光束匀化组件及激光发射装置的制作方法

本申请实施例涉及光学设备，具体涉及一种光束匀化组件及激光发射装置。

背景技术：

1、对于一些高功率的光学设备而言，例如激光雷达等，由于其具有能量密度高、准直性好的特点，因此其输出的光束直接射入人眼的话，会对人眼造成损伤。

2、对此，现有的高功率光学设备中，大多采用在发射端出光口处的元件上粘接光束匀化器来降低光束的能量密度，以达到对人眼的安全值。但是，在实际应用过程中，光学设备会处于高温、低温、冲击、振动等恶劣环境，从而导致粘接光束匀化器胶层失效，出现光束匀化器脱落的情况，进而导致光源射出的光束能量密度很高，直接射入人眼时会对人眼造成危害。

技术实现思路

1、鉴于上述问题，本申请实施例提供了一种光束匀化组件及激光发射装置，用于提升匀化模组的结构稳定性，保证光学设备使用过程中不会出现输出光束直接入射至人眼而造成损伤的情况。

2、根据本申请实施例的一个方面，提供一种光束匀化组件，包括：壳体，沿长度方向的一端开设有出光口，内部用于安装沿长度方向朝向出光口发射光束的光源，壳体上设置有限位部；匀化模组，固定于壳体中出光口所在一端的内壁并覆盖出光口，匀化模组用于对光源发射的光束进行匀化处理，使其从出光口射出，匀化模组与限位部限位连接，匀化模组在长度方向、宽度方向和高度方向上均被限位部限位，其中，长度方向、宽度方向和高度方向三者中两两相互垂直。

3、在一种可选的方式中，限位部包括壳体上出光口所在一端的至少部分内壁以及设置于壳体中的限位块，匀化模组沿长度方向设置于壳体上出光口所在一端的至少部分内壁与限位块之间，使得匀化模组在长度方向上被限位。

4、在一种可选的方式中，壳体包括底壳和顶盖，出光口设置于底壳上，底壳沿高度方向的一侧设置有安装口，顶盖盖设于安装口上；限位部包括底壳和顶盖相对的至少部分内壁，匀化模组设置于底壳和顶盖相对的至少部分内壁之间，使得匀化模组在高度方向上被限位。

5、在一种可选的方式中，匀化模组朝向出光口一侧的表面设置有沿宽度方向相对的至少两个凸起，限位部包括壳体在出光口处沿宽度方向相对的至少部分内壁，至少两个凸起分别与壳体在出光口处沿宽度方向相对的至少部分内壁抵接，使得匀化模组在宽度方向上被限位。

6、在一种可选的方式中，沿宽度方向，匀化模组的边缘与距离该边缘最近的凸起之间的最小距离大于该边缘与壳体的内壁之间的最小距离。

7、在一种可选的方式中，匀化模组与壳体的内壁粘接固定。

8、在一种可选的方式中，匀化模组包括第一框架、第二框架和匀化镜，匀化镜夹持固定于第一框架和第二框架之间，第二框架背离第一框架的一面贴合设置于壳体中出光口所在一端的内壁；第一框架和第二框架上沿长度方向设置有相对的第一通光口和第二通光口，同时第一通光口及第二通光口沿长度方向与出光口相对设置，匀化镜覆盖第一通光口和第二通光口，匀化镜用于对由光源发射并经过第一通光口的光束进行匀化处理后，使其经过第二通光口并从出光口射出。

9、在一种可选的方式中，匀化镜包括第一匀化镜和第二匀化镜，第一匀化镜和第二匀化镜中，一个用于在高度方向对光束进行匀化，另一个用于在宽度方向对光束进行匀化；第一框架朝向第二框架的一面上设置有限位槽，限位槽位于第一通光口处相对的至少两个内边缘，第一匀化镜和第二匀化镜中的一个设置于限位槽内；第二框架朝向第一框架的一面上设置有台阶部，台阶部位于第二通光口处相对的至少两个内边缘，台阶部包括第一台阶部和第二台阶部，第二台阶部位于第一台阶部和第一框架之间，第一匀化镜和第二匀化镜中的另一个设置于第一台阶部内，匀化模组还包括间隔块，间隔块设置于第二台阶部内；第一框架与第二框架相对的两面相互贴合，以使第一匀化镜、第二匀化镜和间隔块夹持固定于第一框架和第二框架之间，并且第一匀化镜和第二匀化镜之间被间隔块隔开。

10、在一种可选的方式中，设置于限位槽内的匀化镜与限位槽的内壁粘接固定；和/或，设置于第一台阶部内的匀化镜与第一台阶部的内壁粘接固定；和/或，间隔块与第二台阶部的内壁粘接固定。

11、根据本申请实施例的另一个方面，提供一种激光发射装置，包括光源和上述任一项中的光束匀化组件，光源安装于壳体的内部，且沿长度方向朝向出光口设置。

12、本申请实施例提供的光束匀化组件中，通过将光源和匀化模组均固定于壳体当中，初步保证匀化模组结构的稳定性以及光源与匀化模组之间相对位置的准确性，以确保匀化模组起到对光源发射的光束进行匀化的作用。进一步地，为了避免在恶劣环境下匀化模组与壳体的固定连接结构失效，在壳体上还设置有限位部，由限位部实现对匀化模组在三轴方向上的限位，确保匀化模组与壳体的固定连接结构失效时，仍然能够通过限位部来保证匀化模组处于有效位置，进而确保最终由出光口射出的光束不会对人眼造成危害。

13、上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。

技术特征：

1.一种光束匀化组件，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的光束匀化组件，其特征在于，所述限位部包括所述壳体上所述出光口所在一端的至少部分内壁以及设置于所述壳体中的限位块，所述匀化模组沿所述长度方向设置于所述壳体上所述出光口所在一端的至少部分内壁与所述限位块之间，使得所述匀化模组在所述长度方向上被限位。

3.根据权利要求1所述的光束匀化组件，其特征在于，所述壳体包括底壳和顶盖，所述出光口设置于所述底壳上，所述底壳沿所述高度方向的一侧设置有安装口，所述顶盖盖设于所述安装口上；

4.根据权利要求1所述的光束匀化组件，其特征在于，所述匀化模组朝向所述出光口一侧的表面设置有沿所述宽度方向相对的至少两个凸起，所述限位部包括所述壳体在所述出光口处沿所述宽度方向相对的至少部分内壁，至少两个所述凸起分别与所述壳体在所述出光口处沿所述宽度方向相对的至少部分内壁抵接，使得所述匀化模组在所述宽度方向上被限位。

5.根据权利要求4所述的光束匀化组件，其特征在于，沿所述宽度方向，所述匀化模组的边缘与距离该边缘最近的所述凸起之间的最小距离大于该边缘与所述壳体的内壁之间的最小距离。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的光束匀化组件，其特征在于，所述匀化模组与所述壳体的内壁粘接固定。

7.根据权利要求1-5中任一项所述的光束匀化组件，其特征在于，所述匀化模组包括第一框架、第二框架和匀化镜，所述匀化镜夹持固定于所述第一框架和所述第二框架之间，所述第二框架背离所述第一框架的一面贴合设置于所述壳体中所述出光口所在一端的内壁；

8.根据权利要求7所述的光束匀化组件，其特征在于，所述匀化镜包括第一匀化镜和第二匀化镜，所述第一匀化镜和所述第二匀化镜中，一个用于在所述高度方向对光束进行匀化，另一个用于在宽度方向对光束进行匀化；

9.根据权利要求8所述的光束匀化组件，其特征在于，设置于所述限位槽内的所述匀化镜与所述限位槽的内壁粘接固定；和/或，设置于所述第一台阶部内的所述匀化镜与所述第一台阶部的内壁粘接固定；和/或，所述间隔块与所述第二台阶部的内壁粘接固定。

10.一种激光发射装置，其特征在于，包括光源和如权利要求1-9中任一项所述的光束匀化组件，所述光源安装于所述壳体的内部，且沿所述长度方向朝向所述出光口设置。

技术总结
本申请实施例涉及光学设备技术领域，公开了一种光束匀化组件及激光发射装置，该光束匀化组件包括：壳体，沿长度方向的一端开设有出光口，内部用于安装沿长度方向朝向出光口发射光束的光源，壳体上设置有限位部；匀化模组，固定于壳体中出光口所在一端的内壁并覆盖出光口，匀化模组用于对光源发射的光束进行匀化处理，使其从出光口射出，匀化模组与限位部限位连接，匀化模组在长度方向、宽度方向和高度方向上均被限位部限位，其中，长度方向、宽度方向和高度方向三者中两两相互垂直。通过上述方式，本申请实施例可以提升匀化模组的结构稳定性，保证光学设备使用过程中不会出现输出光束直接入射至人眼而造成损伤的情况。

技术研发人员：张宏伟,刘鑫,孙俊,郝亚龙
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：20230913
技术公布日：2024/4/7