[发明专利]一种均匀光斑整形系统

权利要求书

1.一种均匀光斑整形系统，其特征在于，包括石英光纤(1)、端帽(2)和梯形扩束器(3)；

所述端帽(2)的输入端面为平面，输出端面包括内凹透镜(4)和环形平面，所述内凹透镜(4)位于所述输出端面的中心，所述环形平面围绕所述内凹透镜(4)四周；

所述梯形扩束器(3)由四块梯形石英板拼接组成管状结构，所述梯形石英板的上底围成所述梯形扩束器(3)的输入端，所述梯形石英板的下底围成所述梯形扩束器(3)的输出端；

所述端帽(2)的输入端面与石英光纤(1)的一端熔接，所述环形平面与所述梯形扩束器(3)的输入端连接。

2.根据权利要求1所述的均匀光斑整形系统，其特征在于，所述端帽(2)由纯石英组成，所述端帽(2)的侧面形状为四棱台，所述四棱台的窄端面为所述端帽(2)的输入端面，所述四棱台的宽端面为所述端帽(2)的输出端面。

3.根据权利要求1所述的均匀光斑整形系统，其特征在于，所述内凹透镜(4)在端帽(2)输出端面上的圆形区直径大于出射到所述端帽(2)输出端面上的激光光斑的直径。

4.根据权利要求1所述的均匀光斑整形系统，其特征在于，所述梯形扩束器(3)由四块梯形石英板拼接组成，所述梯形扩束器(3)输入端的内口和外口以及输出端的内口和外口均为正方形，所述梯形扩束器(3)输入端的内口边长为D_i，所述内凹透镜(4)在所述端帽(2)的输出端面上的圆形区直径为D_e，D_i＞D_e。

5.根据权利要求1所述的均匀光斑整形系统，其特征在于，所述梯形扩束器(3)的内表面镀有高反射膜。

6.根据权利要求5所述的均匀光斑整形系统，其特征在于，所述梯形扩束器(3)的倾斜角α，需满足：

且有

其中，θ为激光经端帽(2)传播后的发散角；i为激光光线在梯形扩束器(3)内的反射次数，为大于1的自然数；梯形扩束器(3)的输入端内口边长为D_i，输出端内口边长为D_o，D_o与D_i的比值为梯度T，需满足：