[发明专利]一种二极管激光器光束准直的方法

摘要

本发明属于激光技术应用领域，提供一种二极管激光器光束准直的方法。二极管激光器发出的激光光束依次经过凸柱面透镜、凹柱面透镜、凸透镜准直后发射到大气中；沿着快轴方向的激光光束首先经过凸柱面透镜，被准直成平行光；经过凹柱面透镜，使快轴方向的光束再次变为发散的；输出激光光束的快轴发散角与凸透镜的接收角匹配，极大地提高了快轴激光光束的耦合效率；沿着慢轴方向的激光光束的大小和发散角并没有任何变化。将快轴垂直于Scheimpflug平面放置，慢轴平行于Scheimpflug平面放置，最终快轴和慢轴激光光束由凸透镜准直后发射到大气中。本技术方案在实现同样的SLidar系统性能的条件下，提高了发射光束耦合效率。

主权项

一种二极管激光器光束准直的方法，其特征在于，该方法所用的装置包括二极管激光器(1)、凸柱面透镜(4)、凹柱面透镜(5)和凸透镜(7)，四者的布局和尺寸要求如下：fb1为凸柱面透镜(4)的后平面到其焦点的距离，也是凸柱面透镜(4)的后平面到二极管激光器(1)发射截面的距离；fb2为凹柱面透镜(5)的后平面到其焦点的距离，也是凹柱面透镜(5)的平面到二极管激光器(1)发射截面的距离；d1为凸柱面透镜(4)的后平面到凹柱面透镜(5)的后平面的距离；f为凸透镜(7)的焦距，即凸透镜(7)到二极管激光器(1)发射截面的距离；d2为凸透镜(7)到凹柱面透镜(5)的后平面的距离；同时满足fb2‑fb1＝d1和d2＝f‑fb2；凸柱面透镜(4)的口径2r3比二极管激光器(1)在快轴方向上的激光光束在fb1处的光斑尺寸大，此光斑指的是激光光束的半高全宽；凹柱面透镜(5)的口径2r4比激光光束经过凸柱面透镜(4)准直后发射到凹面透镜(5)的光斑尺寸大；凸柱面透镜(4)的口径等于激光光束发射到凹柱面透镜(5)的光斑尺寸；在激光光束的快轴方向上，凸柱面透镜(4)、凹柱面透镜(5)和凸透镜(7)三者在同一个焦点，并保证输出激光光束快轴的发散角与凸透镜(7)的接收角匹配，即2r1/fb2＝2r2/f；2r1为激光光束发射到凹柱面透镜(5)的光斑的尺寸，2r2为凸透镜(7)的口径；在激光光束慢轴方向上，激光光束在经过凸柱面透镜(4)、凹柱面透镜(5)时，发散角并不会发生变化；二极管激光器(1)发出的激光光束依次经过凸柱面透镜(4)、凹柱面透镜(5)和凸透镜(7)准直后发射到大气中；沿着快轴方向的激光光束首先经过凸柱面透镜(4)，被准直成平行光；然后经过凹柱面透镜(5)，使得快轴方向的光束再次变为发散；此时输出激光光束的快轴发散角与凸透镜(7)的接收角匹配，从而极大地提高了快轴激光束的耦合效率。