[发明专利]光束折叠棱镜、光斑压缩的光学系统及方法

说明书

本发明提供一种光束折叠棱镜、光斑压缩的光学系统及方法，涉及光学器件技术领域，该光束折叠棱镜包括：第一反射面、第二反射面、第三反射面、第四反射面、入射面和出射面；光束折叠棱镜用于将接收到的一部分光依次经过入射面、第一反射面、第二反射面、第三反射面、第四反射面和出射面透射，使得一部分进入该光束折叠棱镜的光通过四次反射后对其光路进行了折叠，从而使得一部分进入光束折叠棱镜的光与另一部分未进入所述光束折叠棱镜的光可以沿垂直于光的传播方向折叠输出时，压缩垂直于光轴方向的尺寸，以达到实现两部分光沿垂直于光轴方向折叠输出的目的。

技术领域

本发明涉及光学器件技术领域，具体而言，涉及一种光束折叠棱镜、光斑压缩的光学系统及方法。

背景技术

现有技术中，半导体激光器巴条因慢轴方向的激光光束的光参数积(BeamParameter Product，简称BPP)较大一般在400mm.mrad以上，难以实现小光斑的压缩。该领域中有采用1/2波片+偏振分光棱镜(Polarization Beam Splitter，简称PBS)的方式，利用偏振折叠合束的方法，使光折叠一半，BPP降低一倍来实现小光斑的压缩。

但是，这样的方案存在以下缺点：第一.1/2波片+PBS成本高；第二.整个系统沿光轴出光方向长度较长，导致系统体积长。

发明内容

本发明的目的，针对现有技术中的不足，提供一种光斑压缩的光学系统，垂直于光轴方向长度较长，导致系统体积大和成本高的问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

第一方面，本发明实施例提供一种光束折叠棱镜；所述光束折叠棱镜包括：第一反射面、第二反射面、第三反射面、第四反射面、入射面和出射面；所述光束折叠棱镜用于将接收到的一部分光依次经过所述入射面、所述第一反射面、所述第二反射面、所述第三反射面、所述第四反射面和出射面透射，所述一部分光经所述出射面出射，与另一部分光沿着垂直于光轴方向折叠输出。

可选地，所述入射面与所述出射面平行，所述第一反射面设于所述入射面与所述出射面之间，并与所述入射面的夹角为45°，所述第二反射面与所述第三反射面垂直，所述第二反射面与所述第三反射面分别垂直于所述入射面与所述出射面，第四反射面与所述出射面的夹角为45°，第一反射面与第四反射面垂直。

可选地，所述第一反射面、所述第二反射面、所述第三反射面和所述第四反射面为全反射面。

第二方面，本发明实施例提供一种光斑压缩的光学系统，所述光斑压缩的光学系统包括：光束准直镜和第一方面所述的光束折叠棱镜，所述光束准直镜设置在所述光束折叠棱镜入射光的光路上。

可选地，还包括聚焦面镜，所述聚焦面镜设置在所述光束折叠棱镜出射光的光路上。

可选地，所述聚焦面镜包括：柱面镜或者球面镜中任意一种。

可选地，所述光束折叠棱镜材料为：玻璃或树脂中至少一种。

第三方面，本发明实施例还提供了一种光斑压缩的方法，使用第二方面中任意一项所述光斑压缩的光学系统，该方法包括：一部分光通过所述光束折叠棱镜的所述入射面进入所述光束折叠棱镜，所述一部分光经过所述第一反射面反射到所述第二反射面，经所述第二反射面反射到所述第三反射面，经所述第三反射面反射到所述第四反射面，经所述第四反射面反射到所述出射面，所述一部分光经所述出射面出射，与另一部分光实现沿垂直于光轴方向折叠输出。

可选地，一部分光通过所述光束折叠棱镜的所述入射面进入所述光束折叠棱镜还包括：所述一部分光通过所述光束准直镜进行压缩后输出到所述光束折叠棱镜上。

可选地，所述一部分光经所述出射面出射，与另一部分光沿垂直于光轴的传播方向折叠输出还包括：光折叠后从所述出射面透射传输到聚焦面镜，所述聚焦面镜对光进行聚焦出射。