[发明专利]激光合束装置及其组合式阶梯反射镜和填充率计算方法

权利要求书

1.组合式阶梯反射镜，用于反射由二维发光阵列发射的多个激光束，其特征在于，所述组合式阶梯反射镜由长度相同但宽度不同的多个反射镜依次叠合组成，多个所述反射镜包括最外层反射镜和依次叠合于所述最外层反射镜的多个重叠反射镜，所述重叠反射镜具有与前一个反射镜的背面叠合的重叠面和非重叠反射面，多个所述重叠反射镜的所述非重叠反射面的宽度相等且均镀有反射膜，所述最外层反射镜的反射面的宽度大于等于所述非重叠反射面的宽度，所述最外层反射镜的反射面和多个所述重叠反射镜的所述非重叠反射面与所述二维发光阵列发射的对应的激光束成45°，以使得经所述组合式阶梯反射镜反射后的激光束的中心距离比入射前的中心距离小，从而提高所述二维发光阵列发射的激光束的填充率。

2.根据权利要求1所述的组合式阶梯反射镜，其特征在于，所述组合式阶梯反射镜的多个叠合的所述反射镜的宽度呈逐渐增大的趋势。

3.根据权利要求1所述的组合式阶梯反射镜，其特征在于，所述二维发光阵列发射的激光束周期相同，所述组合式阶梯反射镜由多个厚度相同的所述反射镜组成。

4.根据权利要求1所述的组合式阶梯反射镜，其特征在于，所述二维发光阵列发射的激光束周期不同，所述组合式阶梯反射镜由多个不同厚度所述反射镜组成，以适配所述二维发光阵列的不同的激光束周期。

5.根据权利要求3或4所述的组合式阶梯反射镜，其特征在于，所述二维发光阵列发射的相邻两个激光束的中心距离为D，所述二维发光阵列的激光芯片的光斑宽度为W，所述非重叠反射面的宽度为L，所述反射镜的厚度为h，所述反射镜的加工调整余量为C，C≥0.1根据勾股定理得且宽度L满足：其中所述反射镜的厚度h的范围为：0.1mm≤h≤8mm。

6.根据权利要求3或4所述的组合式阶梯反射镜，其特征在于，相邻两束激光束经对应的所述反射镜反射后的光线中心距离为d，根据激光束填充率的定义，所述组合式阶梯反射镜反射后的激光束填充率根据勾股定理，光线中心距离且光线中心距离d满足：

7.激光合束装置，其特征在于，包括二维发光阵列和根据权利要求1至6中任一项所述的组合式阶梯反射镜，所述组合式阶梯反射镜用于反射由所述二维发光阵列发射的多个激光束，以使得反射后的激光束的中心距离比入射前的中心距离小，从而提高所述二维发光阵列发射的激光束的填充率，所述二维发光阵列由多个激光芯片封装于基底形成。

8.根据权利要求5所述的激光合束装置的填充率计算方法，其特征在于，包括步骤：

S1、根据激光芯片的光斑宽度W，预设所述反射镜的厚度h；

S2、根据所述反射镜的厚度h求得所述重叠反射镜的所述非重叠反射面的宽度L；以及

S3、基于所述反射镜的厚度h和所述非重叠反射面的宽度L，计算出所述激光合束装置反射后的激光束填充率。

9.根据权利要求6所述的激光合束装置的填充率计算方法，其特征在于，所述二维发光阵列发射的相邻两个激光束的中心距离为D，所述二维发光阵列的激光芯片之间的周期为P，其中P＝D，激光芯片的光斑宽度为W，所述反射镜的厚度为h，所述非重叠反射面的宽度为L，相邻两束激光束经对应的所述反射镜反射后的光线中心距离为d，所述非重叠反射面与所述二维发光阵列发出的激光束成45°放置，根据激光束填充率的定义，得

经过准直的激光束初始的填充率：

反射后的激光束填充率：

根据勾股定理，得

对③进行换算，得

所述反射镜的加工调整余量为C，C≥0.1，根据勾股定理，宽度L满足：

其中所述反射镜的厚度h的范围为：0.1mm≤h≤8mm；

根据勾股定理，光线中心距离d满足：