需的區域，并且還需容置擺動光源所需的驅動器件，會導致結構尺寸大、不緊湊，不利于成本控制。

發明內容

本申請的目的在于提供一種激光切割分束器件、激光插縫合束系統及方法、激光雷達，能夠得到效果好的疊加光斑，且器件結構緊湊，可應用面廣。

本申請的實施例是這樣實現的：

本申請實施例的一方面，提供一種激光切割分束器件，包括激光光源，以及設置在激光光源的出光側的切割鏡組，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，兩激光束分束分別通過第一勻化陣列鏡整形并定向出射。

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

可選地，切割鏡組包括六面棱鏡，第一反射面和第二反射面分別位于六面棱鏡的相對兩側面；或者，切割鏡組包括第一反射鏡和第二反射鏡，第一反射面和第二反射面分別位于第一反射鏡和第二反射鏡相對的表面。

可選地，切割鏡組包括至少兩組，至少兩組切割鏡組沿主光軸方向依次設置，第一分束劃分為與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切割鏡組的第一反射面。

可選地，平行出射的兩激光束分束沿激光束的慢軸方向排列出射。

可選地，在第一勻化陣列鏡的出光側設置有梯形棱鏡，由第一勻化陣列鏡出射的兩激光束分束分別通過梯形棱鏡的兩斜面折射并在接收面形成預設光斑圖案。

可選地，在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。

本申請實施例的另一方面，提供一種激光插縫合束系統，包括上述的激光切割分束器件，還包括激光模組，激光模組出射的激光束插縫于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。

可選地，激光模組包括半導體激光光源，以及設置在半導體激光光源出光側的第二勻化陣列鏡，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，且第二勻化陣列鏡與第一勻化陣列鏡沿半導體激光光源出射的激光束的慢軸方向排列設置。

可選地，在激光切割分束器件中包括有梯形棱鏡時，半導體激光光源出射的激光束通過梯形棱鏡的上底面入射并由下底面出射。