一种基于三鲍威尔棱镜的大扇角一字线激光器的制作方法

1.本发明涉及激光的技术领域，具体为一种基于三鲍威尔棱镜的大扇角一字线激光器。


背景技术：

2.现有的一字线激光其通过单束激光照射到鲍威尔棱镜的入射曲面后通过鲍威尔棱镜的出射面发出一字均匀直线光束，现有的一字线激光器最大扇角一般为110度～120度，无法满足更大扇角使用要求，当需要更大扇角的一字线时，需要两台或两台以上的一字线激光器拼合组装作业，其定位准确度无法可靠保证，为此，急需研发一款大扇角的一字线激光器。


技术实现要素：

3.针对上述问题，本发明提供了一种基于三鲍威尔棱镜的大扇角一字线激光器，其通过三个一字线光学光束拼接使得扇角的角度扩大至大于平角，其使得工程定位的准确可靠，且降低了一字线激光器的采购成本。
4.一种基于三鲍威尔棱镜的大扇角一字线激光器，其特征在于，其包括：
5.激光器；
6.第一鲍威尔棱镜；
7.第二鲍威尔棱镜；
8.第三鲍威尔棱镜；
9.以及一胶合棱镜，所述胶合棱镜包括入射面、第一分光面、第二分光面、第一反射出光面、第二反射出光面、第三出射面；
10.所述激光器的出射光束为平行光，所述激光器的出射光束朝向所述胶合棱镜的入射面设置，所述第一分光面将平行光分光形成第一透射光束、第一反射光束，所述第一透射光束角度不变射向第二分光面，所述第一反射光束垂直变向后射向第一反射出光面，所述第二分光面将第一透射光束分光形成第二透射光束、第二反射光束，所述第二透射光束角度不变射向第三出射面，所述第二反射光束垂直变向后射向第二反射出光面；
11.所述第一反射出光面的射出光束的后端设置有第一鲍威尔棱镜，所述第一鲍威尔棱镜的出射表面形成第一一字线光束；
12.所述第二反射出光面的射出光束的后端设置有第二鲍威尔棱镜，所述第二鲍威尔棱镜的出射表面形成第二一字线光束；
13.所述第三出射面的射出光束的后端设置有第三鲍威尔棱镜，所述第三鲍威尔棱镜的出射表面形成第三一字线光束；
14.所述第一一字线光束、第二一字线光束分列于第三一字线光束的两侧布置，且所述第一一字线光束、第二一字线光束、第三一字线光束组合形成输出一字线光束。
15.其进一步特征在于：
16.所述第一一字线光束的扇角为m，所述第二一字线光束的扇角为n，所述第三一字线光束的扇角为p；
17.当m、n及p均大于直角时，三条一字线光束通过拼接，产生超过270度大扇角输出一字线光束；
18.当m、n及p均等于直角时，三条一字线光束通过拼接，产生等于270度大扇角输出一字线光束；
19.当m、n及p均小于直角时，三条一字线通过拼接，产生中间带有间隙的扇角超过平角的输出一字线光束；
20.所述第一分光面的透反比为67:33，所述第二分光面的透反比为50:50。
21.采用本发明的结构后，在一个光学系统中，通过对三条一字线光学效应拼接，实现一字线激光器扇角超过270度，或产生中间带有间隙的超过平角的大扇角一字线光学效应，其激光器、第一鲍威尔棱镜、第二鲍威尔棱镜、第三鲍威尔棱镜以及一胶合棱镜均为固定结构形态，其结构简单，利于工程化，成本低。
附图说明
22.图1为鲍威尔棱镜产生一字线光学效应原理图；
23.图2为本发明的光学原理图；
24.图中序号所对应的名称如下：
25.激光器10、平行光11、第一透射光束12、第一反射光束13、第二透射光束14、第二反射光束15、第一鲍威尔棱镜20、第一一字线光束21、第二鲍威尔棱镜30、第二一字线光束31、第三鲍威尔棱镜40、第三一字线光束41、胶合棱镜50、入射面51、第一分光面52、第二分光面53、第一反射出光面54、第二反射出光面55、第三出射面56。
具体实施方式
26.一种基于三鲍威尔棱镜的大扇角一字线激光器，见图2，其包括：
27.激光器10；
28.第一鲍威尔棱镜20；
29.第二鲍威尔棱镜30；
30.第三鲍威尔棱镜40；
31.以及一胶合棱镜50，胶合棱镜包括入射面51、第一分光面52、第二分光面53、第一反射出光面54、第二反射出光面55、第三出射面56；
32.激光器10的出射光束为平行光11，激光器10的出射光束朝向胶合棱镜50的入射面51设置，第一分光面52将平行光11分光形成第一透射光束12、第一反射光束13，第一透射光束12角度不变射向第二分光面53，第一反射光束13垂直变向后射向第一反射出光面51，第二分光面53将第一透射光束12分光形成第二透射光束14、第二反射光束15，第二透射光束14角度不变射向第三出射面56，第二反射光束15垂直变向后射向第二反射出光面55；
33.第一反射出光面54的射出光束的后端设置有第一鲍威尔棱镜20，第一鲍威尔棱镜20的出射表面形成第一一字线光束21；
34.第二反射出光面55的射出光束的后端设置有第二鲍威尔棱镜30，第二鲍威尔棱镜
30的出射表面形成第二一字线光束31；
35.第三出射面56的射出光束的后端设置有第三鲍威尔棱镜40，第三鲍威尔棱镜40的出射表面形成第三一字线光束41；
36.第一一字线光束21、第二一字线光束31分列于第三一字线光束41的两侧布置，且第一一字线光束21、第二一字线光束31、第三一字线光束41组合形成输出一字线光束。
37.第一一字线光束21的扇角为m，第二一字线光束31的扇角为n，第三一字线光束41的扇角为p；
38.当m、n及p均大于直角时，三条一字线光束通过拼接，产生超过270度大扇角输出一字线光束；
39.当m、n及p均等于直角时，三条一字线光束通过拼接，产生等于270度大扇角输出一字线光束；
40.当m、n及p均小于直角时，三条一字线通过拼接，产生中间带有间隙的扇角超过平角的输出一字线光束。
41.具体实施例中，第一分光面52和平行光11成45
°
角斜向上设置，第二分光面52和第一透射光束12成45
°
角斜向下设置，第二分光面53和第一分光面52的存在交点a，第一分光面52和第二分光面53互相垂直设置、使得方便布置，第一分光面的透反比为67:33，第二分光面的透反比为50:50；激光器1波长：532nm；
42.激光器1出射光束为平行光束，光束直径φ为2mm；
43.第一鲍威尔棱镜20产生扇角：90度，在2m-5m远处形成一字线宽度约2mm；
44.第二鲍威尔棱镜30产生扇角：90度，在2m-5m远处形成一字线宽度约2mm；
45.第三鲍威尔棱镜40产生扇角：90度，在2m-5m远处形成一字线宽度约2mm；
46.第一鲍威尔棱镜20、第二鲍威尔棱镜30及第三鲍威尔棱镜40产生的一字线光学效应，拼接后形成扇角为270度，在2m-5m远处形成输出一字线光束宽度约2mm。
47.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
48.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。