多束激光聚光傳輸裝置制造方法
【專利摘要】一種多束激光聚光傳輸裝置，反射棱錐的錐尖設(shè)置在支柱的中心位置，支柱的另一端設(shè)置在激光傳輸聚光棒光入射端面的中心位置，反射棱錐的錐的中心線與激光傳輸聚光棒的中心線相重合。這種結(jié)構(gòu)的多束激光聚光傳輸裝置，入射到反射棱錐側(cè)面上的激光束，通過反射棱錐反射垂直入射于激光傳輸聚光棒輸入端面的多束激光束，通過激光傳輸段進(jìn)入聚光段，沿聚光段中心線直行通過聚光段進(jìn)入整光段；其它的光線，入射到聚光段側(cè)面的雙曲面形成全反射，多次全反射形成的折線形式傳輸?shù)骄酃舛蔚妮敵龆耍⒁孕〉陌l(fā)散角聚集在聚光段的輸出端進(jìn)入整光段，實(shí)現(xiàn)多激光束在傳輸過程中光能量集中。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、成本低、聚光效率高等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】多束激光聚光傳輸裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于激光傳輸設(shè)備或裝置【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及多束激光在同一個光學(xué)器件上傳輸聚集的光學(xué)器件。
【背景技術(shù)】
[0002]激光束的聚焦是激光應(yīng)用中的關(guān)鍵技術(shù)之一。激光束聚焦效果的優(yōu)劣對激光能量的利用效率有重要的影響。傳統(tǒng)的激光束聚焦方法分為利用普通球面透鏡作為聚焦元件的透射式聚焦方法和利用不同反射鏡作為聚焦元件的反射式聚焦方法，但其成本高、光路復(fù)雜且占用空間較大，無法構(gòu)成緊奏形結(jié)構(gòu)，同時與光纖耦合難度大，影響了其應(yīng)用范圍。上世紀(jì)60年代發(fā)明的自聚焦棒式透鏡，由于其獨(dú)特的光學(xué)特性以及可與半導(dǎo)體激光器和光纖完美結(jié)合的特點(diǎn)，在光纖通信、光纖傳感、光學(xué)儀器、醫(yī)療儀器等光信息的傳輸與檢測方面獲得了廣泛應(yīng)用。但其制造成本高，特別是用于多激光束的聚焦效果較差，無法滿足實(shí)際工程需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種制造工藝簡單、生產(chǎn)成本低、聚光效果好的多束激光聚光傳輸裝置。
[0004]解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:反射棱錐的錐尖設(shè)置在支柱的中心位置，支柱的另一端設(shè)置在激光傳輸聚光棒光入射端面的中心位置，反射棱錐的錐的中心線與激光傳輸聚光棒的中心線相重合。
[0005]本發(fā)明的反射棱錐為正3~6棱錐，反射棱錐的側(cè)面為光滑表面，反射棱錐的側(cè)面上有反射膜。
[0006]本發(fā)明的激光傳輸聚光棒為:在無機(jī)透明固體光學(xué)材料制成聚光段的光入射端連為一體有激光傳輸段、光出射端連為一體有整光段構(gòu)成激光傳輸雙曲聚光棒，激光傳輸段、聚光段、整光段的外表面為光滑表面，激光傳輸段的光入射端面和整光段的光出射端面與激光傳輸雙曲聚光棒的中心線垂直。本發(fā)明的激光傳輸段的幾何形狀是直徑為D的圓柱體，整光段的幾何形狀是直徑為d的圓柱體，d < D,聚光段的幾何形狀是側(cè)面為雙曲面的旋轉(zhuǎn)體，聚光段光入射端面的直徑與激光傳輸段的直徑相同、光出射端面的直徑與整光段的直徑相同。
[0007]本發(fā)明的聚光段側(cè)面的雙曲旋轉(zhuǎn)曲面是以直角坐標(biāo)系中雙曲線方程
【權(quán)利要求】
1.一種多束激光聚光傳輸裝置，其特征在于:反射棱錐(I)的錐尖設(shè)置在支柱(2)的中心位置，支柱(2)的另一端設(shè)置在激光傳輸聚光棒(3)光入射端面的中心位置，反射棱錐Cl)的錐的中心線與激光傳輸聚光棒(3)的中心線相重合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多束激光聚光傳輸裝置，其特征在于:所述的反射棱錐(I)為正3~6棱錐，反射棱錐(I)的側(cè)面為光滑表面，反射棱錐(I)的側(cè)面上有反射膜。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多束激光聚光傳輸裝置，其特征在于所述的激光傳輸聚光棒(3)為:在無機(jī)透明固體光學(xué)材料制成聚光段(3-2)的光入射端連為一體有激光傳輸段(3-1)、光出射端連為一體有整光段(3-3)構(gòu)成激光傳輸雙曲聚光棒,激光傳輸段(3-1)、聚光段(3-2)、整光段(3-3)的外表面為光滑表面，激光傳輸段(3-1)的光入射端面和整光段(3-3)的光出射端面與激光傳輸雙曲聚光棒的中心線垂直，其特征在于:所述的激光傳輸段(3-1)的幾何形狀是直徑為D的圓柱體，整光段(3-3)的幾何形狀是直徑為d的圓柱體，d< D,聚光段(3-2)的幾何形狀是側(cè)面為雙曲面的旋轉(zhuǎn)體，聚光段(3-2)光入射端面的直徑與激光傳輸段(3-1)的直徑相同、光出射端面的直徑與整光段(3-3)的直徑相同。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多束激光聚光傳輸裝置，其特征在于:所述的聚光段(3-2)側(cè)面的雙曲旋轉(zhuǎn)曲面是以直角坐標(biāo)系中雙曲線方程
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的多束激光聚光傳輸裝置，其特征在于:所述的整光段(3-3)直徑d的取值范圍為0.8mm≤d≤2.5mm，激光傳輸段(3-1)直徑D的取值范圍為7d ≤ D ≤IOdo
【文檔編號】G02B19/00GK103792653SQ201410069948
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2014年2月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月28日
【發(fā)明者】張宗權(quán), 苗潤才, 黃育紅, 王文成, 姚志, 劉志存, 魯百佐, 楊宗立 申請人:陜西師范大學(xué)