[发明专利]红外激光定倍扩束镜及扩束装置

说明书

技术领域

本发明涉及激光技术领域，尤其涉及一种用于激光加工的缩小倍率的红外激光定倍扩束镜及扩束装置。

背景技术

随着激光加工使用范围的日益扩大，近年来，特别是大功率激光器的加工应用受到越来越广的重视。从激光器发出的激光束具有一定的发散角，对于激光加工来说，只有通过扩束镜的调节使激光光束变为准直（平行）光束，才能利用聚焦镜获得细小的高功率密度光斑。在激光测距中，必须通过扩束镜最大限度地改善激光的准直度才能得到理想的远距离测量效果。通过扩束镜能改变光束直径以便用于不同的光学仪器设备。扩束镜配合空间滤光片使用则可以使非对称光束分布变为对称分布，并使光能量分布更加均匀。

传统的通过扩大扩束镜倍率的方式进行大倍率的扩束，但是这种方式的光学系统的聚焦度很低。

发明内容

基于此，有必要提供一种可以提高聚焦度的红外激光定倍扩束镜及扩束装置。

一方面，提供一种红外激光定倍扩束镜，包括第一透镜和第二透镜，所述第一透镜和所述第二透镜位于同一光轴上，且依次沿入射激光束的传输方向设置，所述第一透镜为双凸型晶体正透镜，所述第二透镜为双凹型晶体负透镜，所述红外激光定倍扩束镜的倍率为0.6倍。

在其中一个实施例中，所述入射激光束的最大直径为14mm。

在其中一个实施例中，所述入射激光束为波长1064nm的红外激光束。

在其中一个实施例中，所述第一透镜和所述第二透镜在所述光轴上的间距为50mm，公差范围为±5%。

在其中一个实施例中，所述红外激光定倍扩束镜的光学总长为54mm、工作功率为50w。

在其中一个实施例中，所述第一透镜包括朝向入射激光束的第一凸面和背向入射激光束的第二凸面，所述第一凸面的曲率半径为20mm，所述第二凸面的曲率半径为-500mm。

在其中一个实施例中，所述第一透镜在所述光轴上的中心厚度为3mm，且其公差范围为±5%。

在其中一个实施例中，所述第二透镜包括朝向入射激光束的第一凹面和背向入射激光束的第二凹面，所述第一凹面的曲率半径为-63mm，所述第二凹面的曲率半径为80mm。

在其中一个实施例中，所述第二透镜在所述光轴上的中心厚度为1mm，且其公差范围为±5%。

另一方面，提供一种红外激光定倍扩束装置，包括前述的红外激光定倍扩束镜，所述红外激光定倍扩束镜设置在激光光路上。

上述所述红外激光定倍扩束镜的倍率为0.6，小于1，由此其出瞳直径就小于入瞳直径，从而使入射激光束在聚焦之前预先聚焦一次，进而可提高光学系统的聚焦度。由此可知，所述红外激光定倍扩束镜无需通过扩大扩束镜倍率的方式即可获得提高光学系统的聚焦度的效果。

附图说明

图1为本发明一较佳实施例提供的红外激光定倍扩束镜的光学系统示意图；

图2为图1所示红外激光定倍扩束镜的弥散图；

图3为图1所示红外激光定倍扩束镜的象散和畸变图；

图4为图1所示红外激光定倍扩束镜的光学传递函数MTF图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1，图示实施例中的红外激光定倍扩束镜包括一个第一透镜L1和一个第二透镜L2。所述第一透镜L1和所述第二透镜L2位于同一光轴上，且所述第一透镜L1和所述第二透镜L2依次沿入射激光束的传输方向设置。所述第一透镜L1为双凸型晶体正透镜，所述第二透镜L2为双凹型晶体负透镜。所述红外激光定倍扩束镜的倍率为0.6倍。

可以理解的是，所述第一透镜L1和所述第二透镜L2均由光学玻璃或光学塑料制成。

可以理解的是，所述红外激光定倍扩束镜可将入射激光束的直径扩束0.6倍后，仍是一束平行光射出。可知所述红外激光定倍扩束镜的倍率小于1，为一种缩小倍率的扩束镜，而非传统的扩大倍率的扩束镜。