[发明专利]一种多波长激光扩束方法及扩束系统

说明书

本发明提供一种多波长激光扩束方法及扩束系统，包括三波长分色镜、位于三波长分色镜反射光路上的双波长分色镜、位于双波长分色镜透射光路上的第一反射镜、位于三波长分色镜透射光路上的第二反射镜、位于第二反射镜反射光路上的双波长合束镜、位于双波长合束镜反射光路上的三波长合束镜和355nm扩束镜组、532nm扩束镜组1064nm扩束镜组。本发明利用分色镜将三波长激光器出射激光分为355nm、532nm及1064nm三个通道，每个通道单独扩束，从而避免不同波长激光共用透射扩束镜带来的色差及相互串扰，并可分别对三束激光进行偏振、光强调节等处理。本发明提供的扩束镜系统，由三片透镜组成，分为前组与后组，调节扩束镜前组与后组的间距，可满足不同波长激光扩束需求。

技术领域

本发明涉及测量测试技术领域，具体涉及一种多波长激光扩束方法及扩束系统。

背景技术

现有的多波束激光雷达中激光器扩束系统通常采用反射式扩束镜或透射式扩束镜两种形式。反射式扩束镜可以避免多波长激光带来的色差，通常分为两种，同轴反射式与离轴反射式，同轴反射式扩束镜存在中心遮挡，而激光器出射激光为高斯光束，能量分布集中在中心处，同轴反射式扩束镜中心遮挡会严重影响发射激光效率。离轴反射式扩束镜虽然避免了中心遮拦问题，但是离轴非球面镜加工、检测周期长、难度大、价格昂贵，且扩束镜系统整体装调难度大。透射式扩束镜由于复消色差比较困难且光学系统过于复杂，通常用在单波长或双波长小口径激光扩束系统中，三波长以及更多波长的激光发射系统很难使用同一透射式扩束镜系统进行扩束。

发明内容

本发明是为了解决三波长以及更多波长的激光发射系统扩束的问题，提供一种多波长激光扩束方法及扩束系统，将三波长分色技术与透射式扩束镜相结合，将三波长激光先分束且分别扩束后再合为一束。提供一种三片式透射式扩束镜系统，改变前后组的间距，实现不同波长激光扩束需求。解决了多波长激光扩束系统只能采用反射式扩束镜的现状，提供一种造价低廉，装调简单，可适应多种波长的激光扩束系统。

本发明提供一种多波长激光扩束方法，包括以下步骤：

S1、分束：激光器出射激光通过三波长分色镜、双波长分色镜和第一反射镜进行分光，分别输出355nm激光、532nm激光和1064nm激光；

S2、分别扩束：355nm激光经过355nm扩束镜组进行准直扩束和色差校正后输出扩束后355nm激光，532nm激光经过532nm扩束镜组进行准直扩束和色差校正后输出扩束后532nm激光，1064nm激光经过1064nm扩束镜组进行准直扩束和色差校正后输出扩束后1064nm激光，355nm扩束镜组、532nm扩束镜组和1064nm扩束镜组均为球面镜，355nm扩束镜组、532nm扩束镜组和1064nm扩束镜组通过调整球面镜间距离进行色差校正；

S3、合束输出：扩束后355nm激光经第二反射镜转折光路后与经双波长合束镜转折光路的扩束后532nm激光进行合束输出355nm和532nm激光，355nm和532nm激光与经三波长合束镜转折光路的扩束后1064nm激光合束输出三波长扩束激光，多波长激光扩束完成。

本发明所述的一种多波长激光扩束方法，作为优选方式，步骤S1中，激光器出射激光通过三波长分色镜后透射355nm激光、反射532nm与1064nm混合激光，532nm与1064nm混合激光经过双波长分色镜进行光路转折后透射1064nm激光、反射532nm激光，1064nm激光经第一反射镜进行光路转折；