專利名稱：同軸對(duì)稱型微反射鏡陣實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體激光器光束整形方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體激光器陣列光束的整形方法，屬于激光技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
光參數(shù)積是衡量激光光束的一個(gè)重要指標(biāo)。光參數(shù)積即光束的直徑與其遠(yuǎn)場(chǎng)發(fā)散角的乘積。當(dāng)激光束在一般的光學(xué)系統(tǒng)中傳輸時(shí)，光束的光參數(shù)積是不變的。半導(dǎo)體激光器由于體積小、功率大、電光轉(zhuǎn)換效率高而得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。目前普遍應(yīng)用的多量子阱(Multi-Quantum-Well，MQW)半導(dǎo)體激光器發(fā)光具有以下特點(diǎn)第一，半導(dǎo)體激光器發(fā)光腔幾何尺寸不對(duì)稱，水平和垂直方向分別為100～150微米和1微米，遠(yuǎn)場(chǎng)分布呈像散橢圓狀，垂直于發(fā)光面即快軸方向發(fā)散角(典型值為36°)大于平行即慢軸方向(典型值為8°)的發(fā)散角。第二，大功率半導(dǎo)體激光器不是單一的一個(gè)發(fā)光區(qū)，而是由多個(gè)發(fā)光區(qū)構(gòu)成的陣列，因此發(fā)光區(qū)的面積較大，往往都超過(guò)10毫米，因此其快、慢軸方向的光參數(shù)積相差很大，達(dá)到500倍。
在實(shí)際應(yīng)用中，需要能量集中，發(fā)散角小，準(zhǔn)直度高或者光纖耦合的激光光束，對(duì)于高功率的半導(dǎo)體激光器而言，光纖耦合是最方便、也是最重要的一種光束整形。光束整形就是減小慢軸方向的光參數(shù)積、增大快軸方向的光參數(shù)積，達(dá)到兩個(gè)方向的光參數(shù)積平衡。簡(jiǎn)單地說(shuō)，就是使光束傳輸?shù)饺我馕恢脮r(shí)均呈圓形或正方形?，F(xiàn)有的整形方法有折射整形方法、反射整形方法和折/反射結(jié)合整形法。對(duì)于折射整形方法，就是根據(jù)折射原理，光束以一定的角度入射到透明介質(zhì)(如玻璃等)中，方向?qū)l(fā)生改變。如果此介質(zhì)是平行均勻介質(zhì)，光束穿過(guò)此介質(zhì)后傳播方向不變，但在入射面內(nèi)位置將發(fā)生移動(dòng)。不同的移動(dòng)量可以通過(guò)不同的入射角和介質(zhì)的厚度來(lái)控制。采用多層透明介質(zhì)即可實(shí)現(xiàn)光束的重排，從而達(dá)到光束整形的目的。武漢凌云光電有限公司就是采用此辦法。
折/反結(jié)合整形法，一般是利用一個(gè)等腰直角棱鏡的斜邊為折射面，兩個(gè)直角邊為反射面，通過(guò)兩個(gè)階梯狀的棱鏡陣列按一定的位置放置來(lái)完成光束的重排，從而達(dá)到整形的目的。
但是折射整形法和折反射結(jié)合整形法，由于經(jīng)過(guò)的折射和反射的次數(shù)較多，在光束準(zhǔn)直度較差的情況下，光束經(jīng)過(guò)多次反射和折射后會(huì)彌散開來(lái)，整形后的光束的尺寸會(huì)遠(yuǎn)大于高準(zhǔn)直情形下的光束重排的尺寸。美國(guó)Apollo Instruments公司就是采用折反射結(jié)合整形技術(shù)。
反射式整形法就是由互相垂直的兩組反射鏡構(gòu)成，每組反射鏡由具有一定位移差的幾個(gè)反射鏡組成，這個(gè)位移差就是快軸方向上的光束寬度。準(zhǔn)平行線光束通過(guò)第一組反射后，在快軸方向形成具有一定位移偏差的幾條光斑，這些光斑經(jīng)過(guò)第二組反射鏡堆，形成互相平行、在快軸方向方形光斑。這樣快軸方向的光參數(shù)積就增大若干倍，慢軸方向就減小到原來(lái)的若干分之一。國(guó)外Jenoptik公司就是采用技術(shù)。這種技術(shù)一方面光路發(fā)生了偏折，形成非同軸光路，另一方面反射過(guò)程中光斑的每一部分都要反射，效率降低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的技術(shù)解決問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種光束整形效率高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的同軸對(duì)稱型微反射鏡陣實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體激光器光束整形方法。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案是同軸對(duì)稱型微反射鏡陣實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體激光器光束整形方法，其特點(diǎn)在于包括下列步驟(1)根據(jù)整形光束折疊要求選擇兩組對(duì)稱的光束分割微反射鏡陣列，每組光束分割微反射鏡陣列的分割次數(shù)為奇數(shù)；(2)根據(jù)所述兩組光束分割微反射鏡陣列光束中心的間距，設(shè)計(jì)所有微反射鏡反射面的方向，使一組光束分割微反射鏡陣列中的光束向下、向中間偏轉(zhuǎn)，另外一組光束分割微反射鏡陣列中的光束向上、向中間偏轉(zhuǎn)；(3)光束分割微反射鏡陣列中微反射鏡單獨(dú)加工以后膠合在一塊玻璃基底材料上；
(4)選擇方向校正微反射鏡組，方向校正微反射鏡中的每個(gè)微反射鏡也是單獨(dú)加工后經(jīng)過(guò)中間的膠合薄玻璃片膠合形成；(5)將方向校正微反射鏡組置于半導(dǎo)體激光器準(zhǔn)直光束光路中，讓光束從中間窗口通過(guò)，再將兩對(duì)稱的光束分割微反射鏡組置于光路中調(diào)節(jié)其位置，使其反射的光束入射到方向校正微反射鏡的上下反射鏡面上后再次射出，形成堆棧型的疊加光束；(6)將整形光束通過(guò)一個(gè)雙膠合的聚焦透鏡，在其焦面上形成一個(gè)聚焦光斑，將其耦合進(jìn)多模光纖中。
本發(fā)明的原理是首先半導(dǎo)體激光器陣列準(zhǔn)直光束在方向校正微反射鏡陣列通光窗口位置處以線光斑的形式入射到光束分割微反射鏡陣列，中間部分光束直接穿過(guò)光束分割微反射鏡陣列窗口，中間部分為空氣，不對(duì)入射的線光束發(fā)生任何作用，左邊的光束分割微反射鏡將入射到該反射鏡上的光束向下和向中間反射偏轉(zhuǎn)，右邊的光束分割微反射鏡對(duì)入射到該反射鏡的光束向上向中間反射偏轉(zhuǎn)，在方向校正微反射鏡位置處，這些光束都與中間分割部分形成堆棧型線光束堆，但此時(shí)各部分的方向是不同的。經(jīng)過(guò)方向校正微反射鏡陣列后，所有光束均沿原來(lái)的光軸方向傳輸，所以第二組微反射鏡組叫做方向校正微反射鏡(DAR)，第一組叫做光束分割反射鏡組(BSR)，通過(guò)這兩組微反射鏡后，快軸方向的光斑尺寸增大了N倍，慢軸方向的光斑尺寸減小到原來(lái)的1/N，這樣就實(shí)現(xiàn)了線光束到圓光束或正方形光束的變換。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比這些優(yōu)點(diǎn)在于本發(fā)明待整形光斑中的大部分光直接從空氣中透過(guò)，后入射到聚焦透鏡表面，而且這部分光束為中央光束，能量所占比例較高，這樣整個(gè)整形光束的效率即可提高；另一方面，由于其余部分的光束是同軸光束，光路與原先相比沒(méi)有發(fā)生改變，只是在原先的快軸方向上增加堆積條數(shù)，因此光路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，光能損耗較小，整形效率與常規(guī)方法相比有較大的提高。


圖1為本發(fā)明的整個(gè)半導(dǎo)體激光器陣列光束的準(zhǔn)直、準(zhǔn)直光束的整形和整形光束的聚焦和聚焦光束的多模光纖耦合光路主視圖；圖2為本發(fā)明的整個(gè)半導(dǎo)體激光器陣列光束的準(zhǔn)直、準(zhǔn)直光束的整形和整形光束的聚焦和聚焦光束的多模光纖耦合光路俯視圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例整形折疊光束分割微反射鏡示意圖；為了使準(zhǔn)直后約10mm長(zhǎng)的光斑被均勻分割，以實(shí)現(xiàn)整形后各條光斑相等，那么分割反射鏡之間的間距對(duì)于3次、5次、7次和19次整形折疊的值為4mm、2mm、1.5mm及0.5mm，其余元件的結(jié)構(gòu)尺寸和空間位置均保持不變；圖4為本發(fā)明實(shí)施例整形折疊的方向校正反射鏡示意圖；圖5為本發(fā)明實(shí)施例整形折疊3次中的幾個(gè)過(guò)程中的光斑示意圖，其中5(a)為整形前的準(zhǔn)直光斑圖，圖5(b)為整形折疊3次后的光斑圖；圖6為本發(fā)明實(shí)施例整形折疊5次中幾個(gè)過(guò)程中的光斑分布示意圖，其中6(a)為整形前的準(zhǔn)直光斑圖，圖6(b)為整形折疊一次后的光斑圖，圖6(c)為整形折疊5次后的光斑圖；圖7為本發(fā)明實(shí)施例整形折疊7次中幾個(gè)過(guò)程的光束斑分布示意圖，其中7(a)為整形前的準(zhǔn)直光斑圖，圖7(b)為整形折疊一次后的光斑圖，圖7(c)為整形折疊7次后的光斑圖；圖8為本發(fā)明實(shí)施例整形折疊19次中幾個(gè)過(guò)程中的光斑分布示意圖，其中8(a)為整形前的準(zhǔn)直光斑圖，圖6(b)為整形折疊一次后的光斑圖，圖6(c)為整形折疊19次后的光斑圖。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1，整形折疊3次如圖1和圖2所示，條陣半導(dǎo)體激光器陣列1發(fā)出的光束經(jīng)快軸光束準(zhǔn)直器2、慢軸光束準(zhǔn)直器3準(zhǔn)直后形成一條準(zhǔn)平行光束，其光斑尺寸大約為10.5mm×0.8mm，發(fā)散角為2.4°×0.1°，如圖5(a)所示。通過(guò)方向校正反射鏡鏡陣列4中間一個(gè)15mm×1mm的窗口入射到光束分割反射鏡5表面，為了3等份分割10.5mm長(zhǎng)的光斑，透過(guò)窗口的尺寸應(yīng)為3.5mm，為了設(shè)計(jì)方便，將這兩個(gè)對(duì)稱的反射鏡的間距設(shè)計(jì)為4mm，中間4mm的光束不受任何限制地從空氣中直接通過(guò)，左邊的分割反射鏡的反射面與光軸并不垂直，而是有一定的夾角，其法線方向與光軸在水平面(XZ平面)上投影角為8.5°，在垂直面(YZ平面)上的投影角為4°；右邊的分割反射鏡的反射面與光軸也不垂直，其法線方向與光軸在水平面上投影角為-8.5°，在垂直面上的投影角為-4°，如圖3所示。因此根據(jù)反射定律，左邊3mm部分被左邊的分割微反射鏡51往回向下和向中間反射，右邊3mm部分被右邊的分割微反射鏡52往回向上及向中間反射，往回反射到方向校正器4位置處，這兩部分光束與中間直接透過(guò)4mm的部分形成堆棧形線光束堆。但此時(shí)上下各部分的方向是不同的。方向校正器中上下兩片微反射鏡的反射面的法線方向與光軸也不是同軸，上面的微反射鏡法線方向與光軸的夾角在水平面為8.5°，在垂直方向上投影為4°；下面的微反射鏡法線方向與光軸的夾角在水平面為-8.5°，在垂直方向上投影為-4°，如圖4所示。因此經(jīng)過(guò)方向校正器4后，下面的微反射鏡41使從反射鏡51反射回來(lái)的光束向上、向左偏轉(zhuǎn)，上面的微反射鏡42使從反射鏡52反射回來(lái)的光束向下、向右偏轉(zhuǎn)。三部分光束形成圖5(b)所示三條光束堆棧，且沿著原來(lái)光軸方向傳播，光斑大小為4mm×3mm，發(fā)散角為2.4°×0.1°，快、慢軸方向的光參數(shù)積變?yōu)?.3mm*mard和168mm*mard，該整形光束可以耦合進(jìn)入光纖芯徑為400um，數(shù)值孔徑為0.37的光纖中。
實(shí)施例2，整形折疊5次如圖1和圖2所示，條陣半導(dǎo)體激光器陣列1發(fā)出的光束經(jīng)快軸光束準(zhǔn)直器2、慢軸光束準(zhǔn)直器3準(zhǔn)直后形成一條準(zhǔn)平行光束，其光斑尺寸大約為10mm×0.8mm，發(fā)散角為2.4°×0.1°，如圖6(a)所示。通過(guò)方向校正反射鏡鏡陣列4中間一個(gè)15mm×1mm的窗口入射到光束分割反射鏡5表面，為了5等份分割10mm長(zhǎng)的光斑，透過(guò)窗口的尺寸應(yīng)為2mm，中間2mm的光束不受任何限制地從空氣中直接通過(guò)，左邊的分割反射鏡的反射面與光軸并不垂直，而是有一定的夾角，平面的法線方向與光軸在水平面(XZ平面)上投影角為8.5°，在垂直面(YZ平面)上的投影角為4°；右邊的分割反射鏡的反射面與光軸也不垂直，其法線方向與光軸在水平面上投影角為-8.5°，在垂直面上的投影角為-4°，如圖3所示。因此根據(jù)反射定律，左邊的分割反射鏡的反射面與光軸并不垂直，而是有一定的夾角，平面的法線方向與光軸在水平面上投影角為8.5°，在垂直面上的投影角為3.5°，因此根據(jù)反射定律，左邊4mm部分被左邊的分割微反射鏡51往回向下和向中間反射，右邊4mm部分被右邊的分割微反射鏡52往回向上向中間反射，往回反射到方向校正器4位置處，這兩部分光束與中間直接透過(guò)2mm的部分形成堆棧形線光束堆。但此時(shí)各部分的方向是不同的。方向校正器中上下兩片微反射鏡的反射面的法線方向與光軸也不是同軸，上面的微反射鏡法線方向與光軸的夾角在水平面為8.5°，在垂直方向上投影為4°；下面的微反射鏡法線方向與光軸的夾角在水平面為-8.5°，在垂直方向上投影為-4°，如圖4所示。因此經(jīng)過(guò)方向校正器4后，下面的微反射鏡41使從反射鏡51反射回來(lái)的光束向上、向左偏轉(zhuǎn)，上面的微反射鏡42使從52反射鏡反射回來(lái)的光束向下、向右偏轉(zhuǎn)。三部分光束形成圖6(b)所示的三條光束堆棧，且沿著原來(lái)光軸的方向傳播，當(dāng)這兩束光再次傳播到光束分割反射鏡5時(shí)，受到窗口大小的限制，只有中間部分2mm×0.8mm通過(guò)，而左右兩邊各2mm×0.8mm部分再次反射，以同樣方式被再次分割和整形，到達(dá)方向校正反射鏡后再次沿光軸方向傳播，但兩部分光束相對(duì)原來(lái)的位置分別向上或向下平移了1.0mm，最后到達(dá)光束分割窗口的光斑變成圖6(c)所示的5條光斑，大小為2mm×5mm，發(fā)散角為2.4°×0.1°，準(zhǔn)直光束的邊緣2mm×0.8mm部分總共進(jìn)行了2個(gè)來(lái)回的反射，緊靠邊緣的次邊緣部分的光束實(shí)現(xiàn)一個(gè)來(lái)回反射，而中央2mm×0.8mm部分直接透過(guò)該分割窗口，這樣就實(shí)現(xiàn)了折疊次數(shù)為5次的光束整形。
快、慢軸方向的光參數(shù)積變?yōu)?.8mm*mard和83.8m*mard，該整形光束可以耦合進(jìn)入光纖芯徑為400um，數(shù)值孔徑為0.22的光纖中。
實(shí)施例3，整形折疊7次如圖1和圖2所示，條陣半導(dǎo)體激光器陣列1發(fā)出的光束經(jīng)快軸光束準(zhǔn)直器2、慢軸光束準(zhǔn)直器3準(zhǔn)直后形成一條準(zhǔn)平行光束，其光斑尺寸大約為10.5mm×0.8mm，發(fā)散角為2.4°×0.1°，如圖7(a)所示。通過(guò)方向校正反射鏡鏡陣列4中間一個(gè)15mm×1mm的窗口入射到光束分割反射鏡5表面，為了7等份分割10.5mm長(zhǎng)的光斑，透過(guò)窗口的尺寸應(yīng)為1.5mm，中間1.5mm的光束不受任何限制地從空氣中直接通過(guò)，左邊的分割反射鏡的反射面與光軸并不垂直，而是有一定的夾角，平面的法線方向與光軸在水平面(XZ平面)上投影角為8.5°，在垂直面(YZ平面)上的投影角為4°；右邊的分割反射鏡的反射面與光軸也不垂直，其法線方向與光軸在水平面上投影角為-8.5°，在垂直面上的投影角為-4°，如圖3所示。因此根據(jù)反射定律，左邊4.5mm部分被左邊的分割微反射鏡51往回向下和向中間反射，右邊4.5mm部分被右邊的分割微反射鏡52往回向上及向中間反射，往回反射到方向校正器4位置處，這兩部分光束與中間直接透過(guò)1.5mm的部分形成堆棧形線光束堆。但此時(shí)各部分的方向是不同的。方向校正器中上下兩片微反射鏡的反射面的法線方向與光軸也不是同軸，上面的微反射鏡法線方向與光軸的夾角在水平面為8.5°，在垂直方向上投影為4°；下面的微反射鏡法線方向與光軸的夾角在水平面為-8.5°，在垂直方向上投影為-4°，如圖4所示。因此經(jīng)過(guò)方向校正器4后，下面的微反射鏡41使從反射鏡51反射回來(lái)的光束向上、向左偏轉(zhuǎn)，上面的微反射鏡42使從反射鏡52反射回來(lái)的光束向下、向右偏轉(zhuǎn)。三部分光束形成圖7(b)所示的三條光束堆棧，且沿著原來(lái)光軸的方向傳播，當(dāng)上、下這兩束光再次傳播到光束分割反射鏡5時(shí)，受到窗口大小的限制，只有中間部分1.5mm×0.8mm通過(guò)，而左右兩邊各3mm×0.8mm部分再次反射，同樣方式被再次分割和整形，到達(dá)方向校正反射鏡后再次沿光軸方向傳播，但各部分光束位置分別向上和或下平移了1.0mm，最后到達(dá)光束分割窗口的光斑變成圖7(c)所示的7條光斑，大小為1.5mm×7mm，發(fā)散角為2.4°×0.1°，準(zhǔn)直光束的兩邊邊緣1.5mm×0.8mm部分總共進(jìn)行了3個(gè)來(lái)回的反射，緊靠邊緣的次邊緣的1.5mm×0.8mm部分的光束實(shí)現(xiàn)2個(gè)來(lái)回反射，再往里靠近中央的1.5mm×0.8mm部分光束進(jìn)行了1個(gè)來(lái)回反射，中央1.5mm×0.8mm部分直接透過(guò)該分割窗口，就實(shí)現(xiàn)了折疊次數(shù)7次的光束整形，快、慢軸方向的光參數(shù)積變?yōu)?2.3mm*mard和63mm*mard，該整形光束可以耦合進(jìn)入光纖芯徑為200um，數(shù)值孔徑為0.22的光纖中。
實(shí)施例4，整形折疊19次如圖1和圖2所示，條陣半導(dǎo)體激光器陣列1發(fā)出的光束經(jīng)快軸光束準(zhǔn)直器2、慢軸光束準(zhǔn)直器3準(zhǔn)直后形成一條準(zhǔn)平行光束，其光斑尺寸大約為9.5mm×0.8mm，發(fā)散角為2.4°×0.1°，如圖8(a)所示。通過(guò)方向校正反射鏡鏡陣列4中間一個(gè)15mm×1mm的窗口入射到光束分割反射鏡5表面，為了19等份分割9.5mm長(zhǎng)的光斑，透過(guò)窗口的尺寸應(yīng)為0.5mm，中間2mm的光束不受任何限制地從空氣中直接通過(guò)，左邊的分割反射鏡的反射面與光軸并不垂直，而是有一定的夾角，平面的法線方向與光軸在水平面(XZ平面)上投影角為8.5°，在垂直面(YZ平面)上的投影角為4°；右邊的分割反射鏡的反射面與光軸也不垂直，其法線方向與光軸在水平面上投影角為-8.5°，在垂直面上的投影角為-4°，如圖3所示。因此根據(jù)反射定律，左邊5mm部分被左邊的分割微反射鏡51往回向下和向中間(右)反射，右邊5mm部分被右邊的分割微反射鏡52往回向上向中間(左)反射，往回反射到方向校正器4位置處，這兩部分光束與中間直接透過(guò)0.5mm的部分形成堆棧形線光束堆。但此時(shí)各部分的方向是不同的。方向校正器中上下兩片微反射鏡的反射面的法線方向與光軸也不是同軸，上面的微反射鏡法線方向與光軸的夾角在水平面為8.5°，在垂直方向上投影為4°；下面的微反射鏡法線方向與光軸的夾角在水平面為-8.5°，在垂直方向上投影為-4°，如圖4所示。因此經(jīng)過(guò)方向校正器4后，下面的微反射鏡41使從反射鏡51反射回來(lái)的光束向上、向左偏轉(zhuǎn)，下面的微反射鏡42使從反射鏡52反射回來(lái)的光束向下、向右偏轉(zhuǎn)。三部分光束形成圖8(b)所示的三條光束堆棧，且沿著原來(lái)光軸的方向傳播，當(dāng)這兩束光再次傳播到光束分割反射鏡5時(shí)，受到窗口大小的限制，只有中間部分0.5mm×3mm通過(guò)，而左右兩邊各5mm×0.8mm部分再次反射，同樣方式被再次分割和整形，邊緣0.5mm×0.8mm部分光束總共進(jìn)行了9個(gè)來(lái)回反射，兩邊緊靠邊緣部分的次邊緣的0.5mm×0.8mm部分的光束實(shí)現(xiàn)8個(gè)來(lái)回反射……以次類推一直到兩邊靠近中央0.5mm×0.8mm的部分光束在光束分割反射鏡陣列和方向校正反射鏡陣列間進(jìn)行了1個(gè)來(lái)回反射，中央1.5mm×0.8mm部分直接透過(guò)光束分割反射鏡陣列窗口，但各部分光束位置分別向上或向下平移了1.0mm，最后到達(dá)光束分割窗口的光斑變成圖8(c)所示的19條光斑，光束大小為1.5mm×19mm，發(fā)散角為2.4°×0.1°，就實(shí)現(xiàn)了折疊次數(shù)19次的光束整形，快、慢軸方向的光參數(shù)積變?yōu)?3mm*mard和21mm*mard，實(shí)現(xiàn)了消象散，該整形光束可以耦合進(jìn)入光纖芯徑為100um，數(shù)值孔徑為0.22的光纖中。
權(quán)利要求
1.同軸對(duì)稱型微反射鏡陣實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體激光器光束整形方法，其特征在于包括下列步驟(1)根據(jù)整形光束折疊要求選擇兩組對(duì)稱的光束分割微反射鏡陣列，每組光束分割微反射鏡陣列的分割次數(shù)為奇數(shù)，微反射鏡個(gè)數(shù)為奇數(shù)；(2)根據(jù)所述兩組光束分割微反射鏡陣列光束中心的間距，設(shè)計(jì)所有微反射鏡反射面的方向，使一組光束分割微反射鏡陣列中的光束向下、向中間偏轉(zhuǎn)，另外一組光束分割微反射鏡陣列中的光束向上、向中間偏轉(zhuǎn)；(3)光束分割微反射鏡陣列中微反射鏡單獨(dú)加工以后膠合在一塊玻璃基底材料上；(4)選擇方向校正微反射鏡組，方向校正微反射鏡中的每個(gè)微反射鏡也是單獨(dú)加工后經(jīng)過(guò)中間的膠合薄玻璃片膠合形成；(5)將方向校正微反射鏡組置于半導(dǎo)體激光器準(zhǔn)直光束光路中，讓光束從中間窗口通過(guò)，再將兩對(duì)稱的光束分割微反射鏡組置于光路中調(diào)節(jié)其位置，使其反射的光束入射到方向校正微反射鏡的上下反射鏡面上后再次射出，形成堆棧型的疊加光束；(6)將整形光束通過(guò)一個(gè)雙膠合的聚焦透鏡，在其焦面上形成一個(gè)聚焦光斑，將其耦合進(jìn)多模光纖中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的同軸對(duì)稱型微反射鏡陣實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體激光器光束整形方法，其特征在于所述的(5)中的光束折疊整形為奇數(shù)。
全文摘要
同軸對(duì)稱型微反射鏡陣實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體激光器光束整形方法，首先半導(dǎo)體激光器陣列準(zhǔn)直光束在方向校正微反射鏡陣列通光窗口位置處以線光斑的形式入射到光束分割微反射鏡陣列，中間部分光束直接穿過(guò)光束分割微反射鏡陣列窗口，左邊的分割微反射鏡將入射到該反射鏡上的光束向下和向中間反射，右邊的分割微反射鏡對(duì)入射到該微反射鏡的光束向上向和向中間反射，在往回反射到方向校正微反射鏡陣列的位置處，這兩部分光束都與中間直接穿過(guò)部分形成線光束堆，經(jīng)過(guò)方向校正微反射鏡陣列后，所有的光束均沿原先光路的光軸方向傳輸，此時(shí)，快軸方向的光斑尺寸增大了N倍，慢軸方向的光斑尺寸減小到原來(lái)的1/N。這樣就實(shí)現(xiàn)了線光束到圓光束或正方形光束的變換。本發(fā)明具有光束整形效率高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H01S3/00GK1670564SQ20051001124
公開日2005年9月21日 申請(qǐng)日期2005年1月24日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月24日
發(fā)明者周崇喜, 鄭國(guó)興, 杜春雷, 謝偉民, 鄭春艷, 楊歡 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院光電技術(shù)研究所