[发明专利]一种多波长合束系统和方法

权利要求书

1.一种多波长合束系统，其特征在于，沿光线传播方向，该系统依次包括：激光器阵列、透镜组和色散元件；

所述激光器阵列包括多个激光器，用于输出多束不同波长的激光；

所述透镜组包括一个或多个透镜，用于聚合所述多束不同波长的激光；

所述色散元件，用于将所述多束不同波长的激光合为一束。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，

在所述激光器阵列和所述透镜组之间，该系统进一步包括：扩束装置或缩束装置。

3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述色散元件包括：色散棱镜或光栅。

4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，

所述激光器阵列的多个激光器所输出的多束不同波长的激光均沿平行于光轴的方向入射到所述透镜组上，其中一个激光器输出的一束激光入射到所述透镜组的中心，将该束激光的波长记为λ₀，所述色散棱镜对波长为λ₀的激光的折射率为n；

所述透镜组的中心与所述色散棱镜的前表面之间的距离为f-h/n；

其中，f为所述透镜组的焦距，h为所述色散棱镜在光轴方向上的厚度。

5.如权利要求3所述的系统，其特征在于，

所述激光器阵列的多个激光器所输出的多束不同波长的激光均沿平行于光轴的方向入射到所述透镜组上，其中一个激光器输出的激光入射到所述透镜组的中心，将该束激光的波长记为λ₀，所述色散棱镜对波长为λ₀的激光的折射率为n；

除输出波长为λ₀的激光的激光器以外，其余多个激光器中的任一激光器输出的激光入射到所述透镜组的中心的上方或下方，将该束激光的波长记为λ₀-Δλ，所述色散棱镜对波长为λ₀-Δλ的激光的折射率为n+Δn；

该束波长为λ₀-Δλ的激光入射到所述透镜组的中心的上方或下方且距离中心Δn·α·f处；

其中，f为所述透镜组的焦距，α为所述色散棱镜的顶角。

6.一种多波长合束方法，其特征在于，该方法包括：

利用激光器阵列中的多个激光器输出多束不同波长的激光；

利用透镜组聚合所述多束不同波长的激光；其中，所述透镜组包括一个或多个透镜；

利用色散元件将所述多束不同波长的激光合为一束。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：在所述激光器阵列和所述透镜组之间，设置扩束装置或缩束装置。

8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述利用色散元件将所述多束不同波长的激光合为一束包括：利用色散棱镜或光栅将所述多束不同波长的激光合为一束。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，

所述利用激光器阵列中的多个激光器输出多束不同波长的激光包括：令所述激光器阵列的多个激光器所输出的多束不同波长的激光均沿平行于光轴的方向入射到所述透镜组上，其中一个激光器输出的一束激光入射到所述透镜组的中心，将该束激光的波长记为λ₀；

所述利用透镜组聚合所述多束不同波长的激光包括：利用焦距为f的透镜组聚合所述多束不同波长的激光；

所述利用色散棱镜将所述多束不同波长的激光合为一束包括：将光轴方向上厚度为h的色散棱镜设置在所述透镜组的后焦面之前，使得所述色散棱镜的前表面与所述透镜组的中心之间的距离为f-h/n；

其中，所述色散棱镜对波长为λ₀的激光的折射率为n。

10.如权利要求8所述的方法，其特征在于，

所述利用激光器阵列中的多个激光器输出多束不同波长的激光包括：令所述激光器阵列的多个激光器所输出的多束不同波长的激光均沿平行于光轴的方向入射到所述透镜组上，其中一个激光器输出的激光入射到所述透镜组的中心，将该束激光的波长记为λ₀；令其余多个激光器中的任一激光器输出的激光入射到所述透镜组的中心的上方或下方，将该束激光的波长记为λ₀-Δλ，令该束波长为λ₀-Δλ的激光入射到所述透镜组的中心的上方或下方且距离中心Δn·α·f处；

所述利用透镜组聚合所述多束不同波长的激光包括：利用焦距为f的透镜组聚合所述多束不同波长的激光；

所述利用色散棱镜将所述多束不同波长的激光合为一束包括：利用顶角为α的色散棱镜将所述多束不同波长的激光合为一束；

其中，所述色散棱镜对波长为λ₀的激光的折射率为n；所述色散棱镜对波长为λ₀-Δλ的激光的折射率为n+Δn。