[發(fā)明專利]一種多孔徑光束勻光模塊及光學器件

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110284720.5
• 申請日: 2021-03-17
• 公開（公告）號: CN112965259A
• 公開（公告）日: 2021-06-15
• 發(fā)明（設計）人: 朱兵兵;董英琴;趙金平
• 申請（專利權）人: 三序光學科技（蘇州）有限公司
• 主分類號: G02B27/09
• 分類號: G02B27/09;G02B3/00
• 代理公司: 上海正策律師事務所 31271
• 代理人: 華祝元

本發(fā)明涉及一種多孔徑光束勻光模塊，包括Glens陣列和凸透鏡；所述Glens陣列位于所述凸透鏡的1.2倍焦距以內位置，Glens光軸與透鏡光軸平行，所述Glens陣列可以將入射的激光束分割為多個子光束以一定的擴散角出射，子光束通過所述凸透鏡，并在凸透鏡的后焦面上進行疊加勻化。本發(fā)明還提供了設有上述多孔徑光束勻光模塊的光學器件。本發(fā)明提供的一種多孔徑光束勻光模塊及光學器件，其可將平行入射的激光束分割為多個子光束以一定的擴散角出射，子光束可通過一個凸透鏡后，在凸透鏡的后焦面上進行疊加勻化。

技術領域

本發(fā)明涉及光機技術領域，具體涉及一種多孔徑光束勻光模塊及光學器件。

背景技術

為提高激光光束質量迎合不同使用場景，針對激光光束的整形技術已然成為國內外光學研究熱點。隨著激光整形技術的不斷發(fā)展，目前，激光光束勻化的理論設計主要分為兩大類，一類是基于幾何光學原理的光束勻化方法，另一種是基于衍射光學原理的光束勻化方法。廣泛被采用的光束能量勻化器件包括二元光學元件，雙折射透鏡組，非球面透鏡組，液晶空間光調制器，光束積分器等，對于這些主流激光光束勻化方法而已各有其優(yōu)缺點，比如二元光學元件可達到整形及勻光效果，但受限于光刻工藝難度，加工成本高昂；非球面透鏡組方法整形效率高但光強敏感性高，激光整形想效果差；光束積分器設計理論相對成熟，整形及勻光效果也很好。目前較常用的光束積分器包括兩類，一類是單孔徑光束積分器，如勻光棒；另一類是多孔徑光束積分器，一般球面或非球面微透鏡陣列，如復眼透鏡等，這種器件抗激光損傷能力強，且對入射光強不敏感，受限于目前石英非透鏡陣列的加工工藝，其成本仍居高不下，此外，由于器件表面有凹凸不平的微結構，表面極易累積其它雜志影響光束質量，其有較高的使用環(huán)境要求。

專利CN1243989C中公開了一種反射蠅眼式光束均勻器，由兩組完全相同的反射式微透鏡陣列組成，微透鏡陣列為鍍有全反膜的凹面鏡陣列，其主要缺點是損耗較大，應用時兩蠅眼透鏡陣列位置精確度要求高，且表面臟污難清潔。專利CN209167711U中公開了一種微陣列由多個不規(guī)則的四邊形口徑的微陣列構成，每一個不規(guī)則四邊形口徑的微陣列由連續(xù)面型的曲面構成，其勻光原理與一般多孔徑積分器相同，目的在于通過不規(guī)則排列減輕傳統(tǒng)周期性微透鏡陣列勻光中的干涉問題，但同樣存在表面臟污難清潔的問題，且加工難度大。

為了解決上述問題，本申請人提出一種多孔徑光束勻光模塊及光學器件。

發(fā)明內容

本發(fā)明針對目前激光勻光系統(tǒng)復雜，勻光效果不佳，成本高，使用環(huán)境苛刻等缺陷，發(fā)明一種多孔徑光束勻光模塊，其可以將平行入射的激光束分割為多個子光束以一定的擴散角出射，子光束可通過一個凸透鏡后，在凸透鏡的后焦面上進行疊加勻化。

為達到上述發(fā)明的目的，本發(fā)明的一種多孔徑光束勻光模塊，包括Glens(GradedIndexlens,漸變折射率透鏡,又稱為自聚焦透鏡)陣列和凸透鏡；所述Glens陣列位于所述凸透鏡的1.2倍焦距以內，所述Glens陣列將入射的激光束分割為多個子光束以一定的擴散角出射，子光束通過所述凸透鏡，并在凸透鏡的后焦面上進行疊加勻化。

優(yōu)選地，所述Glens陣列包括若干平行排列的V槽和若干根Glens透鏡，所述若干根Gl ens透鏡挨個設置在平行排列的V槽內形成周期排列，所述相鄰的Glens透鏡之間填充不透光材料。

優(yōu)選地，其中的Glens陣列的制備方法如下：

S1、準備若干根長度為L直徑為D的Glens透鏡；

S2、制備平行排布的V槽；

S3、將Glens透鏡在V槽上平行緊密排布，并通過不透明膠水粘接，形成單層結構Glen s面板；

S4、將若干單層結構Glens面板堆疊形成多層結構Glens面板，側周用塑料薄膜或膠帶捆扎密封；