[发明专利]扩束准直器

权利要求书

1.一种扩束准直器，其特征在于，包括依次设置的光纤(1)、球面透镜(2)、整形晶体组(3)、双凹透镜(4)及平凸透镜(5)；

所述整形晶体组(3)包括沿所述光纤(1)射出的激光束的光路方向依次设置的第一双折射晶体(31)、半波片(32)和第二双折射晶体(33)，所述第一双折射晶体(31)位于所述整形晶体组(3)靠近所述光纤(1)的一端，所述的第一双折射晶体(31)为光轴前向45°的双折射晶体，所述半波片(32)为光轴右向22.5°的半波片，所述第二双折射晶体(33)为光轴右向45°的双折射晶体；

所述光纤(1)发射的激光束经过所述第一双折射晶体(31)后分离出o₁光和e₁光两束光，所述o₁光和所述e₁光之间分开的角度表达式为：

其中θ为光轴和输入光之间的角度，n_o和n_e分别是所述第一双折射晶体(31)寻常光和非寻常光的折射率，所述o₁光和所述e₁光分开的间距表达式为：

其中L为所述第一双折射晶体(31)的厚度。

2.根据权利要求1所述的扩束准直器，其特征在于，所述第一双折射晶体(31)和所述第二双折射晶体(33)采用寻常光折射率和非寻常光折射率差值大于0.15的材质。

3.根据权利要求2所述的扩束准直器，其特征在于，所述第一双折射晶体(31)和所述第二双折射晶体(33)均为钒酸钇晶体。

4.根据权利要求3所述的扩束准直器，其特征在于，所述第一双折射晶体(31)和所述第二双折射晶体(33)的寻常光折射率为1.957159且非寻常光折射率为2.155721，所述第一双折射晶体(31)和所述第二双折射晶体(33)的光轴角度为45°。

5.根据权利要求3所述的扩束准直器，其特征在于，当所述o₁光和所述e₁光之间分开的间距为0.18mm时，所述第一双折射晶体(31)和所述第二双折射晶体(33)的厚度为1.87mm。

6.根据权利要求1所述的扩束准直器，其特征在于，经过所述球面透镜(2)的激光光束在经过所述第一双折射晶体(31)后分为e₁光和o₁光，所述e₁光和所述o₁光的偏振方向分别为垂直方向和水平方向；

所述e₁光和所述o₁光在经过所述半波片(32)后的偏振方向均逆时针旋转45°并成为e₂光和o₂光；

所述e₂光经过所述第二双折射晶体(33)后分为e₂₁光和e₂₂光；

所述o₂光经过所述第二双折射晶体(33)后分为o₂₁光和o₂₂光。

7.根据权利要求6所述的扩束准直器，其特征在于，经过所述平凸透镜(5)后产生的光束为中间区域光斑能量分布均匀的类正方形平顶光束。

8.根据权利要求1所述的扩束准直器，其特征在于，所述球面透镜(2)、所述第一双折射晶体(31)、所述半波片(32)、所述第二双折射晶体(33)、所述双凹透镜(4)、所述平凸透镜(5)的中心点均位于同一水平线上。

9.根据权利要求1或8所述的扩束准直器，其特征在于，还包括尾套(61)和扩束镜筒(62)，所述尾套(61)固定于所述扩束镜筒(62)一端；

所述尾套(61)内依次固定有准直器外封(611)和晶体固定座(612)，所述晶体固定座(612)靠近所述扩束镜筒(62)，所述球面透镜(2)固定于所述准直器外封(611)，所述整形晶体组(3)固定于所述晶体固定座(612)；

所述扩束镜筒(62)内依次固定有凹透镜座(621)和所述平凸透镜(5)，所述凹透镜座(621)靠近所述尾套(61)，所述双凹透镜(4)固定于所述凹透镜座(621)。