[发明专利]一种二极管激光器阵列光源

权利要求书

1.一种二极管激光器阵列光源，包括N个二极管激光器(2)，N为3至20的整数；每个二极管激光器(2)配有一个非球面准直透镜(3)以及一个柱面透镜(4)，组成一个激光发射光学单体；金属的热沉(1)上有与二极管激光器(2)相配合的均布的N个安装孔，N个孔的中心线相互平行，N个二极管激光器(2)及其非球面准直透镜(3)一一嵌入热沉(1)的N个安装孔内，柱面透镜(4)位于热沉(1)上表面，每个柱面透镜(4)与一套二极管激光器(2)和非球面准直透镜(3)相对；N个激光发射光学单体的光轴之间的平行度≤0.1mrad；其特征在于：

所述N个柱面透镜(4)的顶部固定一个片形匀光器件(5)，匀光器件(5)的片形平面与各激光发射光学单体的光轴垂直，N个激光发射光学单体的N束激光垂直照射在该匀光器件(5)上，输出的激光束在1～10米的远场形成一个功率≥6w；均匀性≥90％的光斑；

所述匀光器件(5)为无规则排列的微透镜阵列片，匀光器件(5)包括片形的基底和基底一侧的刻蚀层，透明的平片基底一侧的刻蚀层为激光刻蚀形成的多个直径和曲率半径不相同的微透镜无规则排列的微透镜阵列；基底的刻蚀层朝向各柱面透镜(4)顶面。

2.根据权利要求1所述的二极管激光器阵列光源，其特征在于：

所述金属的热沉(1)为导热良好的银热沉、或铜热沉、或铝热沉。

3.根据权利要求1所述的二极管激光器阵列光源，其特征在于：

所述N个激光发射光学单体均相同。

4.根据权利要求1所述的二极管激光器阵列光源，其特征在于：

所述非球面准直透镜(3)的顶部为非球面凸透镜，底部为直径相同的圆柱透镜，其直径大于二极管激光器(2)外径，其光轴与二极管激光器(2)的激光光束中心重合。

5.根据权利要求1所述的二极管激光器阵列光源，其特征在于：

所述柱面透镜(4)顶面为凸曲面，前后两个侧面相互平行，左右两个侧面相互平行，且前后左右四个侧面均垂直于底面，底面为长方形平面，置于热沉(1)上表面、压在热沉(1)安装孔上，长方形的长度为热沉(1)安装孔的孔径的6/5至4/3，其宽度为热沉(1)安装孔孔径的2/3至4/5，非球面准直透镜(3)的光轴延长线垂直通过其上方柱面透镜(4)长方形中心。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的二极管激光器阵列光源，其特征在于：

所述匀光器件(5)的直径大于N个柱面透镜(4)顶面外接圆的直径，匀光器件(5)的厚度小于或等于2mm。

7.根据权利要求6所述的二极管激光器阵列光源，其特征在于：

所述匀光器件(5)与柱面透镜(4)顶面的距离为1mm～15mm。

8.根据权利要求7所述的二极管激光器阵列光源，其特征在于：

所述热沉(1)顶面固接立环(6)，立环(6的中心线与热沉(1)的中心线重合，立环(6)上沿比柱面透镜(4的顶面高3mm～25mm，其内环面为台阶面，下内环面的内径小于匀光器件(5)外径、大于或等于N个柱面透镜(4)顶面外接圆的直径，上内环面的内径大于匀光器件(5)外径；匀光器件(5)置于立环(6)的下内环面的台阶上，且固定于热沉(1)顶部的立环内。

9.根据权利要求8所述的二极管激光器阵列光源，其特征在于：

所述立环(6)的上内环面有螺纹，压圈(7)的高度小于上内环面的高度，压圈(7)的外壁有螺纹、与上内环面的螺纹相配合，压圈(7)的内径大于或等于N个柱面透镜(4)顶面外接圆的直径；压圈(7)旋入热沉立环的上内环面，拧紧压住置于立环(6)的下内环面的台阶上的匀亮器件(5)，压圈(7)的顶低于热沉(1)顶部的立环(7)上沿。