[发明专利]半导体激光器阵列的光束整形系统

摘要

本发明提供一维、二维密排和二维非密排半导体激光器阵列的光束整形系统。这些光学整形系统中的光束切割单元包括层叠的多个厚度相等的直平行六面体透明光学材料层，沿层叠方向顺序排列的各个层中的光束入射端面与平行于光束入射方向的侧面之间的夹角递增或递减，各个层中的入射端面和出射端面之间的垂直距离或沿光束入射方向的距离相同。这些光学整形系统中的光束重排单元由长方体透明光学材料制成，该长方体沿厚度方向均匀地分为多层，每层中都包含一条空气间隙带，各层中的空气间隙带的倾角相同或互补，沿厚度方向顺序排列的各层的空气间隙带的带宽值构成递减等差数列。所述光束切割和重排单元所包含的层数相同，而这些层的层叠方向垂直。

主权项

一种一维半导体激光器阵列的光束整形系统，包括顺序地光学偶合起来的一维半导体激光器阵列、快慢轴光束准直单元、光束切割单元、光束重排单元和慢轴扩束准直单元，其中，所述光束切割单元包括层叠的N个厚度相等的透明光学材料层，N为自然数，N≥2，所述每个透明光学材料层均为扁平的直平行六面体，该直平行六面体的一对平行的侧面分别为所述半导体激光器阵列光束的入射端面和出射端面，该直平行六面体的另一对平行的侧面平行于所述半导体激光器阵列光束的入射方向，该直平行六面体的平行四边形底面与相邻透明光学材料层的底面部分叠在一起，其中，沿着所述层叠方向顺序排列的所述各个透明光学材料层中的所述光束入射端面相对于平行于所述半导体激光器阵列光束的入射方向的所述侧面所成的角度递增或递减，所述各个透明光学材料层中的所述入射端面和出射端面之间的垂直距离相同或沿所述光束入射方向的距离相同；所述光束重排单元由长方体透明光学材料制成，该长方体透明光学材料沿着厚度方向也均匀地分为N个层叠的层，每个所述层中包含与该层等厚的、在所述长方体的包含长度维度和厚度维度的两个表面之间延伸的空气间隙带，该空气间隙带的两个边缘面为平行于所述厚度方向且相互平行的两个平面，任意两个所述层中的所述空气间隙带的边缘面相对于所述长方体的包含长度维度和厚度维度的表面所成的角度相同或互补，沿所述厚度方向顺序排列的各个所述层中的所述空气间隙带的两个边缘面之间垂直有向距离的值构成递减等差数列，其中，第一个层中的所述空气间隙带的两个边缘面之间垂直有向距离的值设为正值，如果该递减等差数列中的两个垂直有向距离的值的符号相同，则表示与这两个垂直有向距离的值相对应的两个层中的所述空气间隙带的边缘面相对于所述长方体的包含长度和厚度维度的表面所成的角度相同，如果该递减等差数列中的两个垂直有向距离的值的符号相反，则表示与该两个垂直有向距离的值相对应的两个层中的所述空气间隙带的边缘面相对于所述长方体的包含长度维度和厚度维度的表面所成的角度互补，如果该递减等差数列中的一个垂直有向距离的值为零，则表示与该垂直有向距离相对应的层为不包含空气间隙带的连续的透明光学材料层；以及所述光束切割单元与所述光束重排单元中的所述N个透明光学材料层的层叠方向相互垂直。