一种多功能半导体激光器光束整形透镜的制作方法

1.本发明涉及光通信及激光雷达技术领域，具体是一种多功能半导体激光器光束整形透镜。


背景技术：

2.传统半导体激光器光束整形采用球透镜或非球透镜对从激光器出来的光进行整形，但由于半导体激光器有源腔在水平方向与垂直方向上的非对称结构导致半导体激光器水平方向出光的发散角与垂直方向出光的发散角不一样，通过球透镜或非球透镜对半导体激光器的出光进行整形后其光斑模场也不能与光纤圆形的模场相匹配，导致激光器到光纤的耦合效率较低，功率损耗较大；为了最大限度的提高半导体激光器到光纤的耦合效率，需要针对激光器水平方向和垂直方向不同的发散角分别整形，而目前分别通常采用一个快轴准直透镜和一个慢轴准直透镜分别整形耦合，透镜体积庞大且耦合工艺复杂；即使有个别厂家有通过将两个透镜粘接或其他工艺做成一个整体，但也只能实现激光器出射光沿光轴方向的整形射出，且现有得透镜外侧大都是光滑的安装固定时，大都是通过将两个卡箍圈框卡合在一起将透镜卡箍在两个卡箍圈之间，卡箍后由于卡箍圈之间的空隙较大，安装后透镜容易发生晃动影响透镜使用的效果。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于：为了解决上述的问题，提供一种多功能半导体激光器光束整形透镜。
4.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种多功能半导体激光器光束整形透镜，包括：
5.透镜主体，用于对激光束进行入射和出射；
6.第一曲面，位于透镜主体的一端，且与透镜主体的一端固定连接；
7.第二曲面，位于透镜主体的顶端，且与透镜主体的顶端固定连接；
8.反射面，位于透镜主体的另一端，且与透镜主体的另一端固定连接；
9.安装机构，位于透镜主体的外侧。
10.作为本发明再进一步的方案：所述安装机构包括安装榫槽，所述安装榫槽位于透镜主体的两侧，且与透镜主体的两侧固定连接，所述安装榫槽顶端的中部固定连接有卡箍榫槽，所述反射面的一端固定连接有定位榫槽，所述安装榫槽的内侧滑动连接有安装榫头，所述安装榫头的内侧固定连接有收缩收纳腔，所述收缩收纳腔的内侧滑动连接有第二复位弹簧，所述第二复位弹簧的一侧固定连接有球块，所述卡箍榫槽内侧的一侧固定连接有弧形压箍台，所述卡箍榫槽内侧另一侧的两端固定连接有收缩滑动腔，所述收缩滑动腔的内侧滑动连接有第一复位弹簧，所述第一复位弹簧的内侧滑动连接有定位卡杆。
11.作为本发明再进一步的方案：所述第一曲面主视图的形状为弧形，所述第一曲面侧视图的形状为矩形，所述第二曲面侧视图的形状为弧形，所述第二曲面主视图的形状为
直角梯形。
12.作为本发明再进一步的方案：所述反射面的倾斜角度为四十五度，所述第一曲面和第二曲面的表面皆镀有增透膜，所述反射面的表面镀有反射膜。
13.作为本发明再进一步的方案：所述安装榫头的一侧固定连接有安装卡腔，所述安装榫头外侧的大小与安装榫槽内侧的大小相匹配，所述球块一侧的中部固定连接有收缩连接杆，所述收缩连接杆一侧的大小与收缩收纳腔内侧的大小相匹配。
14.作为本发明再进一步的方案：所述收缩收纳腔内侧的大小与第二复位弹簧外侧的大小相匹配，所述球块外侧的大小与安装榫槽内侧的大小相匹配。
15.作为本发明再进一步的方案：所述定位卡杆外侧的大小与收缩滑动腔内侧两侧的大小相匹配，所述定位卡杆中部的一侧固定连接有限位卡块。
16.与现有技术相比，本发明的有益效果是：多功能半导体激光器光束整形透镜通过在透镜的入射面与出射面分别做曲面对半导体激光器水平方向与垂直方向上不同的发散角分别进行整形，同时在透镜的入射面与出射面之间加一个度的全反射面实现光束的转向，从而在实现对半导体激光器水平方向与垂直方向上不同的发散角分别进行整形的同时实现光束度的偏转，减少半导体激光器应用环境的限制，同时较分立组件结构更紧凑、空间尺寸更小、可靠性更高，便于对透镜进行安装固定，有利于提高透镜安装卡箍的稳固性，有利于防止安装卡箍后的透镜发生晃动。
17.1、通过设置的透镜主体、第一曲面、第二曲面和反射面，使用时，多功能半导体激光器光束整形透镜通过在透镜的入射面与出射面分别做曲面对半导体激光器水平方向与垂直方向上不同的发散角分别进行整形，同时在透镜的入射面与出射面之间加一个度的全反射面实现光束的转向，从而在实现对半导体激光器水平方向与垂直方向上不同的发散角分别进行整形的同时实现光束度的偏转，减少半导体激光器应用环境的限制，同时较分立组件结构更紧凑、空间尺寸更小、可靠性更高。
18.2、通过设置的安装机构，使用时，安装时，将透镜主体卡到安装卡腔里，使得透镜主体两侧固定连接的安装榫槽卡到安装卡腔内侧两侧固定连接的安装榫头上，使得安装榫头内侧一侧滑动连接的球块同时卡到安装榫槽里，当安装榫头和球块滑动到卡箍榫槽的底端时，同步透镜主体一端固定连接的定位榫槽卡到安装卡腔内侧一端固定连接的定位榫头上，下压透镜主体，使得卡箍榫槽沿着安装榫头的外侧下滑，下滑的过程中当球块接触到弧形压箍台时，由弧形压箍台对当球块进行挤压，球块受到挤压时球块一侧固定连接有收缩连接杆滑进收缩收纳腔里，对收缩收纳腔内侧滑动连接的第二复位弹簧进行挤压，使得收缩连接杆一侧固定连接的球块向卡箍榫槽内侧的一侧滑动，当定位卡杆的一侧接触到球块一侧的表面时，由球块对定位卡杆进行挤压，使得定位卡杆沿着收缩滑动腔向安装卡腔里滑动，使得定位卡杆卡到安装卡腔内壁上固定连接的定位卡杆卡箍孔里，同步使得定位榫头卡到定位榫槽顶端固定连接的梯形榫槽腔里，将透镜主体固定安装卡箍好，起到了便于对透镜进行安装固定，相较于传统的夹箍安装方式有利于提高透镜安装卡箍的稳固性，有利于防止安装卡箍后的透镜发生晃动。
附图说明
19.图1为本发明立体图的结构示意图；
20.图2为本发明后视图剖视图的结构示意图；
21.图3为本发明快轴方向整形光路图的结构示意图；
22.图4为本发明慢轴方向整形光路图的结构示意图。
23.图中：1、透镜主体；2、第一曲面；3、第二曲面；4、反射面；5、安装机构；51、安装榫槽；52、卡箍榫槽；53、定位卡杆；54、收缩滑动腔；55、第一复位弹簧；56、球块；57、安装榫头；58、收缩收纳腔；59、第二复位弹簧；510、定位榫槽；511、弧形压箍台。
具体实施方式
24.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
25.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”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发明中的具体含义。下面根据本发明的整体结构，对其实施例进行说明。
26.请参阅图1～4，本发明实施例中，一种多功能半导体激光器光束整形透镜，包括：
27.透镜主体1，用于对激光束进行入射和出射；
28.第一曲面2，位于透镜主体1的一端，且与透镜主体1的一端固定连接，用于对激光束线进行整形；
29.第二曲面3，位于透镜主体1的顶端，且与透镜主体1的顶端固定连接，用于对激光束线进行整形；
30.反射面4，位于透镜主体1的另一端，且与透镜主体1的另一端固定连接，用于对激光束线出射的方位进行改向；
31.安装机构5，位于透镜主体1的外侧，用于对透镜主体1进行安装定位。
32.请着重参阅图1、图2和图3，第一曲面2主视图的形状为弧形，第一曲面2侧视图的形状为矩形，第二曲面3侧视图的形状为弧形，第二曲面3主视图的形状为直角梯形。
33.请着重参阅图1和图3，反射面4的倾斜角度为四十五度，第一曲面2和第二曲面3的表面皆镀有增透膜，用于减小表面的反射损耗，反射面4的表面镀有反射膜，用于减少表面的透射损耗。
34.请着重参阅图1和图2，安装机构5包括安装榫槽51，安装榫槽51位于透镜主体1的两侧，且与透镜主体1的两侧固定连接，安装榫槽51顶端的中部固定连接有卡箍榫槽52，用于对透镜主体1安装滑动的轨迹进行限定，反射面4的一端固定连接有定位榫槽510，用于对
透镜主体1的一端进行定位固定，安装榫槽51的内侧滑动连接有安装榫头57，安装榫头57的内侧固定连接有收缩收纳腔58，收缩收纳腔58的内侧滑动连接有第二复位弹簧59，第二复位弹簧59的一侧固定连接有球块56，用于对球块56滑动收缩的轨迹进行限定，卡箍榫槽52内侧的一侧固定连接有弧形压箍台511，用于对球块56进行挤压，卡箍榫槽52内侧另一侧的两端固定连接有收缩滑动腔54，收缩滑动腔54的内侧滑动连接有第一复位弹簧55，第一复位弹簧55的内侧滑动连接有定位卡杆53，用于对定位卡杆53滑动收缩的轨迹进行限定，用于对透镜主体1进行定位固定。
35.请着重参阅图3，安装榫头57的一侧固定连接有安装卡腔，安装榫头57外侧的大小与安装榫槽51内侧的大小相匹配，球块56一侧的中部固定连接有收缩连接杆，收缩连接杆一侧的大小与收缩收纳腔58内侧的大小相匹配。
36.请着重参阅图3，收缩收纳腔58内侧的大小与第二复位弹簧59外侧的大小相匹配，球块56外侧的大小与安装榫槽51内侧的大小相匹配。
37.请着重参阅图1和图3，定位卡杆53外侧的大小与收缩滑动腔54内侧两侧的大小相匹配，定位卡杆53中部的一侧固定连接有限位卡块。
38.本发明的工作原理是：安装时，将透镜主体1卡到安装卡腔里，使得透镜主体1两侧固定连接的安装榫槽51卡到安装卡腔内侧两侧固定连接的安装榫头57上，使得安装榫头57内侧一侧滑动连接的球块56同时卡到安装榫槽51里，当安装榫头57和球块56滑动到卡箍榫槽52的底端时，同步透镜主体1一端固定连接的定位榫槽510卡到安装卡腔内侧一端固定连接的定位榫头上，下压透镜主体1，使得卡箍榫槽52沿着安装榫头57的外侧下滑，下滑的过程中当球块56接触到弧形压箍台511时，由弧形压箍台511对当球块56进行挤压，球块56受到挤压时球块56一侧固定连接有收缩连接杆滑进收缩收纳腔58里，对收缩收纳腔58内侧滑动连接的第二复位弹簧59进行挤压，使得收缩连接杆一侧固定连接的球块56向卡箍榫槽52内侧的一侧滑动，当定位卡杆53的一侧接触到球块56一侧的表面时，由球块56对定位卡杆53进行挤压，使得定位卡杆53沿着收缩滑动腔54向安装卡腔里滑动，使得定位卡杆53卡到安装卡腔内壁上固定连接的定位卡杆卡箍孔里，同步使得定位榫头卡到定位榫槽510顶端固定连接的梯形榫槽腔里，将透镜主体1固定安装卡箍好，使用时，当激光束通过第一曲面2射入时由第一曲面2对入射的激光进行整形，使得激光束垂直与第一曲面2，当激光束接触到反射面4时，由反射面4对入射激光束的出射方位进行改边，当激光束通过第二曲面3入射时，由第二曲面3对入射的激光进行整形，当激光束射到反射面4上时，由反射面4改变激光束出射的方位。
39.以上所述的，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。