光学模组及光学系统的制作方法

本发明涉及光学，具体而言，涉及一种光学模组及光学系统。

背景技术：

1、半导体激光器具有体积小、重量轻、成本低以及效率高等优点，被广泛应用于机械加工、医疗美容、通信、军事等领域。例如，在激光医疗美容应用领域中，通常会将半导体激光器发出的光束进行处理，以获得具有特定形态的光斑。

2、在激光医疗应用领域中，激光的主要应用在于祛斑、脱毛等。然而，现有的光学模组因其结构较为紧凑，因此很难在光学模组的内部安装小尺寸的散热结构，如此，光学模组可能出现因局部过热而导致的整个光学模组的散热效果不佳的问题；且现有的半导体激光设备输出的光斑的均匀度欠佳，这样，使得半导体激光设备的应用受到了很大的限制。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种光学模组及光学系统，其能够提高光学模组的散热效果，且能够提高输出光斑的均匀度，进而提高光学模组的应用灵活性。

2、本发明的实施例是这样实现的：

3、本发明的一方面，提供一种光学模组，该光学模组包括至少两叠阵光源、设于两叠阵光源出光侧的棱镜、设于棱镜出光侧的调光元件以及设于调光元件出光侧的导光元件；至少两叠阵光源出射的光束经棱镜合束后入射至调光元件，调光元件对光束进行发散或者会聚后入射至导光元件，导光元件将光束进行至少一次全反射后以在接收面得到均匀光斑；至少两叠阵光源出射的光束产生第一次能量叠加的几何连接临界为第一位置，棱镜和调光元件分别位于第一位置相对两侧。该光学模组能够提高光学模组的散热效果，且能够提高输出光斑的均匀度，进而提高光学模组的应用灵活性。

4、可选地，光学模组还包括至少两个快轴压缩镜组，至少两个快轴压缩镜组与至少两个叠阵光源一一对应，用于对每个叠阵光源出射的光束在快轴方向上进行压缩。

5、可选地，叠阵光源包括多个依次堆叠的巴条；快轴压缩镜组包括多个快轴压缩镜，多个快轴压缩镜一一对应设置于多个巴条的出光侧，用于对每个巴条出射的光束在快轴方向上进行压缩。

6、可选地，至少两叠阵光源沿第一方向呈线性排布，棱镜用于对至少两叠阵光源出射的光束在第一方向上进行合束；

7、或者，至少两叠阵光源沿第一方向和第二方向呈阵列排布；棱镜包括第一棱镜单元和第二棱镜单元，第一棱镜单元用于将至少两叠阵光源出射的光束在第一方向上进行合束，第二棱镜单元用于将至少两叠阵光源出射的光束在第二方向上进行合束。

8、可选地，调光元件为负透镜，且负透镜的凹面朝向棱镜。

9、可选地，调光元件为正透镜，且正透镜的凸面朝向棱镜。

10、可选地，正透镜为柱面镜或球面镜。

11、可选地，导光元件为光波导或者由多个反射面围合形成的反射腔。

12、可选地，光学模组包括固定组和多个更换组，多个更换组用于替换设置于固定组的出光侧；

13、至少两叠阵光源、棱镜位于固定组内；调光元件和导光元件位于更换组内；其中，任意两个更换组的导光元件不同，和/或，任意两个更换组的调光元件对光束的偏转角度不同。

14、本发明的另一方面，提供一种光学系统，该光学系统包括上述的光学模组。

15、本发明的有益效果包括：

16、本申请提供的光学模组包括至少两叠阵光源、设于两叠阵光源出光侧的棱镜、设于棱镜出光侧的调光元件以及设于调光元件出光侧的导光元件；至少两叠阵光源出射的光束经棱镜合束后入射至调光元件，调光元件对光束进行发散或者会聚后入射至导光元件，导光元件将光束进行至少一次全反射后以在接收面得到均匀光斑；至少两叠阵光源出射的光束产生第一次能量叠加的几何连接临界为第一位置，棱镜和调光元件分别位于第一位置相对两侧。本申请通过设置调光元件，如此，能够通过调光元件对棱镜出射的光束进行发散或者会聚，如此，能够根据需要选择合适的调光元件从而改变光学模组出射的光束在接收面上的光斑的大小，本申请通过该调光元件的设置能够实现用户根据需要输出预设大小的光斑；本申请还在调光元件的出光侧设置了导光元件，该导光元件能够对光束进行至少一次全反射，如此，能够提高光束的匀化度；另外，本申请将棱镜和调光元件分别设置于第一位置的相对两侧，如此，调光元件位于第一位置之后，这样，能够在光学模组的棱镜和调光元件之间预留用于安装散热结构的空间，如此，能够提高光学模组的散热效果，进而提高光学模组的应用灵活性。

技术特征：

1.一种光学模组，其特征在于，包括至少两叠阵光源、设于两所述叠阵光源出光侧的棱镜、设于所述棱镜出光侧的调光元件以及设于所述调光元件出光侧的导光元件；

2.根据权利要求1所述的光学模组，其特征在于，所述光学模组还包括至少两个快轴压缩镜组，至少两个所述快轴压缩镜组与至少两个叠阵光源一一对应，用于对每个所述叠阵光源出射的光束在快轴方向上进行压缩。

3.根据权利要求2所述的光学模组，其特征在于，所述叠阵光源包括多个依次堆叠的巴条；所述快轴压缩镜组包括多个快轴压缩镜，多个所述快轴压缩镜一一对应设置于多个所述巴条的出光侧，用于对每个巴条出射的光束在快轴方向上进行压缩。

4.根据权利要求1所述的光学模组，其特征在于，所述至少两叠阵光源沿第一方向呈线性排布，所述棱镜用于对所述至少两叠阵光源出射的光束在所述第一方向上进行合束；

5.根据权利要求1所述的光学模组，其特征在于，所述调光元件为负透镜，且所述负透镜的凹面朝向所述棱镜。

6.根据权利要求1所述的光学模组，其特征在于，所述调光元件为正透镜，且所述正透镜的凸面朝向所述棱镜。

7.根据权利要求6所述的光学模组，其特征在于，所述正透镜为柱面镜或球面镜。

8.根据权利要求1所述的光学模组，其特征在于，所述导光元件为光波导或者由多个反射面围合形成的反射腔。

9.根据权利要求1至7中任意一项所述的光学模组，其特征在于，所述光学模组包括固定组和多个更换组，多个所述更换组用于替换设置于所述固定组的出光侧；

10.一种光学系统，其特征在于，包括权利要求1至9中任意一项所述的光学模组。

技术总结
一种光学模组及光学系统，涉及光学技术领域。该光学模组包括至少两叠阵光源、设于两叠阵光源出光侧的棱镜、设于棱镜出光侧的调光元件以及设于调光元件出光侧的导光元件；至少两叠阵光源出射的光束经棱镜合束后入射至调光元件，调光元件对光束进行发散或者会聚后入射至导光元件，导光元件将光束进行至少一次全反射后以在接收面得到均匀光斑；至少两叠阵光源出射的光束产生第一次能量叠加的几何连接临界为第一位置，棱镜和调光元件分别位于第一位置相对两侧。该光学模组能够提高光学模组的散热效果，且能够提高输出光斑的均匀度，进而提高光学模组的应用灵活性。

技术研发人员：蔡磊
受保护的技术使用者：西安炬光科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16