一种用于双束半导体蓝光激光光路合束装置的制作方法

1.本发明涉及激光雕刻技术领域，具体为一种用于双束半导体蓝光激光光路合束装置。


背景技术：

2.半导体激光由于受单个半导体激光额定功率限制，从而使用领域和场景受限。对于半导体蓝光激光合束问题，目前存在的解决方案，包括激光光路技术常见的有偏振镜以及透光反射镜的应用，激光直接通过偏振镜后被反射镜折射利用。而常见的光路合束装置中，其光路技术仅限于将光束重合，但其光路过程中损耗的功率较大，其光路偏振状态不方便进行调节，常用球面透镜，导致合束难度加大，且激光能量的利用率极低，并存在很大激光合束时半导体芯片损坏的风险。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种用于双束半导体蓝光激光光路合束装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
4.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于双束半导体蓝光激光光路合束装置，包括上壳体、中壳体、下壳体和锥壳体，所述上壳体的底部固定连接有中壳体，所述中壳体的底部固定连接有下壳体，所述下壳体的底部固定连接有锥壳体，所述上壳体、中壳体和下壳体均为圆筒状结构，所述锥壳体为锥型结构，所述上壳体的顶部固定安装有第一半导体激光器，所述上壳体的一侧固定安装有第二半导体激光器，所述上壳体的内部通过转轴转动安装有pbs折射镜，所述上壳体的内部且靠近第二半导体激光器的一端固定安装有偏振镜片，所述上壳体的内部与中壳体的内部相连通，且所述中壳体的内部上方固定安装有柱面负透镜，所述中壳体的内部与下壳体的内部相连通，且所述下壳体的内部顶部固定安装有柱面正透镜，所述下壳体的内部与锥壳体的内部相连通，且所述下壳体的内部底部固定安装有聚焦镜。
5.优选的，所述第一半导体激光器的发射端与上壳体的顶部呈九十度夹角，所述第二半导体激光器的发射端与上壳体的侧壁呈九十度夹角。
6.优选的，所述偏振镜片与第二半导体激光器的发射端平行。
7.优选的，所述上壳体的外侧转动连接有调节轮，且所述调节轮与pbs折射镜同轴连接。
8.优选的，所述柱面负透镜与第一半导体激光器的发射端平行，且所述柱面负透镜的底部为凹面结构。
9.优选的，所述柱面正透镜与柱面负透镜平行，且所述柱面正透镜的底部为凸面结构。
10.优选的，所述聚焦镜与柱面正透镜平行，且所述聚焦镜的顶部为球面结构。
11.优选的，所述第一半导体激光器、pbs折射镜、柱面负透镜、柱面正透镜和聚焦镜位
于同一竖直面内，所述pbs折射镜、柱面负透镜和第二半导体激光器位于同一水平面内。
12.与现有技术相比，本发明的有益效果是：pbs折射镜可调节并将两束激光并偏光重合，此过程能将激光在光路传播中的损耗降到最低，并有效提高激光能量的利用率，通过柱面负透镜到柱面正透镜的组合可以达到更好组合焦距的作用，可以减少光的扩散角度并且将形成的光束缩小，此过程对比不使用柱面镜的合成光束装置能更有效的减少激光能量损耗，并对激光束进行压缩，使得激光能量利用率较大的提高，通过第二部分缩小的激光束，经过第三部分聚焦镜聚焦后能更有效的使最后得到的光斑面积更小，能量更集中，减少激光功率的损耗。
附图说明
13.图1为本发明的内部结构示意图；
14.图2为本发明的正视图；
15.图3为本发明的工作示意图。
16.图中：1、上壳体；2、中壳体；3、下壳体；4、锥壳体；5、第一半导体激光器；6、第二半导体激光器；7、pbs折射镜；8、偏振镜片；9、柱面负透镜；10、柱面正透镜；11、聚焦镜；12、调节轮。
具体实施方式
17.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例说明书中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
18.因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
19.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
20.需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个......”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
21.在本技术的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
22.在本技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是
机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
23.下面结合附图，对本技术的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的各个实施例及实施例中的各个特征可以相互。
24.请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：一种用于双束半导体蓝光激光光路合束装置，包括上壳体1、中壳体2、下壳体3和锥壳体4，所述上壳体1的底部固定连接有中壳体2，所述中壳体2的底部固定连接有下壳体3，所述下壳体3的底部固定连接有锥壳体4，所述上壳体1、中壳体2和下壳体3均为圆筒状结构，所述锥壳体4为锥型结构，所述上壳体1的顶部固定安装有第一半导体激光器5，所述上壳体1的一侧固定安装有第二半导体激光器6，所述上壳体1的内部通过转轴转动安装有pbs折射镜7，所述pbs折射镜7由高精度直角棱镜合成，所述上壳体1的内部且靠近第二半导体激光器6的一端固定安装有偏振镜片8，所述上壳体1的内部与中壳体2的内部相连通，且所述中壳体2的内部上方固定安装有柱面负透镜9，由高精度直角棱镜合成，所述中壳体2的内部与下壳体3的内部相连通，且所述下壳体3的内部顶部固定安装有柱面正透镜10，所述下壳体3的内部与锥壳体4的内部相连通，且所述下壳体3的内部底部固定安装有聚焦镜11。
25.其中，如图3所示，5射出的激光为a(alpha)，6射出的激光为b(beta)，7下方的合束激光为g(gamma)。
26.进一步的，所述第一半导体激光器5的发射端与上壳体1的顶部呈九十度夹角，所述第二半导体激光器6的发射端与上壳体1的侧壁呈九十度夹角，由此可见，5与6的光束相互垂直，当7与5呈四十五度夹角夹角时，即可使激光a(alpha)和激光b(beta)合束，成为激光g(gamma)。
27.进一步的，所述偏振镜片8与第二半导体激光器6的发射端平行，便于将激光b(beta)的准直光分解成两个分量。
28.进一步的，所述上壳体1的外侧转动连接有调节轮12，且所述调节轮12与pbs折射镜7同轴连接，便于对pbs折射镜7的角度进行调节，能有效的解决光路偏振状态的调节，提高激光能量利用率并便于合束。
29.进一步的，所述柱面负透镜9与第一半导体激光器5的发射端平行，且所述柱面负透镜9的底部为凹面结构。
30.进一步的，所述柱面正透镜10与柱面负透镜9平行，且所述柱面正透镜10的底部为凸面结构。
31.进一步的，所述聚焦镜11与柱面正透镜10平行，且所述聚焦镜11的顶部为球面结构。
32.进一步的，所述第一半导体激光器5、pbs折射镜7、柱面负透镜9、柱面正透镜10和聚焦镜11位于同一竖直面内，所述pbs折射镜7、柱面负透镜9和第二半导体激光器6位于同一水平面内。
33.具体的，如图3所示，图中柱面负透镜9上方的为第一部分光路，激光a(alpha)通过由高精度直角棱镜合成的pbs折射镜7准直，此镜片为可调节的反射镜片，能有效的解决光路偏振状态的调节，提高激光能量利用率并便于合束，将非偏振光beta分为两束偏光，其中
激光a(alpha)偏光完全通过，另一激光b(beta)以45度角被反射，并与激光a(alpha)成90度角，在pbs折射镜7片右侧的偏振镜片8会将激光b(beta)准直光分解成两个分量，使其透振方向与周围的反射光方向保持垂直，能有效的减弱反射光，使激光能量损耗减低，然后穿透偏振镜片8，座落于pbs折射镜7并通过pbs折射镜7的调节达到与激光a(alpha)偏光重合得到激光g(gamma)，此过程能将激光在光路传播中的损耗降到最低，并有效提高激光能量的利用率；
34.如图3所示，图中柱面负透镜9到柱面正透镜10为第二部分光路，以柱面负透镜9和柱面正透镜10组合使用，当激光g(gamma)经过柱面负透镜9时会将光束放大，放大后的光束会通过柱面正透镜10进行准直，柱面正透镜10的作用可以不影响垂直方向的光线，并仅对一个方向有汇聚能力，最后将光束环形化，这对激光束的控制和整形起着重要的作用，这是常用合束装置中使用球面透镜无法实现的，两种镜片组合使用可以达到更好组合焦距的作用，可以减少光的扩散角度并且将形成的光束缩小，此过程对比不使用柱面镜的合成光束装置能更有效的减少激光能量损耗并压缩了激光g(gamma)，使得激光能量利用率较大的提高；
35.如图3所示，图中柱面正透镜10到聚焦镜11为第三部分光路，通过第二部分缩小的激光g(gamma)，经过第三部分聚焦镜11聚焦后能更有效的使最后得到的光斑面积更小，能量更集中，更大程度的减少激光功率的损耗。
36.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。