[发明专利]二极管激光器阵列光束整形微透镜系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于激光技术领域的附属部件，特别涉及一种用于二极管激光器阵列的光束整形微透镜阵列。

背景技术

二极管激光器具有体积小、重量轻、使用寿命长的特点，广泛应用于军事、医疗和工业生产。二极管激光器可制成大功率激光二极管阵列，该阵列的发光单元在相互垂直的两个方向上具有差异较大的发散角，也就是通常所说的快轴和慢轴方向，激光二极管沿慢轴方向并列设置形成阵列，快轴发散角度大于慢轴发散角度。会使发光单元所发出的光具有像散和较严重的不对称，影响该激光二极管阵列的应用。因而，为了克服上述缺陷，保证该阵列输出光束的质量，需要对光束进行整形，以获得对称的光斑。

较为普遍的整形结构是采用透镜进行整形。单一形状的透镜只能满足一个方向上的整形；虽然出现了在两个方向上对快轴和慢轴同时压缩的装置，但无论从设计和加工，还是安装过程均较复杂，并会出现误差等等，影响激光器的后续使用。

中国专利申请200510105682.3公开了一种整形微透镜阵列，在一块基片上相背设置快轴压缩和慢轴压缩两组透镜；结构简单，有针对性的对快轴和慢轴同时进行整形压缩，具有设计简单、减小安装误差并且效率较高。

但是，上述阵列中的快轴压缩透镜和慢轴压缩透镜一体固定设置，而不同的激光二极管阵列的发光参数是不同的，因而上述透镜阵列对于不同的二极管阵列并不能通用，否则会影响到整形效果；在对光束质量要求较高的场合，则无法满足要求。只能生产出与二极管阵列相对应的透镜阵列，降低工作效率，浪费成本。较为重要的是，发光单元的光经过快轴和慢轴整形后必须经过聚焦才能进入光纤传输使用。实践中则通过另外设置的聚光透镜进行聚光。而对于微透镜来说，聚光透镜的设置往往不能保证较好的调整精度，并且需要另外的固定措施，致使结构较为复杂。

因此，需要一种透镜阵列，对于不同的二极管阵列具有较好的通用性，可根据发散角的不同调节慢轴压缩透镜和快轴压缩透镜，而不需更换标准透镜阵列，同时，利用简单的结构实现聚光，使用简单方便，提高工作效率，降低成本。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的提供一种二极管激光器阵列光束整形微透镜系统，对于不同的二极管阵列具有较好的通用性，可根据发散角的不同调节慢轴压缩透镜和快轴压缩透镜，而不需更换标准透镜阵列，同时，利用简单的结构实现聚光，使用简单方便，提高工作效率，降低成本。

本发明的二极管激光器阵列光束整形微透镜系统，包括沿光束方向依次设置的用于压缩二极管激光器阵列快轴光束的柱状快轴透镜、用于压缩二极管激光器阵列慢轴光束的柱状慢轴透镜阵列和用于聚光的聚光透镜，所述柱状慢轴透镜阵列和聚光透镜一体成形形成整体透镜；所述柱状快轴透镜与整体透镜之间分体设置。

进一步，所述柱状快轴透镜和整体透镜设置于调节装置上，所述调节装置包括微型支架和整体透镜座，所述柱状快轴透镜固定设置于微型支架，整体透镜固定设置于整体透镜座，所述整体透镜座以沿光束方向位置可调的方式设置于微型支架；

进一步，所述整体透镜座以沿慢轴方向位置可调的方式设置于微型支架；

进一步，所述微型支架上沿光束方向可滑动的方式单自由度设置有微型托板，所述整体透镜座沿慢轴方向可滑动的方式单自由度设置于微型托板；

进一步，还包括驱动装置，所述驱动装置包括精密丝杠机构I和精密丝杠机构II，所述精密丝杠驱动机构I的丝杠平行于二极管激光器光束且与微型支架以可绕自身轴线转动的方式单自由度配合，微型托板设有与精密丝杠驱动机构I的丝杠配合的贯通内螺纹I；所述精密丝杠驱动机构II的丝杠平行于二极管激光器慢轴方向且与微型托板以可绕自身轴线转动的方式单自由度配合，微型支架设有与精密丝杠驱动机构II的丝杠配合的贯通内螺纹II；

进一步，所述微型支架与微型托板之间通过燕尾槽滑块结构I配合，燕尾槽滑块结构I包括沿光束方向设置于微型支架的燕尾槽I和设置于微型托板上与燕尾槽配合的条形滑块I；微型托板与整体透镜座之间采用燕尾槽滑块结构II配合，燕尾槽滑块结构II包括沿慢轴方向设置于微型托板的燕尾槽II和设置于整体透镜座上与燕尾槽配合的条形滑块II；

进一步，所述燕尾槽滑块结构I为两组分列于精密丝杠驱动机构I的丝杠径向两侧；

进一步，所述柱状快轴透镜长度大于二极管激光器阵列发光单元慢轴方向长度总和，柱状慢轴透镜阵列的透镜长度大于二极管激光器阵列发光单元快轴方向长度。