激光模块及激光束生成方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种激光模块和一种生成激光束的和方法，更具体地涉及产生具有可变颜色和可变强度的激光束。
【背景技术】
[0002]激光具有许多科学，军事，医学和商业应用。随着连续波激光发射技术的日益成熟，激光技术的应用也越来越广泛，如照明，特殊效果光照，视频图像形成和投影等。
[0003]照明，光明，图像投影，等应用的一个基本要素是产生一颜色和亮度均可变的激光束。对于激光图像投影，激光束的颜色和强度需能够快速精确地变化。此外，激光束应有高度空间，时间，和相位相干性，以确保高保真的视频图像投影
[0004]为生成一个精确且颜色和强度可控的激光束，一般需要产生多个不同颜色的激光束，将多个激光束组合成一个复合激光束，并调整每个多个激光束的强度。将多个激光束组合成一个复合激光束，需精准调校多个激光发射器级多个激光束光路中透镜和反射镜的位置和方向。此外，为确保组合激光束的高相干性，需要精确计算和校准多个激光束通过透镜和反射镜的光程。因此，组装一个能满足如此条件的复合激光束装置是一个微妙细致的过程，需要高度技能和经验，且非常耗时。因此，往往成本效率低下。
[0005]因此，具一个激光模块和一个激光束产生方法是有益的。希望激光模块简单且易于组装。如果激光束产生方法能很容易地和高效地实施，也是有益的。激光模块在不同条件下具有可靠和持久使用寿命将是另一优势。
发明概要
[0006]本发明的一宗旨是提供一激光模块，其所生成激光束颜色和光强可变。本发明的另一宗旨是提供一激光模块，其所生成激光束具有高度相干性。
[0007]根据本发明的一特征，一激光模块包括:一光学透明体具有:第一和第二多边形形面彼此全等且平行；第一和第二矩形面彼此平行，垂直于并连接所述第一和第二多边形形面；及第三和第四矩形面彼此相对，垂直于并连接所述第一和第二多边形形面；一第一激光管设置于邻近所述光学透明体所述第二矩形面，设定为发射垂直于所述光学透明体所述第二矩形面的一第一激光束；一第二激光管设置于邻近所述光学透明体所述第二矩形面，设定为发射平行于所述第一激光束的一第二激光束；一第一膜设置于所述光学透明体内，与所述光学透明体所述第二矩形面成四十五度角，并在从所述第一激光束光路上，所述第一膜对射至其面向所述第一激光管的第一侧的光具有反射性；及一第二膜平行于所述第一膜，设置于所述光学透明体内，并在从所述第二激光束光路上，所述第二膜对射至其面向所述第二激光管的第一侧的光具有反射性，对射至其与第一侧反面的第二侧的光具有透射性。
[0008]根据本发明另一特征，所述第一膜设定为反射所述第一激光束以产生一第一反射激光束；及所述第二膜设定为透射所述第一反射激光束并反射所述第二激光束以产生与所述第一反射激光束重合的一第二反射激光束。
[0009]根据本发明另一特征，所述第一激光束和所述第一反射光束在所述光学透明体的一光程长度与所述第二激光束和所述第二反射光束在所述光学透明体的一光程长度相等。
[0010]根据本发明另一特征，激光模块还包括一第三激光管设置于邻近所述光学透明体所述第二矩形面，设定为发射平行于所述第二激光束的一第三激光束；及一第三膜平行于所述第二膜，设置于所述光学透明体内，并在从所述第三激光束光路上，所述第三膜对射至其面向所述第三激光管的第一侧的光具有反射性，对射至其与第一侧反面的第二侧的光具有透射性。
[0011]根据本发明另一特征，所述第一膜设定为反射所述第一激光束中第一部分以产生一第一反射激光束；所述第二膜设定为透射所述第一反射激光束并反射所述第二激光束中第一部分以产生与所述第一反射激光束重合的一第二反射激光束；及所述第三膜设定为透射所述第一反射激光束和第二反射激光束并反射所述第三激光束中第一部分以产生与所述第一反射激光束和所述第二反射激光束重合的一第三反射激光束。
[0012]根据本发明另一特征，所述第一激光束和所述第一反射激光束在所述光学透明体中具有第一光程长度；所述第二激光束和所述第二反射激光束在所述光学透明体中具有第二光程长度；所述第三激光束和所述第三反射激光束在所述光学透明体中具有第三光程长度。第一光程长度，第二光程长度，和第三光程长度彼此大致相等。
[0013]根据本发明另一特征，所述第一膜还设定为透射所述第一激光束中第二部分以产生一第一透射激光束；所述第二膜还设定为透射所述第二激光束中第二部分以产生一第二透射激光束；及所述第三膜还设定为透射所述第三激光束中第二部分以产生一第三透射激光束。激光模块还包括一第一光传感器，一第二光传感器，和一第三光传感器分别设置与所述第一透射激光束，所述第二透射激光束，所述第三透射激光束的光路上。
[0014]根据本发明另一特征，所述光学透明体的所述第三矩形面与所述第四矩形面成四十五度角；所述第一膜通过一镀膜过程设置于所述光学透明体的所述第三矩形面上；及所述第二膜和所述第三膜通过一植入过程设置于所述光学透明体内。
[0015]根据本发明另一特征，所述光学透明体的所述第三矩形面垂直于所述第二矩形面；及所述第一膜，所述第二膜，和所述第三膜通过一植入过程设置于所述光学透明体内并与其所述第三矩形面成四十五度角。
[0016]根据本发明另一特征，激光模块还包括:一第四激光管设置于邻近所述光学透明体所述第二矩形面，设定为发射平行于所述第三激光束的一第四激光束；一第五激光管设置于邻近所述光学透明体所述第二矩形面，设定为发射平行于所述第四激光束的一第五激光束；一第四膜平行于所述第三膜，设置于所述光学透明体内，并在从所述第四激光束光路上，所述第四膜对射至其面向所述第四激光管的第一侧的光具有反射性，对射至其与第一侧反面的第二侧的光具有透射性；及一第五膜平行于所述第四膜，设置于所述光学透明体内，并在从所述第五激光束光路上，所述第五膜对射至其面向所述第五激光管的第一侧的光具有反射性，对射至其与第一侧反面的第二侧的光具有透射性。
[0017]根据本发明另一特征，所述第一膜设定为反射所述第一激光束中第一部分以产生一第一反射激光束；所述第二膜设定为透射所述第一反射激光束并反射所述第二激光束中第一部分以产生与所述第一反射激光束重合的一第二反射激光束；及所述第三膜设定为透射所述第一反射激光束和第二反射激光束并反射所述第三激光束中第一部分以产生与所述第一反射激光束和所述第二反射激光束重合的一第三反射激光束；所述第四膜设定为透射所述第一反射激光束，所述第二反射激光束，和所述第三反射激光束并反射所述第四激光束中第一部分以产生与所述第一反射激光束，所述第二反射激光束，和所述第三反射激光束重合的一第四反射激光束；所述第五膜设定为透射所述第一反射激光束，所述第二反射激光束，所述第三反射激光束，和所述第四反射激光束并反射所述第五激光束中第一部分以产生与所述第一反射激光束，所述第二反射激光束，所述第三反射激光束，和所述第四反射激光束重合的一第五反射激光束；所述第一激光束和所述第一反射激光束在所述光学透明体中具有第一光程长度；所述第二激光束和所述第二反射激光束在所述光学透明体中具有第二光程长度；所述第三激光束和所述第三反射激光束在所述光学透明体中具有第三光程长度；所述第四激光束和所述第四反射激光束在所述光学透明体中具有第四光程长度；所述第五激光束和所述第五反射激光束在所述光学透明体中具有第五光程长度；及所述第一光程长度，所述第二光程长度，所述第三光程长度，所述第四光程长度，和所述第五光程长度彼此大致相等。
[0018]根据本发明另一特征，所述第一激光束有第一频率和第一几何长度；所述第二激光束有所述第一频率和长于所述第一个几何长度的第二个几何长度；所述第三激光束有第二频率和第三几何长度；所述第四激光束有所述第二频率和长于所述第三个几何长度的第四个几何长度；及所述第五激光束有第三频率。
[0019]根据本发明另一特征，所述第一，第二，第三，第四，和第五膜还设定为分别透射所述第一，第二，第三，第四，和第五激光束中的相应第二部分以分别产生第一，第二，第三，第四，和第五透射激光束。激光模块还包括第一，第二，第三，第四，和第五光感应器分别设置于第一，第二，第三，第四，和第五透射激光束的相应光路上。
[0020]根据本发明另一特征，所述光学透明体的所述第三矩形面与所述第二矩形面成四十五度角；所述第一膜通过一镀膜过程设置于所述光学透明体的所述第三矩形面上；及所述第二膜，所述第三膜，所述第四膜，和所述第五膜通过一植入过程设置于所述光学透明体内。
[0021]根据本发明另一特征，所述光学透明块还包含一第五矩形面垂直于并连接所述第一和第二多边形面和所述第二矩形面，并连接所述第二和第三矩形面。
[0022]根据本发明另一特征，所述光学透明体的所述第三矩形面垂直于所述第二矩形面；及所述第一膜，所述第二膜，所述第三膜，所述第四膜，和所述第五膜通过一植入过程设置于所述光学透明体内并与其所述第三矩形面成四十五度角。
[0023]根据本发明另一特征，所述第一，第二，第三，第四，和第五膜包括五个银膜。
[0024]根据本发明另一特征，所述所述光学透明体包括一无色石英体。
[0025]本发明的另一宗旨是提供一结构简单，易于组装的激光模块，其所生成激光束颜色和光强可变。
[0026]根据本发明的一特征，一激光模块包括:一第一透明平行六面体，包含:第一平和第二平行四边形面彼此全等和平行；第一和第二矩形面彼此全等和平行并垂直于所述第一和第二平行四边形面；及第三和第四矩形面彼此全等和平行，垂直于所述第一和第二平行四边形面，与所述第一和第二矩形面成四十五度角；一第一激光管设置于所述第一透明平行六面体所述第二矩形面；一第一膜位于所述第一透明体所述第三矩形面上并在所述第一激光管发射的一激光束光路上，所述第一膜对射至其面向所述第一激光管的第一侧的光具有反射性；一第二透明平行六面体，包含:第一和第二平行四边形面彼此全等和平行；第一和第二矩形面彼此全等和平行并垂直于所述第一和第二平行四边形面；一第三矩形面垂直于所述第一和第二平行四边形面，与所述第一和第二矩形面成四十五度角，并与所述第一透明平行六面体所述第四矩形面接触；及一第四矩形面全等和平行于所述第三矩形面；一第二激光管设置于所述第二透明平行六面体所述第二矩形面；一第二膜位于所述第二透明体所述第三矩形面上并在所述第一激光管发射的一激光束光路上，所述第二膜对射至其面向所述第二激光管的第一侧的光具有反射性，对射至其与第一侧反面的第二侧的光具有透射性；一透明五面体，包含:第一和第二三角形面彼此全等和平行；一第一矩形面垂直于所述第一和第二三角形面并与所述第一透明平行六面体所述第四矩形面接触；一第二矩形面形面垂直于所述第一和第二三角形面并与所述第一矩形面成四十五度角；及一第三矩形面垂直于所述第一和第二三角形面并垂直于所述第二矩形面；一第三激光管设置于所述透明五面体所述第二矩形面；一第三膜设置于所述透明五面体所述第一矩形面上并在从所述第三激光管发射的一激光束光路上，所述第三膜对射至其面向所述第三激光管的第一侧的光具有反射性，对射至其与第一侧反面的第二侧的光具有透射性。
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