一種用于激光合束的階梯鏡組的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及激光技術領域，具體涉及一種對激光光束進行整形壓縮的合束裝置。
【背景技術】
[0002]在激光放映機中，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備。
[0003]目前，在激光放映機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的體積。出于減小體積、降低成本的目的，發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備成為一個亟待解決的問題。
【發明內容】
[0004]本實用新型的目的在于克服上述現有技術的不足，提供一種用于激光合束且更加集約的多功能階梯鏡組。
[0005]為了解決上述技術問題，本實用新型的技術方案為:
[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其對應入射激光的入射方向確定，設置臺壁方向使同一階梯鏡內入射激光經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，設置階梯鏡位置使不同階梯鏡對應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臺壁后與該對應臺壁的反射光合束。
[0008]優選的，同一階梯鏡中各級臺階在同側順序分布或在兩側鏡像對稱分布。階梯鏡多級臺階除單側分布外，也可以采用兩側對稱分布的結構，兩側臺階僅僅是單側臺階的簡單擴展，具有完全相同的基本原理，因此無需贅述。
[0009]優選的，同一階梯鏡中的各級臺面相互平行。
[0010]進一步優選的，當同一階梯鏡各級臺面相互平行時，設定所述同一階梯鏡同側的多束入射激光入射方向均相同并垂直于臺面，設置同側各級臺壁相互平行并與對應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對稱分布的結構，所述同側是指限定在分布于階梯鏡同一單側的多級臺階范圍內。
[0011]優選的，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，減小透射的光強損失。
[0013]優選的，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膜，其它階梯鏡中臺壁所鍍的選擇性反射膜為介質膜。
[0014]本實用新型技術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]本實用新型所述的合束階梯鏡組，具有結構簡單、空間利用率高、光束壓縮效果好的優點。
【附圖說明】
[0016]圖1為實施例1用于三色激光合束的階梯鏡組結構示意圖；
[0017]圖2為階梯鏡多級臺階結構放大示意圖；
[0018]圖3為實施例2用于線偏振激光合束的階梯鏡組結構示意圖。
[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:藍光階梯鏡；A1:入射紅光；A2:入射綠光；A3:入射藍光；B1:反射紅光；B2:反射綠光；B3:反射藍光；
[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。
【具體實施方式】
[0023]以下結合附圖通過實施例對本實用新型做進一步說明，以便更好地理解本實用新型。
[0024]實施例1
[0025]圖1所示是本實施例的基本結構，本實施例為用于紅、綠、藍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和藍光階梯鏡L3組成，階梯鏡采用雙側側鏡面對稱臺階的結構；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，同側各級臺壁2-2也互相平行；設置三個階梯鏡的位置，使得各個階梯鏡中對應臺階出射的紅、綠、藍光的光路重合，以實現合束功能。
[0026]所用光源為紅光激光陣列、綠光激光陣列和藍光激光陣列，分別對應入射紅光A1、入射綠光A2和入射藍光A3，光入射方向均垂直于對應階梯鏡臺面，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，該膜為介質膜。
[0029]入射藍光A3入射藍光階梯鏡L3的各級臺壁形成反射藍光B3，反射紅光B1、反射綠光B2光路均與反射藍光B3重合，反射紅光B1和反射綠光B2在藍光階梯鏡L3的臺壁上發生透射，所用的選擇性反射膜對入射藍光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，該膜為介質膜。
[0030]與入射激光相比，經過階梯鏡組后出射的光束間距明顯變小，實現了激光光束整形壓縮。
[0031]實施例2
[0032]圖3所示是本實施例的基本結構，本實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施例1相同。
[0033]其中光源分別發射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膜，入射p光C1經反射出射為反射p光D1。
[0035]入射s光C2經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，該膜為介質膜。
[0036]應理解，上述實施例只為說明本實用新型的技術構思及特點，其目的在于供本領域技術人員了解本實用新型的內容并據以實施，并非【具體實施方式】的窮舉，并不能以此限制本實用新型的保護范圍。凡根據本實用新型發明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本實用新型技術方案的宗旨和范圍，其均應涵蓋在本實用新型的權利要求范圍當中。
【主權項】
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其對應入射激光的入射方向確定，設置臺壁方向使同一階梯鏡內入射激光經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，前方階梯鏡臺壁的反射光透射后方階梯鏡的對應臺壁，透射光與所述對應臺壁的反射光合束。2.根據權利要求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順序分布或在兩側鏡像對稱分布。3.根據權利要求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.根據權利要求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的多束入射激光入射方向均相同并垂直于臺面，設置同側各級臺壁相互平行并與對應入射激光的入射方向成45°角。5.根據權利要求1至4任一項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.根據權利要求1至4任一項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.根據權利要求1至4任一項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膜，其它階梯鏡中臺壁所鍍的選擇性反射膜為介質膜。
【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，臺壁根據需要鍍有不同的選擇性反射膜，待整形激光束入射臺壁發生反射；本實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備，減小了裝置體積。本實用新型所述的合束階梯鏡組，具有結構簡單、空間利用率高、光束壓縮效果好的特點。
【IPC分類】G02B27/10
【公開號】CN204989638
【申請號】CN201520417874
【發明人】王歡, 陳昱
【申請人】南京先進激光技術研究院
【公開日】2016年1月20日
【申請日】2015年6月17日