[发明专利]一种应用于半导体激光器光束整形的透镜

摘要

一种应用于半导体激光器光束整形的透镜，涉及半导体激光器光束整形领域。根据透镜的口径大小由透镜需要摆放的位置确定，选定折射率为的材料1作为双胶合透镜的前透镜即第一个透镜材料，折射率为的材料2作为后透镜即第二个透镜材料，前后两透镜之间采用双胶合的方法胶合为一块厚透镜，此双胶合透镜的三个面依次为非球面、球面、球面。透镜为双胶合透镜，第一个面为快轴方向的非球面柱面，非球面方程由几何光学折射定律得到，使快轴方向光束得到准直，第二个面为球面，在对慢轴方向高斯光束进行准直的同时，对快轴方向的光进行聚焦，第三个面为球面柱面，且与第二个面的距离由快轴目标光斑大小决定，使最终出射光斑为目标大小的近方形光斑。

主权项

1.一种应用于半导体激光器光束整形的透镜，其特征在于：透镜的口径大小由透镜需要摆放的位置确定，选定折射率为n₂的材料1作为双胶合透镜的前透镜即第一个透镜材料，折射率为n₃的材料2作为后透镜即第二个透镜材料，前后两透镜之间采用双胶合的方法胶合为一块厚透镜，此双胶合透镜的三个面依次为非球面、球面、球面，对光束进行整形，n₂＞n₃；第一个透镜的前表面为快轴方向的凸非球面柱面，使快轴方向的光束达到平行，其非球面方程由折射方程n₁ sinθ₁＝n₂ sinθ₂得出，其中n₁为空气折射率，n₂为材料1的折射率，θ₁为光由空气到非球面的入射角，θ₂为光由空气到非球面的出射角；第一个透镜的后表面即第二个透镜的前表面为凹球面，对快轴方向的光进行聚焦的同时，对慢轴方向的光进行准直；此球面与前表面的距离由目标光斑的大小决定，此球面的半径即球面距光源的距离；第二个透镜的后表面为快轴方向的凹球面柱面，对通过前一表面聚焦的快轴方向的光进行准直；此凹球面柱面的半径由目标光斑的大小决定，材料2折射率为n₃；在快轴方向，先通过非球面进行准直，再 通过球面进行聚焦，最后通过球面再次准直得到半径较小的光斑；在慢轴方向，采用球面对慢轴光斑进行压缩；最终得到的整形后能量在快轴，慢轴方向的分布。