一种光束整形装置的制作方法

文档序号:19416561发布日期:2019-12-14 00:58阅读:167来源:国知局
一种光束整形装置的制作方法

本发明实施例涉及半导体激光器技术,尤其涉及一种光束整形装置。



背景技术:

蓝光半导体激光器具有电光转换效率高、使用寿命长、体积小和可靠性高等优点,上述优点使得不可光半导体激光器可应用于高密度存储、海洋及大气通信、医疗、金属未加工和激光显示等领域。由于蓝光半导体激光器发展滞后,因此,使得其输出功率远远不及其它不可见光半导体激光器,极大限制了蓝光半导体激光器的应用。

目前,为了获得高功率的蓝光半导体激光器,通常将多个蓝光单管进行模块化。

然而,发现现有技术中至少存在如下问题:由于模块化后的蓝光单管之间存在间隙,因此,使得蓝光单管的输出光束之间存在发光死区。由于蓝光单管的输出光束之间存在发光死区,因此,使得输出光束的光束质量变差,进而影响了输出光束可聚焦光斑的大小及亮度,以及,激光器与光纤的耦合效率。



技术实现要素:

本发明实施例提供了一种光束整形装置,以改善蓝光半导体激光器的输出光束的光束质量。

第一方面,本发明实施例提供了一种光束整形装置,该光束整形装置包括:第一蓝光光源模块、第一整形模块和第一支撑模块;所第一蓝光光源模块包括m×n个第一蓝光单管,所述m表示沿慢轴方向上设置的所述第一蓝光单管的个数,所述n表示沿快轴方向上设置的所述第一蓝光单管的个数;所述第一整形模块包括第一快轴方向移动子模块和第一慢轴方向移动子模块;所述第一整形模块设置在所述第一支撑模块上;

所述第一蓝光光源模块用于输出第一原始光束集;

所述第一快轴方向移动子模块用于使所述第一原始光束集中沿快轴方向上的各光束沿快轴方向移动,以减小所述第一原始光束集中沿快轴方向上的各光束之间的距离,得到第一中间光束集,所述第一中间光束集中沿快轴方向上的各光束交错排列;

所述第一慢轴方向移动子模块用于使所述第一中间光束集中沿慢轴方向上的各光束沿慢轴方向移动,以减小所述第一中间光束集中沿慢轴方向上的各光束之间的距离,得到第一目标光束集,所述第一目标光束集为沿快轴方向和沿慢轴方向上的各光束之间的距离小于等于第一距离阈值的光束集。

进一步的,所述第一快轴方向移动子模块包括第一快轴方向移动单元和第二快轴方向移动单元;所述第一快轴方向移动单元设置在所述第一支撑模块上与所述第一蓝光光源模块相对的侧面,所述第二快轴方向移动单元设置在所述第一支撑模块上;

所述第一快轴方向移动单元用于使所述第一原始光束集中沿快轴方向上的各光束沿快轴方向移动,以减小所述第一原始光束集中沿快轴方向上的各光束之间的距离,得到第一处理光束集;

所述第二快轴方向移动单元用于使所述第一处理光束集中沿快轴方向上的各光束沿快轴方向移动,得到第二处理光束集,所述第二处理光束集中沿快轴方向上的各光束交错排列,并将所述第二处理光束集作为第一中间光束集。

进一步的,所述第一慢轴方向移动子模块包括第一慢轴方向移动单元和第二慢轴方向移动单元;所述第一慢轴方向移动单元和所述第二慢轴方向移动单元设置在所述第一支撑模块上,所述第一慢轴方向移动单元设置在所述第二快轴方向移动单元和所述第二慢轴方向移动单元之间;所述第二快轴方向移动单元距所述第一快轴方向移动单元的距离小于所述第二慢轴方向移动单元距所述第一快轴方向移动单元的距离;

所述第一慢轴方向移动单元用于使所述第一中间光束集中沿慢轴方向上的各光束沿慢轴方向移动,以减小所述第一中间光束集中沿快轴方向上的各光束之间的距离,得到第三处理光束集,所述第三处理光束集为沿快轴方向上的各光束之间的距离小于等于第一距离阈值的光束集;

所述第二慢轴方向移动单元用于使所述第三处理光束集中沿慢轴方向上的各光束沿慢轴方向移动,以减小所述第三处理光束集中沿慢轴方向上的各光束之间的距离,得到第一目标光束集,所述第一目标光束集为沿快轴方向和沿慢轴方向上的各光束之间的距离小于等于所述第一距离阈值的光束集。

进一步的,所述第二快轴方向移动单元用于改变除位于所述第一处理光束集中沿快轴方向上的中间两光束外其余光束的位置,得到第二处理光束集,所述第二处理光束集中沿快轴方向上的各光束交错排列,并将所述第二处理光束集作为第一中间光束集。

进一步的,所述第一快轴方向移动单元包括n-1个第一平行平板;所述第二快轴方向移动单元包括m-2个第二平行平板;所述第一慢轴方向移动单元包括m-2个第一整形镜片组,每个所述第一整形镜片组包括第一斜方棱镜、第二斜方棱镜和第三平行平板,所述第三平行平板设置在所述第一斜方棱镜和所述第二斜方棱镜之间;所述第二慢轴方向移动单元包括m-2个第一反射镜。

第二方面,本发明实施例还提供了一种光束整形装置,该光束整形装置包括:第二蓝光光源模块、第二整形模块和第二支撑模块;所述第二蓝光光源模块包括s×t个第二蓝光单管,所述s表示沿慢轴方向上设置的所述第二蓝光单管的个数,所述t表示沿快轴方向上设置的所述第二蓝光单管的个数,所述s为偶数;所述第二整形模块包括第二快轴方向移动子模块、第二慢轴方向移动子模块和第三慢轴方向移动子模块;所述第二整形模块设置在所述第二支撑模块上;

所述第二蓝光光源模块用于输出第二原始光束集;

所述第二慢轴方向移动子模块用于使所述第二原始光束集中沿慢轴方向上的各光束沿慢轴方向移动,以减小所述第二原始光束集中沿慢轴方向上的各光束之间的距离,得到第二中间光束集,所述第二中间光束集为沿慢轴方向上的各光束之间的距离小于等于第二距离阈值的光束集;

所述第二快轴方向移动子模块用于使所述第二中间光束集中沿快轴方向上的各光束沿快轴方向移动,以减小所述第二中间光束集中沿快轴方向上的各光束之间的距离,得到第三中间光束集,所述第三中间光束集中沿快轴方向上的各光束交错排列;

所述第三慢轴方向移动子模块用于使所述第三中间光束集中沿慢轴方向上的各光束沿慢轴方向移动,以减小所述第三中间光束集中沿快轴方向上的各光束之间的距离,得到第二目标光束集,所述第二目标光束集为沿快轴方向和沿慢轴方向上的各光束之间的距离小于等于所述第二距离阈值的光束集。

进一步的,所述第二快轴方向移动子模块包括第三快轴方向移动单元和第四快轴方向移动单元;所述第四快轴方向移动单元设置在所述第三快轴方向移动单元和所述第三慢轴方向移动子模块之间;所述第三快轴方向移动单元距所述第二慢轴方向移动子模块的距离小于所述第三慢轴方向移动子模块距所述第二慢轴方向移动子模块的距离;所述第二慢轴方向移动子模块设置在所述第二支撑模块上并与所述第二蓝光光源模块相对;

所述第三快轴方向移动单元用于使所述第二中间光束集中沿快轴方向上的各光束沿快轴方向移动,以减小所述第二中间光束集中沿快轴方向上的各光束之间的距离,得到第四处理光束集;

所述第四快轴方向移动单元用于使所述第四处理光束集中沿快轴方向上的各光束沿快轴方向移动,得到第五处理光束集,所述第五处理光束集中沿快轴方向上的各光束交错排列,并将所述第五处理光束集作为第三中间光束集。

进一步的,所述第四快轴方向移动单元用于改变除位于所述第四处理光束集中沿快轴方向上的中间两光束外其余光束的位置,得到第五处理光束集,所述第五处理光束集中沿快轴方向上的各光束交错排列,并将所述第五处理光束集作为第三中间光束集。

进一步的,所述第三快轴方向移动单元包括t-1个第四平行平板;所述第四快轴方向移动单元包括s-2个第五平行平板;所述第二慢轴方向移动子模块包括s-2个第二反射镜;所述第三慢轴方向移动子模块包括s-2个第二整形镜片组,每个所述第二整形镜片组包括第三斜方棱镜、第四斜方棱镜和第六平行平板,所述第六平行平板设置在所述第三斜方棱镜和所述第四斜方棱镜之间。

进一步的,所述第四平行平板为45°平行平板。

本发明实施例将由第一蓝光光源输出的第一原始光束集依次通过第一快轴方向移动子模块和第一慢轴方向移动子模块,得到第一目标光束集,由于第一目标光束集为沿快轴方向和沿慢轴方向上的各光束之间的距离小于等于第一距离阈值的光束集,因此,消除了第一原始光束集中沿快轴方向和沿慢轴方向上的发光死区,进而改善了蓝光半导体激光器的输出光束的光束质量。

附图说明

图1是本发明实施例中的一种光束整形装置的结构示意图;

图2是本发明实施例中的一种第一蓝光光源模块的结构示意图;

图3是本发明实施例中的一种第一原始光束集的示意图;

图4是本发明实施例中的另一种第一原始光束集的示意图;

图5是本发明实施例中的一种第一中间光束集的示意图;

图6是本发明实施例中的另一种第一中间光束集的示意图;

图7是本发明实施例中的一种第一目标光束集的示意图;

图8是本发明实施例中的另一种第一目标光束集的示意图;

图9是本发明实施例中的一种第一快轴方向移动模块的侧视结构示意图;

图10是本发明实施例中的一种第一处理光束集的示意图;

图11是本发明实施例中的一种另一种第一处理光束集的示意图;

图12是本发明实施例中的一种第一慢轴方向移动子模块的侧视结构示意图;

图13是本发明实施例中的一种第三处理光束集的示意图;

图14是本发明实施例中的另一种第三处理光束集的示意图;

图15是本发明实施例中的另一种光束整形装置的结构示意图;

图16是本发明实施例中的一种第一快轴方向移动单元的侧视结构示意图;

图17是本发明实施例中的一种第一整形镜片组的结构示意图;

图18是本发明实施例中的再一种光束整形装置的结构示意图;

图19是本发明实施例中的一种第二原始光束集的示意图;

图20是本发明实施例中的另一种第二原始光束集的示意图;

图21是本发明实施例中的一种第二中间光束集的示意图;

图22是本发明实施例中的另一种第二中间光束集的示意图;

图23是本发明实施例中的一种第三中间光束集的示意图;

图24是本发明实施例中的另一种第三中间光束集的示意图;

图25是本发明实施例中的一种第二目标光束集的示意图;

图26是本发明实施例中的另一种第二目标光束集的示意图;

图27是本发明实施例中的一种光束整形装置的侧视结构示意图;

图28是本发明实施例中的一种第四处理光束集的示意图;

图29是本发明实施例中的另一种第四处理光束集的示意图;

图30是本发明实施例中的一种第三快轴方向移动单元的侧视结构示意图;

图31是本发明实施例中的一种第四快轴方向移动单元的结构示意图;

图32是本发明实施例中的一种第二慢轴方向移动子模块的结构示意图;

图33是本发明实施例中的一种第三慢轴方向移动子模块的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,而非对本发明的限定,实施例中记载的各个特征可进行组合,形成多个可选方案。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

图1为本发明实施例提供的一种光束整形装置的结构示意图,本实施例可适用于改善蓝光半导体激光器的输出光束的光束质量的情况。该光束整形装置具体可以包括第一蓝光光源模块1、第一整形模块2和第一支撑模块3,下面对其结构和功能进行说明。

第一蓝光光源模块1具体可以包括m×n个第一蓝光单管10。m可表示沿慢轴方向上设置的第一蓝光单管10的个数,n可表示沿快轴方向上设置的第一蓝光单管10的个数。第一整形模块2具体可以包括第一快轴方向移动子模块20和第一慢轴方向移动子模块21。第一整形模块2可设置在第一支撑模块3上。

第一蓝光光源模块1可用于输出第一原始光束集。

第一快轴方向移动子模块20可用于使第一原始光束集中沿快轴方向上的各光束沿快轴方向移动,以减小第一原始光束集中沿快轴方向上的各光束之间的距离,得到第一中间光束集,第一中间光束集中沿快轴方向上的各光束可交错排列。

第一慢轴方向移动子模块21可用于使第一中间光束集中沿慢轴方向上的各光束沿慢轴方向移动,以减小第一中间光束集中沿慢轴方向上的各光束之间的距离,得到第一目标光束集,第一目标光束集可为沿快轴方向和沿慢轴方向上的各光束之间的距离小于等于第一距离阈值的光束集。

在本发明的实施例中,为了消除蓝光半导体激光器的发光死区,改善光束质量,可对光束进行整形,具体的:该光束整形装置具体可以包括第一蓝光光源模块1、第一整形模块2和第一支撑模块3。其中,第一蓝光光源模块1具体可以包括m×n个第一蓝光单管10,m可表示沿慢轴方向上设置的第一蓝光单管10的个数,n可表示沿快轴方向上设置的第一蓝光单管10的个数,即第一蓝光光源模块1可包括m个沿慢轴方向设置的第一蓝光单管10和n个沿快轴方向设置的第一蓝光单管10。需要说明的是,沿快轴方向设置的两个相邻第一蓝光单管10之间的距离可相等,沿慢轴方向设置的两个相邻第一蓝光单管10之间的距离也可相等。沿快轴方向设置的两个相邻第一蓝光单管10之间的距离可与沿慢轴方向设置的两个相邻第一蓝光单管10之间的距离相等。针对第一蓝光光源模块1,具体可参见图2,如图2所示,给出了一种第一蓝光光源模块的结构示意图。第一整形模块2具体可以包括第一快轴方向移动子模块20和第一慢轴方向移动子模块21。第一整形模块2可设置在第一支撑模块3上。

第一蓝光光源模块1可输出第一原始光束集,可作如下理解:第一蓝光光源模块1中每个第一蓝光单管10可输出一束第一原始光束,各第一蓝光单管10输出的各第一原始光束形成第一原始光束集。即第一原始光束集可包括m×n束第一原始光束。可以理解到,第一原始光束集,沿快轴方向和沿慢轴方向,存在发光死区。针对第一原始光束集,具体可参见图3和图4。如图3所示,给出了一种第一原始光束集的示意图。图3中第一原始光束集包括4×2束第一原始光束。如图4所示,给出了另一种第一原始光束集的示意图。图4中第一原始光束集包括6×3束第一原始光束。

第一快轴方向移动子模块20可使第一原始光束集中沿快轴方向上的各光束沿快轴方向进行移动,以减小第一原始光束集中沿快轴方向上的各光束之间的距离,得到第一中间光束集,第一中间光束集中沿快轴方向上的各光束可交错排列。可以理解到,第一中间光束集中沿快轴方向上的各光束之间的距离小于第一原始光束集中沿快轴方向上的各光束之间的距离。上述第一原始光束集中沿快轴方向上的各光束之间的距离的减小,可说明沿快轴方向,第一原始光束集的发光死区的区域面积减小。即第一快轴方向移动子模块20可用于实现对第一原始光束集中沿快轴方向上的各光束之间距离的调整,以减小第一原始光束集中沿快轴方向上的发光死区的区域面积,得到第一中间光束集。上述调整可理解为光束位置的移动。上述所述的第一中间光束集中沿快轴方向上的各光束可交错排列是指第一中间光束集中沿快轴方向上的各光束,沿快轴方向上的位置呈现出有相对的高位置和相对的低位置。上述通过第一中间光束集中沿快轴方向上各光束的交错排列,为后续沿慢轴方向,调整第一中间光束集中各光束的位置提供条件。

需要说明的是,沿快轴方向,第一中间光束集中各光束之间的距离与第一原始光束集中各光束之间的距离不同。而沿慢轴方向,第一中间光束集中各光束之间的距离与第一原始光束集中各光束之间的距离相同,并且第一中间光束集与第一原始光束集中各光束本身并没有改变。即第一原始光束集通过第一快轴方向移动子模块20后,改变的是第一原始光束集中沿快轴方向上的各光束的位置,光束本身并没有改变。还需要说明的是,上述所述的第一快轴方向移动子模块20可使第一原始光束集中沿快轴方向上的各光束沿快轴方向进行移动中的各光束可以是第一原始光束集中沿快轴方向上的全部光束,也可以是第一原始光束集中沿快轴方向上的部分光束,具体可根据实际情况进行设定,在此不作具体限定。

如图5所示,给出了一种第一中间光束集的示意图。结合图3,可以看出,图5中第一中间光束集中沿快轴方向上的各光束之间的距离小于图3中第一原始光束集中沿快轴方向上的各光束之间的距离。如图6所示,给出了另一种第一中间光束集的示意图。结合图4,可以看出,图6中第一中间光束集沿快轴方向上的各光束之间的距离小于图4中第一中间光束集中沿快轴方向上的各光束之间的距离。

第一慢轴方向移动子模块21可使第一中间光束集中沿慢轴方向上的各光束沿慢轴方向进行移动,以减小第一中间光束集中沿慢轴方向上的各光束之间的距离,得到第一目标光束集。第一目标光束集可为沿快轴方向上的各光束之间的距离小于等于第一距离阈值,以及,沿慢轴方向上的各光束之间的距离也小于等于第一距离阈值的光束集。可以理解到,第一目标光束集中沿快轴方向上的各光束之间的距离小于第一中间光束集中沿快轴方向上的各光束之间的距离,且,第一目标光束集中沿慢轴方向上的各光束之间的距离小于第一中间光束集中沿快轴方向上的各光束之间的距离。上述第一中间光束集中沿快轴方向上的各光束之间的距离的减小,可说明沿快轴方向,第一中间光束集的发光死区的区域面积减小。第一中间光束集中沿慢轴方向上的各光束之间的距离的减小,可说明沿慢轴方向,第一中间光束集的发光死区的区域面积减小。即第一慢轴方向移动子模块21可用于通过调整第一中间光束集中沿慢轴方向上各光束之间的距离,实现减小第一中间光束集中沿快轴方向上的各光束之间的距离,以及,减小第一中间光束集中沿慢轴方向上的各光束之间的距离,以得到第一目标光束集。上述调整可理解为光束位置的移动。

第一距离阈值可用于作为确定光束集的发光死区是否消除的依据,即如果光束集中沿快轴方向上的各光束之间的距离小于等于第一距离阈值且该光束集中沿慢轴方向上的各光束之间的距离也小于等于第一距离阈值,则可说明该光束集中沿快轴方向上的发光死区和该光束集中沿慢轴方向上的发光死区均不存在。由于第一目标光束集为沿快轴方向上的各光束之间的距离小于等于第一距离阈值且沿慢轴方向上的各光束之间的距离也小于等于第一距离阈值的光束集,因此,可说明第一目标光束集即为沿快轴方向和沿慢轴方向均不存在发光死区的光束集。由于第一目标光束集是第一中间光束集通过第一慢轴方向移动子模块21后得到的光束集,第一中间光束集是第一原始光束集通过第一快轴方向移动子模块20后得到的光束集,第一目标光束集、第一中间光束集和第一原始光束集中光束本身不变,改变的是光束的位置,因此,上述得到第一目标光束集的过程,即可理解为是消除第一原始光束集中沿快轴方向上的发光死区,以及,消除第一原始光束集中沿慢轴方向上的发光死区的过程。

如图7所示,给出了一种第一目标光束集的示意图。结合图5和图3,可以看出,图7中第一目标光束集中沿快轴方向上的各光束之间的距离小于图5中第一中间光束集中沿快轴方向上的各光束之间的距离,第一目标光束集中沿慢轴方向上的各光束之间的距离小于图5中第一中间光束集中沿慢轴方向上的各光束之间的距离。从图3、图5到图7,即体现了得到第一目标光束集的过程,也即是第一原始光束集消除沿快轴方向上的发光死区,以及,消除沿慢轴方向上的发光死区的过程。如图8所示,给出了另一种第一目标光束集的示意图。结合图6和图4,可以看出,图8中第一目标光束集中沿快轴方向上的各光束之间的距离小于图6中第一中间光束集中沿快轴方向上的各光束之间的距离,第一目标光束集中沿慢轴方向上的各光束之间的距离小于图6中第一中间光束集中沿慢轴方向上的各光束之间的距离。从图4、图6到图8,即体现了得到第一目标光束集的过程,也即是第一原始光束集消除沿快轴方向上的发光死区,以及,消除沿慢轴方向上的发光死区的过程。

本实施例的技术方案,将由第一蓝光光源输出的第一原始光束集依次通过第一快轴方向移动子模块和第一慢轴方向移动子模块,得到第一目标光束集,由于第一目标光束集为沿快轴方向和沿慢轴方向上的各光束之间的距离小于等于第一距离阈值的光束集,因此,消除了第一原始光束集中沿快轴方向和沿慢轴方向上的发光死区,进而改善了蓝光半导体激光器的输出光束的光束质量。

可选的,如图9所示,在上述技术方案的基础上,第一快轴方向移动子模块20(图9未示出)具体可以包括第一快轴方向移动单元200和第二快轴方向移动单元201。第一快轴方向移动单元200可设置在第一支撑模块3上与第一蓝光光源模块1相对的侧面,第二快轴方向移动单元201可设置在第一支撑模块3上。

第一快轴方向移动单元200可用于使第一原始光束集中沿快轴方向上的各光束沿快轴方向移动,以减小第一原始光束集中沿快轴方向上的各光束之间的距离,得到第一处理光束集。

第二快轴方向移动单元201可用于使第一处理光束集中沿快轴方向上的各光束沿快轴方向移动,得到第二处理光束集,第二处理光束集中沿快轴方向上的各光束可交错排列,并可将第二处理光束集作为第一中间光束集。

在本发明的实施例中,如图9所示,给出了一种第一快轴方向移动模块的侧视结构示意图。图9中,第一快轴方向移动子模块20具体可以包括第一快轴方向移动单元200和第二快轴方向移动单元201。第一快轴方向移动单元200可设置在第一支撑模块3上与第一蓝光光源模块1相对的侧面,即第一支撑模块3的一个侧面与第一蓝光光源模块1相对应,第一快轴方向移动单元200可设置在该侧面上。第二快轴方向移动单元201可设置在第一支撑模块3上。

第一快轴方向移动单元200可使第一原始光束集中沿快轴方向上的各光束沿快轴方向移动,以减小第一原始光束集中沿快轴方向上的各光束之间的距离,得到第一处理光束集。第二快轴方向移动单元201可使第一处理光束集中沿快轴方向上的各光束沿快轴方向移动,得到第二处理光束集,第二处理光束集中沿快轴方向上的各光束可交错排列。上述所述的第二处理光束集中沿快轴方向上的各光束可交错排列是指第二处理光束集中沿快轴方向上的各光束,沿快轴方向上的位置呈现出有相对的高位置和相对的低位置。上述通过第二处理光束集中沿快轴方向上各光束的交错排列,为后续沿慢轴方向,调整第二处理光束集中各光束的位置提供条件。由于第二处理光束集即为第一中间光束集,因此,上述理解为第一中间光束集为沿快轴方向,各光束交错排列的光束集,通过第一中间光束集中沿快轴方向上各光束的交错排列,为后续沿慢轴方向,调整第一中间光束集中各光束的位置提供条件。针对第一处理光束集,具体可参见图10和图11。如图10所示,给出了一种第一处理光束集的示意图。结合图3,可以看出,图10中第一处理光束集中沿快轴方向上的各光束之间的距离小于图3中第一处理光束集中沿快轴方向上的各光束之间的距离。如图11所示,给出了另一种第一处理光束集的示意图。结合图4,可以看出,图11中第一处理光束集沿快轴方向上的各光束之间的距离小于图4中第一处理光束集中沿快轴方向上的各光束之间的距离。针对第一中间光束集,具体可参见上文所述的图5和图6。

可选的,如图12所示,在上述技术方案的基础上,第一慢轴方向移动子模块21(图12未示出)具体可以包括第一慢轴方向移动单元210和第二慢轴方向移动单元211。第一慢轴方向移动单元210和第二慢轴方向移动单元211可设置在第一支撑模块3上,第一慢轴方向移动单元210可设置在第二快轴方向移动单元201和第二慢轴方向移动单元211之间。第二快轴方向移动单元201距第一快轴方向移动单元200的距离可小于第二慢轴方向移动单元211距第一快轴方向移动单元200的距离。

第一慢轴方向移动单元210可用于使第一中间光束集中沿慢轴方向上的各光束沿慢轴方向移动,以减小第一中间光束集中沿快轴方向上的各光束之间的距离,得到第三处理光束集,第三处理光束集可为沿快轴方向上的各光束之间的距离小于等于第一距离阈值的光束集。

第二慢轴方向移动单元211可用于使第三处理光束集中沿慢轴方向上的各光束沿慢轴方向移动,以减小第三处理光束集中沿慢轴方向上的各光束之间的距离,得到第一目标光束集,第一目标光束集可为沿快轴方向和沿慢轴方向上的各光束之间的距离小于等于第一距离阈值的光束集。

在本发明的实施例中,如图12所示,给出了一种第一慢轴方向移动子模块的侧视结构示意图。图12中,第一慢轴方向移动子模块21具体可以包括第一慢轴方向移动单元210和第二慢轴方向移动单元211。第一慢轴方向移动单元210可设置在第二快轴方向移动单元201和第二慢轴方向移动单元211之间。第一慢轴方向移动单元210距第一快轴方向移动单元200的距离可小于第二慢轴方向移动单元211距第一快轴方向移动单元200的距离。即沿光束传输方向,在第一支撑模块3上,依次设置有第一快轴方向移动单元200、第二快轴方向移动单元201、第一慢轴方向移动单元210和第二慢轴方向移动单元211。

第一慢轴方向移动单元210可使第一中间光束集中沿慢轴方向上的各光束沿慢轴方向移动,以减小第一中间光束集中沿快轴方向上的各光束之间的距离,得到第三处理光束集,第三处理光束集可为沿快轴方向上的各光束之间的距离小于等于第一距离阈值的光束集。即第一慢轴方向移动单元210可通过调整第一中间光束集沿慢轴方向上各光束之间的距离,以实现减小第一中间光束集沿快轴方向上的各光束之间的距离。上述表明,第三处理光束集中沿快轴方向上的各光束之间的距离小于第一中间光束集中沿快轴方向上的各光束之间的距离。并且由于如果光束集中沿快轴方向上的各光束之间的距离小于等于第一距离阈值,则可说明该光束集中沿快轴方向上的发光死区不存在,而第三处理光束集可为沿快轴方向上的各光束之间的距离小于等于第一距离阈值的光束集,因此,可说明第三处理光束集为沿快轴方向不存在发光死区的光束集。又由于第三处理光束集是第一中间光束集通过第一慢轴方向移动单元210后得到的光束集,第一中间光束集是第一原始光束集通过快轴方向移动子模块20后得到的光束集,第三处理光束集、第一中间光束集和第一原始光束集中光束本身不变,改变的是光束的位置,因此,上述得到第三处理光束集的过程,即可理解为是消除第一原始光束集中沿快轴方向上的发光死区的过程。针对第三处理光束集,具体可参见图13和图14。如图13所示,给出了一种第三处理光束集的示意图。结合图10、图5和图3,可以看出,图13中第三处理光束集中沿快轴方向上的各光束之间的距离小于图5中第一中间光束集中沿快轴方向上的各光束之间的距离。从图3、图10、图5到图13,即体现了得到第三处理光束集的过程,也即是第一原始光束集消除沿快轴方向上的发光死区的过程。如图14所示,给出了另一种第三处理光束集的示意图。结合图11、图6和图4,可以看出,图14中第三处理光束集中沿快轴方向上的各光束之间的距离小于图6中第一中间光束集中沿快轴方向上的各光束之间的距离。从图4、图11、图6到图12,即体现了得到第三处理光束集的过程,也即是第一原始光束集消除沿快轴方向上的发光死区的过程。

第二慢轴方向移动单元211可使第三处理光束集中沿慢轴方向上的各光束沿慢轴方向移动,以减小第三处理光束集中沿慢轴方向上的各光束之间的距离,得到第一目标光束集,第一目标光束集可为沿快轴方向和沿慢轴方向上的各光束之间的距离小于等于第一距离阈值的光束集。即第二慢轴方向移动单元211使第三处理光束集中沿慢轴方向上的各光束沿慢轴方向移动,以将第三处理光束集沿慢轴方向上的各光束之间的间隙填充,实现减小第三处理光束集沿慢轴方向上的各光束之间的距离。上述表明,第一目标光束集中沿慢轴方向上的各光束之间的距离小于第三处理光束集中沿慢轴方向上的各光束之间的距离,且,第一目标光束集沿慢轴方向上的各光束之间的距离小于等于第一距离阈值。并且由于第三处理光束集可为沿快轴方向上的各光束之间的距离小于等于第一距离阈值的光束集,因此,第一目标光束集为沿快轴方向和沿慢轴方向上的各光束之间的距离小于等于第一距离阈值的光束集。又由于如果光束集中沿快轴方向上的各光束之间的距离小于等于第一距离阈值且该光束集中沿慢轴方向上的各光束之间的距离也小于等于第一距离阈值,则可说明该光束集中沿快轴方向上的发光死区和该光束集中沿慢轴方向上的发光死区均不存在,因此,可说明第一目标光束集为沿快轴方向和沿慢轴方向均不存在发光死区的光束集。针对第一目标光束集,具体可参见上文所述的图7和图8。

可选的,在上述技术方案的基础上,第二快轴方向移动单元201可用于改变除位于第一处理光束集中沿快轴方向上的中间两光束外其余光束的位置,得到第二处理光束集,第二处理光束集中沿快轴方向上的各光束可交错排列,并可将第二处理光束集作为第一中间光束集。

在本发明的实施例中,第二快轴方向移动单元201可改变除位于第一处理光束集中沿快轴方向上的中间两光束外其余光束的位置,得到第二处理光束集,即第一中间光束集,使第一中间光束集沿快轴方向上的各光束交错排列。上述使第一中间处理光束集沿快轴方向上的各光束交错排列的目的在于:使第一中间光束集沿慢轴方向上的各光束可通过沿慢轴方向移动,填充第一中间光束集沿快轴方向上的各光束之间的间隙,使得移动后的第一中间光束集沿快轴方向上的各光束之间的距离小于等于第一距离阈值。上述所述的第二快轴方向移动单元201可改变除位于第一处理光束集中沿快轴方向上的中间两光束外其余光束的位置,可作如下理解:由于第一原始光束集可包括m×n束第一原始光束,m可表示沿慢轴方向上的第一原始光束的个数,而在对第一原始光束集处理得到第一处理光束集的过程中,沿快轴方向上,各光束的位置未改变,因此,第一处理光束集沿慢轴方向可包括m束第一原始光束。又由于m为偶数,因此,沿慢轴方向,第一处理光束集存在位于中间的两束光束,第一处理光束集通过第二快轴方向移动单元201后,第一处理光束集中位于中间的两束光束的位置不变,改变除位于中间的两束光束外其余光束的位置。由于在光束集的变换过程中,仅是改变的光束的位置,光束本身没有改变,因此,这里所述的光束可理解为第一原始光束。针对第一中间光束集,具体可参见图5和图6。

可选的,如图15到图17所示,在上述技术方案的基础上,第一快轴方向移动单元200具体可以包括n-1个第一平行平板2000。第二快轴方向移动单元201具体可以包括m-2个第二平行平板2010。第一慢轴方向移动单元210具体可以包括m-2个第一整形镜片组(图15到图17未示出),每个第一整形镜片组具体可以包括第一斜方棱镜2100、第二斜方棱镜2101和第三平行平板2102,第三平行平板2102可设置在第一斜方棱镜2100和第二斜方棱镜2101之间。第二慢轴方向移动单元211具体可以包括m-2个第一反射镜2110。

在本发明的实施例中,如图15所示,给出了另一种光束整形装置的结构示意图,图15中第一快轴方向移动单元200具体可以包括n-1个第一平行平板2000。第二快轴方向移动单元201具体可以包括m-2个第二平行平板2010。第一慢轴方向移动单元210具体可以包括m-2个第一整形镜片组,每个第一整形镜片组具体可以包括第一斜方棱镜2100、第二斜方棱镜2101和第三平行平板2102,第三平行平板2102可设置在第一斜方棱镜2100和第二斜方棱镜2101之间。第二慢轴方向移动单元211具体可以包括m-2个第一反射镜2110。针对第一快轴方向移动单元200,具体可参见图16。如图16所示,给出了一种第一快轴方向移动单元的侧视结构示意图。图16中箭头表示光束的传输方向。需要说明的是,第一原始光束集通过包括n-1个第一平行平板2000得到的第一处理光束集中相邻两束光束之间的距离可为[(m-2)×d1]/2,其中,d1可表示第一处理光束集中沿快轴方向的光束对应的光斑的直径。针对第一整形镜片组,具体可参见图17。如图17所示,给出了一种第一整形镜片组的结构示意图。

可选的,在上述技术方案的基础上,第一平行平板2000可为45°平行平板。

可选的,在上述技术方案的基础上,第一平行平板2000、第二平行平板2010和第三平行平板2102的各个表面上可镀增透膜。

可选的,在上述技术方案的基础上,第一反射镜2110的各个表面上可镀增反膜。

为了更好的理解本发明实施例所提供的技术方案,下面通过示例进行说明,具体的:

第一蓝光光源模块1包括4×2个蓝光单管10,第一快轴方向移动单元200包括1个第一平行平板2000。第二快轴方向移动单元201具体可以包括2个第二平行平板2010。第一慢轴方向移动单元210具体可以包括2个第一整形镜片组,每个第一整形镜片组具体可以包括第一斜方棱镜2100、第二斜方棱镜2101和第三平行平板2102,第三平行平板2102可设置在第一斜方棱镜2100和第二斜方棱镜2101之间。第二慢轴方向移动单元211包括2个第一反射镜2110。或者,第一蓝光光源模块1包括6×3个蓝光单管10,第一快轴方向移动单元200包括2个第一平行平板2000。第二快轴方向移动单元201具体可以包括4个第二平行平板2010。第一慢轴方向移动单元210具体可以包括4个第一整形镜片组,每个第一整形镜片组具体可以包括第一斜方棱镜2100、第二斜方棱镜2101和第三平行平板2102,第三平行平板2102可设置在第一斜方棱镜2100和第二斜方棱镜2101之间。第二慢轴方向移动单元211包括4个第一反射镜2110。

第一慢轴方向移动单元210和第二慢轴方向移动单元211设置在第一支撑模块3上,第一慢轴方向移动单元210设置在第二快轴方向移动单元201和第二慢轴方向移动单元211之间。第二快轴方向移动单元201距第一快轴方向移动单元200的距离小于第二慢轴方向移动单元211距第一快轴方向移动单元200的距离。第一快轴方向移动单元200设置在第一支撑模块3上与第一蓝光光源模块1相对的侧面。

第一蓝光光源模块1可输出第一原始光束集,第一快轴方向移动单元200使第一原始光束集中沿快轴方向上的各光束沿快轴方向移动,以减小第一原始光束集中沿快轴方向上的各光束之间的距离,得到第一处理光束集,第二快轴方向移动单元201改变除位于第一处理光束集中沿快轴方向上的中间两光束外其余光束的位置,得到第二处理光束集,第二处理光束集中沿快轴方向上的各光束交错排列,并将第二处理光束集作为第一中间光束集,第一慢轴方向移动单元210使第一中间光束集中沿慢轴方向上的各光束沿慢轴方向移动,以减小第一中间光束集中沿快轴方向上的各光束之间的距离,得到第三处理光束集,第三处理光束集为沿快轴方向上的各光束之间的距离小于等于第一距离阈值的光束集,上述得到第三处理光束集的过程,即可理解为是消除第一原始光束集中沿快轴方向上的发光死区的过程。第二慢轴方向移动单元211使第三处理光束集中沿慢轴方向上的各光束沿慢轴方向移动,以减小第三处理光束集中沿慢轴方向上的各光束之间的距离,得到第一目标光束集,第一目标光束集为沿快轴方向和沿慢轴方向上的各光束之间的距离小于等于第一距离阈值的光束集,上述得到第一目标光束集的过程,即可理解为是消除第一原始光束集中沿快轴方向上的发光死区,以及,消除第一原始光束集中沿慢轴方向上的发光死区的过程。

图18为本发明实施例提供的再一种光束整形装置的结构示意图,本实施例可适用于改善蓝光半导体激光器的输出光束的光束质量的情况。该光束整形装置具体可以包括第二蓝光光源模块4、第二整形模块5和第二支撑模块6,下面对其结构和功能进行说明。

第二蓝光光源模块4具体可以包括s×t个第二蓝光单管40,s可表示沿慢轴方向上设置的第二蓝光单管40的个数,t表示沿快轴方向上设置的第二蓝光单管40的个数,s可为偶数。第二整形模块5具体可以包括第二快轴方向移动子模块50、第二慢轴方向移动子模块51和第三慢轴方向移动子模块52。第二整形模块5可设置在第二支撑模块6上。

第二蓝光光源模块4可用于输出第二原始光束集。

第二慢轴方向移动子模块51可用于使第二原始光束集中沿慢轴方向上的各光束沿慢轴方向移动,以减小第二原始光束集中沿慢轴方向上的各光束之间的距离,得到第二中间光束集,第二中间光束集可为沿慢轴方向上的各光束之间的距离小于等于第二距离阈值的光束集。

第二快轴方向移动子模块50可用于使第二中间光束集中沿快轴方向上的各光束沿快轴方向移动,以减小第二中间光束集中沿快轴方向上的各光束之间的距离,得到第三中间光束集,第三中间光束集中沿快轴方向上的各光束交错排列。

第三慢轴方向移动子模块52可用于使第三中间光束集中沿慢轴方向上的各光束沿慢轴方向移动,以减小第三中间光束集中沿快轴方向上的各光束之间的距离,得到第二目标光束集,第二目标光束集可为沿快轴方向和沿慢轴方向上的各光束之间的距离小于等于第二距离阈值的光束集。

在本发明的实施例中,为了消除蓝光半导体激光器的发光死区,改善光束质量,可对光束进行整形,具体的:该光束整形装置具体可以包括第二蓝光光源模块4、第二整形模块5和第三支撑模块6。其中,第二蓝光光源模块4具体可以包括s×t个第二蓝光单管40,s可表示沿慢轴方向上设置的第二蓝光单管40的个数,t可表示沿快轴方向上设置的第二蓝光单管40的个数,即第二蓝光光源模块4可包括s个沿慢轴方向设置的第二蓝光单管40和s个沿快轴方向设置的第二蓝光单管40。需要说明的是,沿快轴方向设置的两个相邻第二蓝光单管40之间的距离可相等,沿慢轴方向设置的两个相邻第二蓝光单管40之间的距离也可相等。沿快轴方向设置的两个相邻第二蓝光单管40之间的距离可与沿慢轴方向设置的两个相邻第二蓝光单管40之间的距离相等。第二整形模块5具体可以包括第二快轴方向移动子模块50、第二慢轴方向移动子模块51和第三慢轴方向移动子模块52。第二整形模块5可设置在第二支撑模块6上。

第二蓝光光源模块4可输出第二原始光束集,可作如下理解:第二蓝光光源模块4中每个第二蓝光单管40可输出一束第二原始光束,各第二蓝光单管40输出的各第二原始光束形成第二原始光束集。即第二原始光束集可包括s×t束第二原始光束。可以理解到,第二原始光束集,沿快轴方向和沿慢轴方向,存在发光死区。如图所示,给出了一种第二原始光束集的示意图。针对第二原始光束集,具体可参见图19和图20。如图19所示,给出了一种第二原始光束集的示意图。图19中第二原始光束集包括4×2束第二原始光束。如图20所示,给出了另一种第二原始光束集的示意图。图20中第二原始光束集包括6×3束第二原始光束。

第二慢轴方向移动子模块51可使第二原始光束集中沿慢轴方向上的各光束沿慢轴方向移动,以减小第二原始光束集中沿慢轴方向上的各光束之间的距离,得到第二中间光束集,第二中间光束集可为沿慢轴方向上的各光束之间的距离小于等于第二距离阈值的光束集。上述表明,第二中间光束集中沿慢轴方向上的各光束之间的距离小于第二原始光束集中沿慢轴方向上的各光束之间的距离。上述第二中间光束集中沿慢轴方向上的各光束之间的距离的减小,可说明沿慢轴方向,第二中间光束集的发光死区的区域面积减小。即第二慢轴方向移动子模块51使第二原始光束集中沿慢轴方向上的各光束沿慢轴方向移动,以将第二原始光束集沿慢轴方向上的各光束之间的间隙填充,实现减小第二原始光束集沿慢轴方向上的各光束之间的距离。第二距离阈值可用于作为确定发光死区是否消除的依据,即如果光束集中沿快轴方向上的各光束之间的距离小于等于第二距离阈值且该光束集中沿慢轴方向上的各光束之间的距离也小于等于第二距离阈值,则可说明该光束集中沿快轴方向上的发光死区和该光束集中沿慢轴方向上的发光死区均不存在。由于第二中间光束集为沿慢轴方向上的各光束之间的距离小于等于第二距离阈值的光束集,因此,可说明第二中间光束集即为沿沿慢轴方向均不存在发光死区的光束集。由于第二中间光束集是第二原始光束集通过第二慢轴方向移动子模块51后得到的光束集,第二中间光束集和第二原始光束集中光束本身不变,改变的是光束的位置,因此,上述得到第二中间光束集的过程,即可理解为是消除第二原始光束集中沿慢轴方向上的发光死区的过程。

需要说明的是,沿慢轴方向,第二中间光束集中各光束之间的距离与第二原始光束集中各光束之间的距离不同。而沿快轴方向,第二中间光束集中各光束之间的距离与第二原始光束集中各光束之间的距离相同,并且第二中间光束集与第二原始光束集中各光束本身并没有改变。即第二中间光束集通过第二慢轴方向移动子模块51后,改变的是第二原始光束集中沿慢轴方向上的各光束的位置,光束本身并没有改变。

如图21所示,给出了一种第二中间光束集的示意图。结合图19,可以看出,图21中第二中间光束集中沿慢轴方向上的各光束之间的距离小于图19中第二原始光束集中沿慢轴方向上的各光束之间的距离。图19和图21,即体现了得到第二中间光束集的过程,也即是第二原始光束集消除沿慢轴方向上的发光死区的过程。如图22所示,给出了另一种第二中间光束集的示意图。结合图20,可以看出,图22中第二中间光束集中沿慢轴方向上的各光束之间的距离小于图20中第二原始光束集中沿慢轴方向上的各光束之间的距离。图20和图22,即体现了得到第二中间光束集的过程,也即是第二原始光束集消除沿慢轴方向上的发光死区的过程。

第二快轴方向移动子模块50可使第二中间光束集中沿快轴方向上的各光束沿快轴方向移动,以减小第二中间光束集中沿快轴方向上的各光束之间的距离,得到第三中间光束集,第三中间光束集中沿快轴方向上的各光束可交错排列。可以理解到,第三中间光束集中沿快轴方向上的各光束之间的距离小于第二中间光束集中沿快轴方向上的各光束之间的距离。上述第二中间光束集中沿快轴方向上的各光束之间的距离的减小,可说明沿快轴方向,第二中间光束集的发光死区的区域面积减小。即第二快轴方向移动子模块50可用于实现对第二中间光束集中沿快轴方向上的各光束之间距离的调整,以减小第二中间光束集中沿快轴方向上的发光死区的区域面积,得到第三中间光束集。上述调整可理解为光束位置的移动。上述所述的第三中间光束集中沿快轴方向上的各光束可交错排列是指第三中间光束集中沿快轴方向上的各光束,沿快轴方向上的位置呈现出有相对的高位置和相对的低位置。上述通过第三中间光束集中沿快轴方向上各光束的交错排列,为后续沿慢轴方向,调整第三中间光束集中各光束的位置提供条件。

需要说明的是,上述所述的第二快轴方向移动子模块50可使第二中间光束集中沿快轴方向上的各光束沿快轴方向移动中的各光束可以是第二中间光束集中沿快轴方向上的全部光束,也可以是第二中间光束集中沿快轴方向上的部分光束,具体可根据实际情况进行设定,在此不作具体限定。

如图23所示,给出了一种第三中间光束集的示意图。结合图21,可以看出,图23中第三中间光束集中沿快轴方向上的各光束之间的距离小于图21中第二中间光束集中沿快轴方向上的各光束之间的距离。如图24所示,给出了另一种第三中间光束集的示意图。结合图22,可以看出,图24中第三中间光束集沿快轴方向上的各光束之间的距离小于图22中第二中间光束集中沿快轴方向上的各光束之间的距离。

第三慢轴方向移动子模块52可使第三中间光束集中沿慢轴方向上的各光束沿慢轴方向移动,以减小第三中间光束集中沿快轴方向上的各光束之间的距离,得到第二目标光束集。第二目标光束集可为沿快轴方向上的各光束之间的距离小于等于第二距离阈值,以及,沿慢轴方向上的各光束之间的距离也小于等于第二距离阈值的光束集。可以理解到,第二目标光束集中沿快轴方向上的各光束之间的距离小于第三中间光束集中沿快轴方向上的各光束之间的距离。上述第二目标光束集中沿快轴方向上的各光束之间的距离的减小,可说明沿快轴方向,第二目标光束集的发光死区的区域面积减小。即第三慢轴方向移动子模块52可用于通过调整第三中间光束集中沿慢轴方向上各光束之间的距离,实现减小第三中间光束集中沿快轴方向上的各光束之间的距离。由于如果光束集中沿快轴方向上的各光束之间的距离小于等于第二距离阈值且该光束集中沿慢轴方向上的各光束之间的距离也小于等于第二距离阈值,则可说明该光束集中沿快轴方向上的发光死区和该光束集中沿慢轴方向上的发光死区均不存在,而第二目标光束集为沿快轴方向上的各光束之间的距离小于等于第一距离阈值且沿慢轴方向上的各光束之间的距离也小于等于第一距离阈值的光束集,因此,可说明第二目标光束集即为沿快轴方向和沿慢轴方向均不存在发光死区的光束集。由于第二目标光束集是第三中间光束集通过第三慢轴方向移动子模块52后得到的光束集,第三中间光束集是第二中间光束集通过第二快轴方向移动子模块50后得到的光束集,第二中间光束集是第二原始光束集通过第二慢轴方向移动子模块51后得到的光束集,第二目标光束集、第三中间光束集、第二中间光束集和第二原始光束集中光束本身不变,改变的是光束的位置,因此,上述得到第二目标光束集的过程,即可理解为是消除第二原始光束集中沿快轴方向上的发光死区,以及,消除第二原始光束集中沿慢轴方向上的发光死区的过程。

如图25所示,给出了一种第二目标光束集的示意图。结合图23、图21和图19,可以看出,图25中第二目标光束集中沿快轴方向上的各光束之间的距离小于图23中第三中间光束集中沿快轴方向上的各光束之间的距离。从图19、图21、图23到图25,即体现了得到第二目标光束集的过程,也即是第二原始光束集消除沿快轴方向上的发光死区,以及,消除沿慢轴方向上的发光死区的过程。如图26所示,给出了另一种第二目标光束集的示意图。结合图24、图22和图20,可以看出,图26中第二目标光束集中沿快轴方向上的各光束之间的距离小于图24中第三中间光束集中沿快轴方向上的各光束之间的距离。从图20、图22、图24和图26,即体现了得到第二目标光束集的过程,也即是第二原始光束集消除沿快轴方向上的发光死区,以及,消除沿慢轴方向上的发光死区的过程。

本实施例的技术方案,将由第二蓝光光源输出的第二原始光束集依次通过第二慢轴方向移动子模块、第二快轴方向移动子模块和第三慢轴方向移动子模块,得到第二目标光束集,由于第二目标光束集为沿快轴方向和沿慢轴方向上的各光束之间的距离小于等于第二距离阈值的光束集,因此,消除了第二原始光束集中沿快轴方向和沿慢轴方向上的发光死区,进而改善了蓝光半导体激光器的输出光束的光束质量。

可选的,如图27所示,第二快轴方向移动子模块50(图27未示出)具体可以包括第三快轴方向移动单元500和第四快轴方向移动单元501。第四快轴方向移动单元501可设置在第三快轴方向移动单元500和第三慢轴方向移动子模块52之间。第三快轴方向移动单元500距第二慢轴方向移动子模块51的距离可小于第三慢轴方向移动子模块52距第二慢轴方向移动子模块51的距离。第二慢轴方向移动子模块51可设置在第二支撑模块6上并与第二蓝光光源模块4相对。

第三快轴方向移动单元500可用于使第二中间光束集中沿快轴方向上的各光束沿快轴方向移动,以减小第二中间光束集中沿快轴方向上的各光束之间的距离,得到第四处理光束集。

第四快轴方向移动单元501可用于使第四处理光束集中沿快轴方向上的各光束沿快轴方向移动,得到第五处理光束集,第五处理光束集中沿快轴方向上的各光束交错排列,并可将第五处理光束集作为第三中间光束集。

在本发明的实施例中,如图27所示,给出了一种光束整形装置的侧视结构示意图。图27中,第二慢轴方向移动子模块51可与第二蓝光光源模块4相对。第二快轴方向移动子模块50具体可以包括第三快轴方向移动单元500和第四快轴方向移动单元501。第三快轴方向移动单元500距第二慢轴方向移动子模块51的距离可小于第三慢轴方向移动子模块52距第二慢轴方向移动子模块51的距离。即沿光束传输方向,在第二支撑模块6上,依次设置有第二慢轴方向移动子模块51、第三快轴方向移动单元500、第四快轴方向移动单元501和第三慢轴方向移动单元52。

第三快轴方向移动单元500可使第二中间光束集中沿快轴方向上的各光束沿快轴方向移动,以减小第二中间光束集中沿快轴方向上的各光束之间的距离,得到第四处理光束集。第四快轴方向移动单元501可使第四处理光束集中沿快轴方向上的各光束沿快轴方向移动,得到第五处理光束集,第五处理光束集中沿快轴方向上的各光束可交错排列。上述所述的第五处理光束集中沿快轴方向上的各光束可交错排列是指第五处理光束集中沿快轴方向上的各光束,沿快轴方向上的位置呈现出有相对的高位置和相对的低位置。上述通过第五处理光束集中沿快轴方向上各光束的交错排列,为后续沿慢轴方向,调整第五处理光束集中各光束的位置提供条件。由于第五处理光束集即为第三中间光束集,因此,上述理解为第三中间光束集为沿快轴方向,各光束交错排列的光束集,通过第三中间光束集中沿快轴方向上各光束的交错排列,为后续沿慢轴方向,调整第三中间光束集中各光束的位置提供条件。针对第四处理光束集,具体可参见图28和图29。如图28所示,给出了一种第四处理光束集的示意图。结合图21,可以看出,图10中第四处理光束集中沿快轴方向上的各光束之间的距离小于图21中第二中间光束集中沿快轴方向上的各光束之间的距离。如图29所示,给出了另一种第四处理光束集的示意图。结合图22,可以看出,图29中第四处理光束集沿快轴方向上的各光束之间的距离小于图22中第二中间光束集中沿快轴方向上的各光束之间的距离。针对第三中间光束集,具体可参见上文所述的图23和图24。

可选的,在上述技术方案的基础上,第四快轴方向移动单元501可用于改变除位于第四处理光束集中沿快轴方向上的中间两光束外其余光束的位置,得到第五处理光束集,第五处理光束集中沿快轴方向上的各光束交错排列,并可将第五处理光束集作为第三中间光束集。

在本发明的实施例中,第四快轴方向移动单元501可改变除位于第四处理光束集中沿快轴方向上的中间两光束外其余光束的位置,得到第五处理光束集,即第三中间光束集,使第三中间光束集沿快轴方向上的各光束交错排列。上述使第三中间处理光束集沿快轴方向上的各光束交错排列的目的在于:使第三中间光束集沿慢轴方向上的各光束可通过沿慢轴方向移动,填充第三中间光束集沿快轴方向上的各光束之间的间隙,使得移动后的第三中间光束集沿快轴方向上的各光束之间的距离小于等于第二距离阈值。上述所述的第四快轴方向移动单元501可改变除位于第四处理光束集中沿快轴方向上的中间两光束外其余光束的位置,可作如下理解:由于第二原始光束集可包括s×t束第二原始光束,s可表示沿慢轴方向上的第二原始光束的个数,而在对第二原始光束集处理得到第四处理光束集的过程中,沿快轴方向上,各光束的位置未改变,因此,第四处理光束集沿慢轴方向可包括s束第二原始光束。又由于s为偶数,因此,沿慢轴方向,第四处理光束集存在位于中间的两束光束,第四处理光束集通过第四快轴方向移动单元501后,第四处理光束集中位于中间的两束光束的位置不变,改变除位于中间的两束光束外其余光束的位置。由于在光束集的变换过程中,仅是改变的光束的位置,光束本身没有改变,因此,这里所述的光束可理解为第二原始光束。针对第三中间光束集,具体可参见图23和图24。

可选的,如图30到图33所示,在上述技术方案的基础上,第三快轴方向移动单元500具体可以包括t-1个第四平行平板5000。第四快轴方向移动单元501具体可以包括s-2个第五平行平板5010。第二慢轴方向移动子模块51具体可以包括s-2个第二反射镜510。第三慢轴方向移动子模块52具体可以包括s-2个第二整形镜片组520,每个第二整形镜片组520具体可以包括第三斜方棱镜5200、第四斜方棱镜5201和第六平行平板5202,第六平行平板5202可设置在第三斜方棱镜5200和第四斜方棱镜5201之间。

在本发明的实施例中,如图30所示,给出了一种第三快轴方向移动单元的侧视结构示意图。图30中第一快轴方向移动单元500(图30未示出)具体可以包括t-1个第四平行平板5000。图30中箭头表示光束的传输方向。需要说明的是,第二原始光束集通过包括t-1个第四平行平板5000得到的第四处理光束集中相邻两束光束之间的距离可为[(s-2)×d2]/2,其中,d2可表示第四处理光束集中沿快轴方向的光束对应的光斑的直径。如图31所示,给出了一种第四快轴方向移动单元的结构示意图。图31中第四快轴方向移动单元501具体可以包括s-2个第五平行平板5010。如图32所示,给出了一种第二慢轴方向移动子模块的结构示意图。图32中第二慢轴方向移动子模块51具体可以包括s-2个第二反射镜510。如图33所示,给出了一种第三慢轴方向移动子模块的结构示意图。第三慢轴方向移动子模块52具体可以包括s-2个第二整形镜片组520,每个第二整形镜片组520具体可以包括第三斜方棱镜5200、第四斜方棱镜5201和第六平行平板5202,第六平行平板5202可设置在第三斜方棱镜5200和第四斜方棱镜5201之间。

可选的,在上述技术方案的基础上,第四平行平板5000可为45°平行平板。

可选的,在上述技术方案的基础上,第四平行平板5000、第五平行平板5010和第六平行平板5202的各个表面上可镀增透膜。

可选的,在上述技术方案的基础上,第二反射镜510的各个表面上可镀增反膜。

为了更好的理解本发明实施例所提供的技术方案,下面通过示例进行说明,具体的:

第二蓝光光源模块4包括4×2个蓝光单管40,第三快轴方向移动单元500包括1个第四平行平板5000。第四快轴方向移动单元501包括2个第五平行平板5010。第二慢轴方向移动子模块51包括2个第二反射镜510。第三慢轴方向移动子模块52包括2个第二整形镜片组520,每个第二整形镜片组520具体可以包括第三斜方棱镜5200、第四斜方棱镜5201和第六平行平板5202,第六平行平板5202可设置在第三斜方棱镜5200和第四斜方棱镜5201之间。或者,第二蓝光光源模块4包括6×3个蓝光单管40,第三快轴方向移动单元500包括2个第四平行平板5000。第四快轴方向移动单元501包括4个第五平行平板5010。第二慢轴方向移动子模块51包括4个第二反射镜510。第三慢轴方向移动子模块52包括4个第二整形镜片组520,每个第二整形镜片组520具体可以包括第三斜方棱镜5200、第四斜方棱镜5201和第六平行平板5202,第六平行平板5202可设置在第三斜方棱镜5200和第四斜方棱镜5201之间。

第四快轴方向移动单元501设置在第三快轴方向移动单元500和第三慢轴方向移动子模块52之间。第三快轴方向移动单元500距第二慢轴方向移动子模块51的距离小于第三慢轴方向移动子模块52距第二慢轴方向移动子模块51的距离。第二慢轴方向移动子模块51设置在第二支撑模块6上并与第二蓝光光源模块4相对。

第二蓝光光源模块4可用于输出第二原始光束集,第二慢轴方向移动子模块51使第二原始光束集中沿慢轴方向上的各光束沿慢轴方向移动,以减小第二原始光束集中沿慢轴方向上的各光束之间的距离,得到第二中间光束集,第二中间光束集为沿慢轴方向上的各光束之间的距离小于等于第二距离阈值的光束集,上述得到第二中间光束集的过程,即可理解为是消除第二原始光束集中沿慢轴方向上的发光死区的过程。第三快轴方向移动单元500使第二中间光束集中沿快轴方向上的各光束沿快轴方向移动,以减小第二中间光束集中沿快轴方向上的各光束之间的距离,得到第四处理光束集,第四快轴方向移动单元501改变除位于第四处理光束集中沿快轴方向上的中间两光束外其余光束的位置,得到第五处理光束集,第五处理光束集中沿快轴方向上的各光束交错排列,并将第五处理光束集作为第三中间光束集,第三慢轴方向移动子模块52使第三中间光束集中沿慢轴方向上的各光束沿慢轴方向移动,以减小第三中间光束集中沿快轴方向上的各光束之间的距离,得到第二目标光束集,第二目标光束集为沿快轴方向和沿慢轴方向上的各光束之间的距离小于等于第二距离阈值的光束集,上述得到第二目标光束集的过程,即可理解为是消除第二原始光束集中沿快轴方向上的发光死区,以及,消除第二原始光束集中沿慢轴方向上的发光死区的过程。

以上所述的具体实施例,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施例而已,并不用于限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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