[发明专利]一种用于增强激光亮度的光学组件及高频脉冲激光光源

说明书

技术领域

本发明属于激光照明技术领域，更具体地，涉及一种用于增强激光亮度的光学组件及高频脉冲激光光源。

背景技术

在测量领域，经常需要高亮度的光源为高速相机提供照明，由于脉冲激光脉冲峰值输出能量大，输出频率高，可与相机曝光时间同步等优点，往往成为照明的首选，但是在一些超高速测量场合，相机的采图帧率很高，为了与相机同步，要求脉冲激光的输出频率也很高，提高激光的输出频率却导致了激光器单脉冲输出能量偏低，进而相机曝光不足，带来相机采图不清晰或采集不到图像的问题。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种高频脉冲激光光源，由此解决现有技术中激光器单脉冲输出能量偏低，进而相机曝光不足，带来相机采图不清晰或采集不到图像的技术问题。

本发明提供了一种用于增强激光亮度的光学组件，包括用于将多路激光光线合成一束的棱镜组、用于将合束后的激光转换为片激光的柱面透镜组以及用于将片激光进行多次反射使得激光亮度增强的反射镜腔。

更进一步地，所述棱镜组包括与水平面成45°放置的条纹镜以及设置于条纹镜的出射光路上的偏振合束原件。

更进一步地，所述条纹镜为表面交替镀有反射膜和增透膜的平板，光线从所述条纹镜的一个面上入射后被全部透射，光线从所述条纹镜的另一面入射后被全部反射。

更进一步地，所述柱面透镜组包括依次设置在光路上的聚焦透镜、双凹透镜、平凸透镜和双凸透镜。

本发明还提供了一种高频脉冲激光光源，包括第一激光器组、第二激光器组、第一组条纹镜、第二组条纹镜、偏振合束原件、半波片、准直透镜组、导光臂、聚焦透镜、柱面透镜组和反射镜腔；所述第一激光器组包括n个沿水平方向依次排列的激光器，第一条纹镜组包括n个沿水平方向依次排列且与水平方向成45°角放置的条纹镜，n个激光器输出的激光分别作为n个条纹镜的入射光，前一个条纹镜的出射光经后一个条纹镜透射，n个激光器输出的激光经n个条纹镜后出射n路沿水平方向的激光；n为大于等于2的整数；所述第二激光器组包括m个沿竖直方向依次排列的激光器，第二条纹镜组包括m个沿垂直方向依次排列且与垂直方向成45°角放置的的条纹镜，m个激光器输出的激光分别作为m个条纹镜的入射光，前一个条纹镜的出射光经后一个条纹镜透射，m个激光器输出的激光经m个条纹镜后出射m路沿垂直方向的激光；m为大于等于2的整数；n路沿水平方向的激光作为偏振合束原件的一路入射光，m路沿垂直方向的激光经半波片偏振方向旋转90度后作为所述偏振合束原件的另一路入射光，偏振合束原件将两路入射光合束后的出射光依次通过所述准直透镜组、导光臂、聚焦透镜和柱面镜组后形成片激光，所述片激光经过所述反射镜腔多次反射后形成高频脉冲激光。

更进一步地，所述柱面透镜组包括依次设置在光路上的聚焦透镜、双凹透镜、平凸透镜和双凸透镜。

本发明提供的高频脉冲激光光源具有结构简单，控制简单的特点，多个激光器的合成脉冲使得其具有激光脉冲输出频率高，亮度大的优点，可应用于高速相机的照明光源。

附图说明

图1是本发明实施例提供的高频脉冲激光光源的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的高频脉冲激光光源中柱面镜组的组成示意图；其中(a)为侧视图，(b)为俯视图；

图3本发明实施例提供的高频脉冲激光光源中各个激光器的能量输出时序图；

图4本发明实施例提供的高频脉冲激光光源中3个激光器的能量输出时序图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

本发明公开了一种用于增强激光亮度的光学组件，包括用于将多路激光光线合成一束的棱镜组、用于将合束后的激光转换为片激光的柱面透镜组以及用于将片激光进行多次反射使得激光亮度增强的反射镜腔。

该用于增强激光亮度的光学组件用于将多路激光光线合成一束的由条纹镜与偏振合束原件组成的棱镜组，合束后的激光经过一组柱面透镜后变成片激光，片激光经过多个反射镜组成的空腔多次反射后激光亮度得到增强，从而实现高亮度照射目标的作用。

该用于增强激光亮度的光学组件具有结构简单，控制简单的特点，多个激光器的合成脉冲使得其具有激光脉冲输出频率高，亮度大的优点，可应用于高速相机的照明光源。