可变夹角十字线激光器的制作方法

1.本公开涉及激光技术领域，尤其涉及一种可变夹角十字线激光器。


背景技术：

2.激光器是一种用于发射激光光束的仪器，通常激光器可以作为标线仪器对物体进行标线。激光器具体是一种利用高亮度激光经过聚焦并扩束而行成的激光光线进行测距、定标及准直的仪器。使用时激光器发射的激光光线投射在物体上而产生一条标线，使用者可根据该标线对物体进行切割、对齐或其他用处。
3.然而，现有的激光器发出的激光光线的夹角不可调，从而无法适用不同形状的物体。


技术实现要素：

4.为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本公开提供了一种可变夹角十字线激光器。
5.一方面，本公开提供了一种可变夹角十字线激光器，包括激光光源以及沿所述激光光源的出光方向依次设置的准直元件以及衍射光学组件；
6.所述准直元件用于对所述激光光源发射的激光光束进行准直形成平行光束；
7.所述衍射光学组件包括同轴设置的第一衍射光学元件和第二衍射光学元件，所述第一衍射光学元件用于对经过所述第一衍射光学元件的光束进行衍射以形成第一线式激光光斑，所述第二衍射光学元件用于对经过所述第二衍射光学元件的光束进行衍射以形成第二线式激光光斑；且所述第一衍射光学元件和所述第二衍射光学元件可绕所述平行光束的光轴相对转动，以改变所述第一线式激光光斑和第二线式激光光斑之间的夹角。
8.根据本公开的一种实施例，在沿所述激光光源的出光方向上，所述第二衍射光学元件位于所述准直元件和所述第一衍射光学元件之间。
9.根据本公开的一种实施例，所述第一衍射光学元件的中部设置有通孔，所述第二衍射光学元件设置在所述通孔内，且可相对于所述通孔转动。
10.根据本公开的一种实施例，所述第一衍射光学元件的径向截面呈圆形或圆环形。
11.根据本公开的一种实施例，所述第二衍射光学元件的径向截面呈圆形或圆环形。
12.根据本公开的一种实施例，所述激光光源为半导体激光二极管。
13.根据本公开的一种实施例，所述准直元件为准直透镜。
14.另一方面，本公开提供了一种激光器，包括上述的光学组件。
15.本公开实施例提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点：
16.本公开提供了一种可变夹角十字线激光器，包括激光光源以及沿激光光源的出光方向依次设置的准直元件以及衍射光学组件；准直元件用于对激光光源发射的激光光束进行准直形成平行光束；衍射光学组件包括同轴设置的第一衍射光学元件和第二衍射光学元件，且第一衍射光学元件述第二衍射光学元件可相对旋转，以使得平行光束依次经第一衍
射光学元件和第二衍射光学元件衍射后形成两条夹角可变的激光光斑，即两条激光光斑的夹角可随着第一衍射光学元件和第二衍射光学元件的相对旋转位置进行相应改变，以适用于不同形状或轮廓的物体进行标线。
附图说明
17.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。
18.为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1为本公开实施例所述可变夹角十字线激光器的光路示意图；
20.图2为本公开实施例所述可变夹角十字线激光器的衍射光学组件的结构示意图。
21.其中，1、激光光源；2、准直元件；3、衍射光学组件；31、第一衍射光学组件；32、第二衍射光学组件；33、第一线式激光光斑；34、第二线式激光光斑；35、通孔。
具体实施方式
22.为了能够更清楚地理解本公开的上述目的、特征和优点，下面将对本公开的方案进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
23.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开，但本公开还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施例只是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。
24.如图1、图2所示，本公开提供了一种可变夹角十字线激光器，包括激光光源1以及沿激光光源1的出光方向依次设置的准直元件2以及衍射光学组件3；准直元件2用于对激光光源1发射的激光光束进行准直形成平行光束；衍射光学组件3包括同轴设置的第一衍射光学元件31和第二衍射光学元件32，且第一衍射光学元件31和第二衍射光学元件32中的可绕平行光束的光轴相对旋转，以使得平行光束经第一衍射光学元件31和第二衍射光学元件32衍射后形成两条夹角可变的激光光斑，即第一线式激光光斑33和第二线式激光光斑34，第一线式激光光斑33和第二线式激光光斑34之间的夹角可随着第一衍射光学元件31和第二衍射光学元件32的相对旋转位置进行相应改变，以适用于不同形状或轮廓的物体进行标线。
25.具体的，如图1所示，准直元件2用于对激光光源1发射的激光光束进行准直，经过准直后的激光光束的发散度较小，使得激光光束可以形成平行光束。具体的准直元件2可以为准直透镜。
26.第一衍射光学元件31和第二衍射光学元件32可绕第一衍射光学元件31的中心轴或者第一衍射光学元件32或者平行光束的光轴方向产生相对旋转，以使得平行光束经第一衍射光学元件31和第二衍射光学元件32衍射后形成两条夹角可变的线式的激光光斑。示例性的，可以为第一衍射光学元件31不动，第二衍射光学元件32绕中心轴旋转，以改变二者之间的相对位置实现图像输出方向的改变；或者，可以为第二衍射光学元件32不动，第一衍射
光学元件31绕中心轴旋转，以改变二者之间的相对位置实现图像输出方向的改变；或者，可以为第一衍射光学元件31和第二衍射光学元件32均绕中心轴旋转，以改变二者之间的相对位置实现图像输出方向的改变。
27.综上，本实施例的光学组件可以通过改变第一衍射光学元件31和第二衍射光学元件32之间的相对位置改变图像输出方向，使得第一线式激光光斑33和第二线式激光光斑34的夹角变化。示例性的，第一线式激光光斑33和第二线式激光光斑34的夹角变化范围为0
°‑
180
°
。比如，第一线式激光光斑33和第二线式激光光斑34的夹角为0
°
，即第一线式激光光斑33和第二线式激光光斑34重合；或者，第一线式激光光斑33和第二线式激光光斑34的夹角为90
°
，即第一线式激光光斑33和第二线式激光光斑34垂直；或者，第一线式激光光斑33和第二线式激光光斑34的夹角为10
°
、20
°
、30
°
、40
°
、50
°
等，具体根据实际需要设定。
28.另外，衍射光学组件3的工作原理为：第一衍射光学元件31和第二衍射光学元件32通常采用微纳刻蚀工艺构成二维分布的衍射单元，每个衍射单元可以形成特定的形貌、折射率等，对激光光束的波前位相分布进行精确调控。激光光源1发射的激光光束经过每个衍射单元后发生衍射，并在一定距离(通常为无穷远或透镜焦平面)处发生干涉，形成特定的光强分布。
29.一种实施例中，对于第一衍射元件31和第二衍射元件32的相对位置或连接关系可以为：第一衍射光学元件31和第二衍射光学元件32沿光路依次间隔设置且彼此互不接触，即第一衍射光学元件31相对于第二衍射光学元件32更为靠近激光光源1，或者也可以为第二衍射光学元件32相对于第一衍射光学元件31更为靠近激光光源1，且第一衍射光学元件31和第二衍射光学元件32之间间隔设置互不相连或连接。
30.另一种实施例中，对于第一衍射元件31和第二衍射元件32的相对位置可以为：第一衍射光学元件31和第二衍射光学元件32可转动连接。具体为第一衍射光学元件31和第二衍射光学元件32彼此套设实现可转动连接。
31.具体的，如图2所示，第一衍射光学元件31上设置有通孔35，第二衍射光学元件32与通孔35相适配其位于通孔35内，使得第一衍射光学元件31和第二衍射光学元件32之间彼此套设。示例性的，如图2所示，本实施例中，第一衍射光学元件31上设置有通孔35，第二衍射光学元件32与通孔35相适配，使得第一衍射光学元件31和第二衍射光学元件32之间彼此套设。或者，在其他实施例中，第二衍射光学元件32上设置有通孔35，第一衍射光学元件31与通孔35相适配，使得第一衍射光学元件31和第二衍射光学元件32之间彼此套设。
32.如图1、图2所示，第一衍射光学元件31和第二衍射光学元件32的径向截面呈圆形或圆环形，此处的径向截面指的是第一衍射光学元件31和第二衍射光学元件32沿垂直于其中心轴的方向上的截面。使用环形或圆形的衍射元件对激光光源1发出的相干光进行相位调制形成线式的激光光斑。另外，第一衍射光学元件31和第二衍射光学元件32具有全息特性，第一衍射光学元件31和第二衍射光学元件32上的每个衍射单元均记录有整个元件的相位调制信息，将其制造成圆形或者环形不影响其成像。
33.示例性的，本实施例中，第一衍射光学元件31的径向截面为圆环形，第二衍射光学元件32的径向截面为圆形。第一衍射光学元件31的通孔35使用另一片圆形的第二衍射光学元件32对激光光源1产生的相干光进行相位调制生成线式的激光光斑。
34.根据本公开的一种实施例，激光光源1为半导体激光二极管，将泵浦电流转化为单
色性极高的激光束，其光束的快慢轴的发散度为30
°×8°
。对于快慢轴的解释为：在晶体里有一个或两个特定方向，当普通光顺着这个方向传播时不会产生双折射，这个方向成为光轴。在晶体的界面上，与光轴平行的方向称为快轴，与光轴垂直的方向称为慢轴。
35.需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
36.以上所述仅是本公开的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本公开。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本公开的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本公开将不会被限制于本文所述的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。