[发明专利]半导体激光阵列快慢轴光束重排装置与制造方法

权利要求书

1.半导体激光阵列快慢轴光束重排装置，包括有半导体激光一维阵列(1)、快慢轴准直微透镜阵列(2)、慢轴扩束准直柱面镜组(6)和球面聚焦透镜(7)；其特征在于还包括有整形光学元件(4)和整形光学元件(5)；从半导体激光一维阵列(1)发出的激光，经过快慢轴准直微透镜阵列(2)对激光光束的快轴和慢轴都进行准直以后，入射到整形光学元件(4)，激光经过整形光学元件(4)后，激光光束以不同入射角入射到平行平板产生了不同的偏移，形成阶梯型分布传播，呈阶梯型分布传播的激光光束经过整形光学元件(5)后，形成沿竖直方向排列的光束，沿竖直方向排列的光束在慢轴方向尺寸小，发散角大，经过慢轴扩束准直柱面镜组(6)后，快轴和慢轴的尺寸和发散角接近相等，光斑形状为快慢轴均匀分布的矩形光斑，最后经过球面聚焦透镜(7)聚焦成均匀的点光斑。

2.半导体激光阵列快慢轴光束重排装置，包括有半导体激光二维密排型阵列(8)、快慢轴准直微透镜阵列(2)、用于压缩快轴尺寸的柱面镜组(9)、慢轴扩束准直柱面镜组(6)和球面聚焦透镜(7)；其特征在于：还包括有整形光学元件4和整形光学元件5；从半导体激光二维密排型阵列(8)发出的激光，先经过快慢轴准直微透镜阵列(2)对激光光束的快轴和慢轴都进行准直，再经过用于压缩快轴尺寸的柱面镜组(9)，入射到整形光学元件(4)，激光经过整形光学元件(4)后，激光光束产生了不同的偏移，形成阶梯型分布传播，呈阶梯型分布传播的激光光束经过整形光学元件(5)后，形成沿竖直方向排列的光束，沿竖直方向排列的光束在慢轴方向尺寸小，发散角大，经过慢轴扩束准直柱面镜组(6)后，快轴和慢轴的尺寸和发散角接近相等，光斑形状为快慢轴均匀分布的矩形光斑，最后经过球面聚焦透镜7聚焦成均匀的点光斑。

3.半导体激光阵列快慢轴光束重排装置，包括有半导体激光二维非密排型阵列(11)、快慢轴准直微透镜阵列(2)、慢轴扩束准直柱面镜组(6)和球面聚焦透镜(7)；其特征在于：还包括有整形光学元件(4)和n个整形光学元件5，n为二维非密排型阵列bar条数；从半导体激光二维非密排型阵列(11)发出的激光，先经过快慢轴准直微透镜阵列(2)对激光光束的快轴和慢轴都进行准直，入射到整形光学元件(4)，激光经过整形光学元件(4)后，激光光束产生了不同的偏移，形成阶梯型分布传播，呈阶梯型分布传播的激光光束经过n个上下叠放的整形光学元件(5)后，其中n为二维非密排型阵列bar条数，形成沿竖直方向排列的光束，沿竖直方向排列的光束在慢轴方向尺寸小，发散角大，经过慢轴扩束准直柱面镜组(6)后，快轴和慢轴的尺寸和发散角接近相等，光斑形状为快慢轴均匀分布的矩形光斑，最后经过球面聚焦透镜(7)聚焦成均匀的点光斑。

4.根据权利要求1、权利要求2或权利要求3所述的半导体激光阵列快慢轴光束重排装置，其特征在于：所述的整形光学元件(4)前后侧面为光滑的抛光平面，厚度为半导体激光慢轴方向光束的宽度K，上下底面为平面毛面或者是开有限位槽的毛面，左右侧面分别是激光的入射面和出射面，在左右侧面上，沿前后侧面厚度方向分别加工有N个小面，其中N为激光束在慢轴方向被分割的份数，由公式计算得出，其中，BPPs为慢轴的光参数乘积，BPP_f为快轴的光参数乘积，N个小面的宽度相同，都为K/N，N个小面与底面的角度不同：N为偶数时，N个小面与底面的角度分别为α₁，α₂，…，α_N/2，π-α_N/2，…，π-α₂，π-α₁；N为奇数时，N个小面与侧面的角度分别为α₁，α₂，…，α_(N-1)/2，90°，π-α_(N-1)/2，…，π-α₂，π-α₁；沿前后侧面厚度方向，左右侧面上的N个对应的小面相互平行，且对应的小面之间的间距相等；角度值是依据平行平板的折射原理，对应不同的偏移量计算得出。