一種用于激光合束的階梯鏡組的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及激光技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種對激光光束進(jìn)行整形壓縮的合束裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在激光放映機(jī)中，由于所需要的光功率較高，需要對幾十個激光二極管或者其他激光器的出射光進(jìn)行光束壓縮。而階梯鏡、偏振合束鏡、二色鏡等就是最常用的光束壓縮設(shè)備。
[0003]目前，在激光放映機(jī)中的階梯鏡和二色鏡或者偏振合束鏡是分離的，這樣就增大了激光放映機(jī)的體積。出于減小體積、降低成本的目的，發(fā)展一種集階梯鏡和二色鏡或者偏振合束鏡的作用于一體的光束壓縮設(shè)備成為一個亟待解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種用于激光合束且更加集約的多功能階梯鏡組。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的技術(shù)方案為:
[0006]—種用于激光合束的階梯鏡組，其特征在于:
[0007]所述階梯鏡組包括若干階梯鏡；所述階梯鏡包含多級臺階，每級臺階包括臺面與臺壁，所述臺面連接并支撐相鄰兩級臺階的臺壁，臺面為支撐部；每個所述臺壁對應(yīng)一束入射激光，臺壁表面鍍有僅反射入射激光的選擇性反射膜，臺壁為反射部；各個臺壁的傾斜方向根據(jù)其對應(yīng)入射激光的入射方向確定，設(shè)置臺壁方向使同一階梯鏡內(nèi)入射激光經(jīng)臺壁的反射光路均相互平行且排成一列；所述若干階梯鏡沿任一階梯鏡臺壁的反射光路方向順序排列，設(shè)置階梯鏡位置使不同階梯鏡對應(yīng)各級臺壁的反射光路一一重合，一階梯鏡臺壁出射的反射光透射位于其反射光路后端階梯鏡的對應(yīng)臺壁后與該對應(yīng)臺壁的反射光合束。
[0008]優(yōu)選的，同一階梯鏡中各級臺階在同側(cè)順序分布或在兩側(cè)鏡像對稱分布。階梯鏡多級臺階除單側(cè)分布外，也可以采用兩側(cè)對稱分布的結(jié)構(gòu)，兩側(cè)臺階僅僅是單側(cè)臺階的簡單擴(kuò)展，具有完全相同的基本原理，因此無需贅述。
[0009]優(yōu)選的，同一階梯鏡中的各級臺面相互平行。
[0010]進(jìn)一步優(yōu)選的，當(dāng)同一階梯鏡各級臺面相互平行時，設(shè)定所述同一階梯鏡同側(cè)的多束入射激光入射方向均相同并垂直于臺面，設(shè)置同側(cè)各級臺壁相互平行并與對應(yīng)入射激光的入射方向成45°角。由于階梯鏡多級臺階也可以采用兩側(cè)對稱分布的結(jié)構(gòu)，所述同側(cè)是指限定在分布于階梯鏡同一單側(cè)的多級臺階范圍內(nèi)。
[0011]優(yōu)選的，所述選擇性反射膜為波長選擇或偏振選擇，如采用分別反射紅、綠、藍(lán)激光的波長選擇反射膜，或分別反射P光和S光的偏振選擇反射膜。
[0012]優(yōu)選的，每個階梯鏡中的選擇性反射膜對入射其上的其它階梯鏡的反射光高透，在反射直接入射的待合束入射激光的同時，對透射臺壁的光束高透以增加透射率，減小透射的光強(qiáng)損失。
[0013]優(yōu)選的，反射光路初始端階梯鏡中的選擇性反射膜為金屬膜或介質(zhì)膜，其它階梯鏡中臺壁所鍍的選擇性反射膜為介質(zhì)膜。
[0014]本實(shí)用新型技術(shù)方案將階梯鏡臺階的臺壁鍍選擇性反射膜，將臺壁作為待合束的入射激光的反射面；采用多個階梯鏡對具有不同特性的入射激光分別進(jìn)行反射，再通過重合光路將不同特性的反射光合并；如多個階梯鏡分別鍍有對不同特定波長反射的選擇性反射膜，可省去獨(dú)立的二色鏡合束器，從而減小了整體體積；又如采用兩個階梯鏡分別鍍有對一種偏振的光反射、而對與之垂直的偏振光透射的選擇性反射膜，可省去專門的偏振合束器。
[0015]本實(shí)用新型所述的合束階梯鏡組，具有結(jié)構(gòu)簡單、空間利用率高、光束壓縮效果好的優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0016]圖1為實(shí)施例1用于三色激光合束的階梯鏡組結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2為階梯鏡多級臺階結(jié)構(gòu)放大示意圖；
[0018]圖3為實(shí)施例2用于線偏振激光合束的階梯鏡組結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]其中:
[0020]1:階梯鏡；2:臺階；2-1:臺面；2-2:臺壁；2_3:選擇性反射膜；3:入射激光；4:反身才光;
[0021]L1:紅光階梯鏡；L2:綠光階梯鏡；L3:藍(lán)光階梯鏡；A1:入射紅光；A2:入射綠光；A3:入射藍(lán)光；B1:反射紅光；B2:反射綠光；B3:反射藍(lán)光；
[0022]Ml:p光階梯鏡；M2:s光階梯鏡；C1:入射p光；C2:入射s光；D1:反射p光；D2:
反射s光。
【具體實(shí)施方式】
[0023]以下結(jié)合附圖通過實(shí)施例對本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明，以便更好地理解本實(shí)用新型。
[0024]實(shí)施例1
[0025]圖1所示是本實(shí)施例的基本結(jié)構(gòu)，本實(shí)施例為用于紅、綠、藍(lán)三色激光合束的階梯鏡組，由三個階梯鏡，即紅光階梯鏡L1、綠光階梯鏡L2和藍(lán)光階梯鏡L3組成，階梯鏡采用雙側(cè)側(cè)鏡面對稱臺階的結(jié)構(gòu)；如圖2所示，同一階梯鏡1各級臺階2的臺面2-1相互平行，同側(cè)各級臺壁2-2也互相平行；設(shè)置三個階梯鏡的位置，使得各個階梯鏡中對應(yīng)臺階出射的紅、綠、藍(lán)光的光路重合，以實(shí)現(xiàn)合束功能。
[0026]所用光源為紅光激光陣列、綠光激光陣列和藍(lán)光激光陣列，分別對應(yīng)入射紅光A1、入射綠光A2和入射藍(lán)光A3，光入射方向均垂直于對應(yīng)階梯鏡臺面，并與臺壁成45°角，反射光路平行于臺面。
[0027]入射紅光A1入射紅光階梯鏡L1的各級臺壁形成反射紅光B1，圖1中所示紅光階梯鏡L1為反射光路的最前端(初始端)，其臺壁只有入射光，沒有透射激光，紅光階梯鏡L1臺壁選擇性反射膜僅對入射紅光A1波長光高反，該膜為金屬膜，也可以選擇介質(zhì)膜。
[0028]入射綠光A2入射綠光階梯鏡L2的各級臺壁形成反射綠光B2，紅光階梯鏡L1出射的反射紅光B1光路與反射綠光B2重合，反射紅光B1在綠光階梯鏡L2的臺壁上發(fā)生透射，所用的選擇性反射膜對入射綠光A2波長光高反，對反射紅光B1波長(與入射紅光A1相同)高透，該膜為介質(zhì)膜。
[0029]入射藍(lán)光A3入射藍(lán)光階梯鏡L3的各級臺壁形成反射藍(lán)光B3，反射紅光B1、反射綠光B2光路均與反射藍(lán)光B3重合，反射紅光B1和反射綠光B2在藍(lán)光階梯鏡L3的臺壁上發(fā)生透射，所用的選擇性反射膜對入射藍(lán)光A3波長的光高反，對反射紅光B1與反射綠光B2波長的光高透，該膜為介質(zhì)膜。
[0030]與入射激光相比，經(jīng)過階梯鏡組后出射的光束間距明顯變小，實(shí)現(xiàn)了激光光束整形壓縮。
[0031]實(shí)施例2
[0032]圖3所示是本實(shí)施例的基本結(jié)構(gòu)，本實(shí)施例為用于二線偏振激光合束的階梯鏡組，由兩個階梯鏡，即P光階梯鏡Ml和s光階梯鏡M2組成，基本形狀與位置與實(shí)施例1相同。
[0033]其中光源分別發(fā)射p光(光偏振方向垂直于入射面)與s光，分別為入射p光C1和入射s光C2，分別入射p光階梯鏡Ml和s光階梯鏡M2。
[0034]與實(shí)施例1同理，p光階梯鏡Ml位于反射光路的初始端，其臺壁鍍有僅對p光反射的選擇性反射膜，該膜為金屬膜或介質(zhì)膜，入射p光C1經(jīng)反射出射為反射p光D1。
[0035]入射s光C2經(jīng)s光階梯鏡M2臺壁反射為反射s光D2，自p光階梯鏡Ml出射的反射P光D1透射s光階梯鏡M2臺壁后與該臺壁的反射s光D2重合，臺壁所鍍選擇性反射膜對s光高反，對p光高透，該膜為介質(zhì)膜。
[0036]應(yīng)理解，上述實(shí)施例只為說明本實(shí)用新型的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于供本領(lǐng)域技術(shù)人員了解本實(shí)用新型的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并非【具體實(shí)施方式】的窮舉，并不能以此限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本實(shí)用新型發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于激光合束的階梯鏡組，其特征在于: 所述階梯鏡組包括若干階梯鏡； 所述階梯鏡包含多級臺階，每級臺階包括臺面與臺壁，所述臺面連接并支撐相鄰兩級臺階的臺壁； 每個所述臺壁對應(yīng)一束入射激光，臺壁表面鍍有僅反射入射激光的選擇性反射膜；各個臺壁的傾斜方向根據(jù)其對應(yīng)入射激光的入射方向確定，設(shè)置臺壁方向使同一階梯鏡內(nèi)入射激光經(jīng)臺壁的反射光路均相互平行且排成一列； 若干階梯鏡前后順序排列，相鄰階梯鏡的各級臺壁一一對應(yīng)，前方階梯鏡臺壁的反射光透射后方階梯鏡的對應(yīng)臺壁，透射光與所述對應(yīng)臺壁的反射光合束。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于激光合束的階梯鏡組，其特征在于:同一階梯鏡中各級臺階在同側(cè)順序分布或在兩側(cè)鏡像對稱分布。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于激光合束的階梯鏡組，其特征在于:同一階梯鏡中的各級臺面相互平行。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于激光合束的階梯鏡組，其特征在于:所述同一階梯鏡同側(cè)的多束入射激光入射方向均相同并垂直于臺面，設(shè)置同側(cè)各級臺壁相互平行并與對應(yīng)入射激光的入射方向成45°角。5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的用于激光合束的階梯鏡組，其特征在于:所述選擇性反射膜為波長選擇或偏振選擇。6.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的用于激光合束的階梯鏡組，其特征在于:每個階梯鏡中的選擇性反射膜對入射其上的其它階梯鏡的反射光高透。7.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的用于激光合束的階梯鏡組，其特征在于:反射光路初始端階梯鏡中的選擇性反射膜為金屬膜或介質(zhì)膜，其它階梯鏡中臺壁所鍍的選擇性反射膜為介質(zhì)膜。
【專利摘要】一種用于激光合束的階梯鏡組，包括若干階梯鏡順序排列而成，階梯鏡包含多級臺階，階梯鏡以臺階中的臺面為支撐部，以臺壁為反射部，臺壁根據(jù)需要鍍有不同的選擇性反射膜，待整形激光束入射臺壁發(fā)生反射；本實(shí)用新型采用多個階梯鏡對具有不同特性的入射激光分別進(jìn)行反射，再通過重合光路將不同特性的反射光合并，省去了處理不同特性入射光的專門設(shè)備，減小了裝置體積。本實(shí)用新型所述的合束階梯鏡組，具有結(jié)構(gòu)簡單、空間利用率高、光束壓縮效果好的特點(diǎn)。
【IPC分類】G02B27/10
【公開號】CN204989638
【申請?zhí)枴緾N201520417874
【發(fā)明人】王歡, 陳昱
【申請人】南京先進(jìn)激光技術(shù)研究院
【公開日】2016年1月20日
【申請日】2015年6月17日