激光器合束模块及激光器合束装置的制作方法

本实用新型涉及激光器技术领域，特别是涉及一种激光器合束模块及激光器合束装置。

背景技术：

激光器的体积小，重量轻，发光强度高，响应速度快，易于调制，是实现远距离大容量传输信息的理想器件，也是决定光纤通信系统可靠性的关键因素之一。激光器有着广泛的应用，比如激光测距、激光雷达、脉冲多普勒成像、光纤测温传感器等。

在实际应用中，往往需要通过RGB激光器合束装置将RGB(红绿蓝)三色激光合成新的色彩或将一束激光分解为RGB三色，传统的激光器合束装置采用独立的红光激光器、绿光激光器、蓝光激光器进行空间合束，合束效率低。

技术实现要素：

基于此，有必要针对上述问题，提供一种可以提高合束效率的激光器合束模块及激光器合束装置。

一种激光器合束模块，包括镀有第一波长反射膜的第一反射镜，镀有第二波长反射膜和第一波长透射膜的第二反射镜，以及镀有第三波长反射膜、第一波长透射膜和第二波长透射膜的第三反射镜；

第一反射镜、第二反射镜以及第三反射镜分别接收待合束激光，第一反射镜、第二反射镜以及第三反射镜于同一水平面平行设置。

上述激光器合束模块，包括镀有第一波长反射膜的第一反射镜，镀有第二波长反射膜和第一波长透射膜的第二反射镜，以及镀有第三波长反射膜、第一波长透射膜和第二波长透射膜的第三反射镜；第一反射镜、第二反射镜以及第三反射镜分别接收待合束激光，第一反射镜、第二反射镜以及第三反射镜于同一水平面平行设置，以确保第二反射镜位于第一反射镜的预设光路上，第三反射镜位于第二反射镜的预设光路上，第一反射镜反射第一波长的光至第二反射镜，第二反射镜反射第二波长的光以及透射第一波长的光至第三反射镜，第三反射镜反射第三波长的光、透射第一波长和第二波长的光，这样就可得到三种波长合束的光，这样的激光器合束装置可以提高合束效率。

一种激光器合束装置，包括发出第一波长激光的第一激光器、发出第二波长激光的第二激光器、发出第三波长激光的第三激光器以及上述激光器合束模块，第一反射镜接收第一激光器发出的第一波长激光，第二反射镜接收第二激光器发出的第二波长激光，第三反射镜接收第三激光器发出的第三波长激光。

上述激光器合束装置，包括第一激光器、第二激光器、第三激光器、第一反射镜、第二反射镜以及第三反射镜，第一反射镜接收第一激光器发出的第一波长激光，第二反射镜接收第二激光器发出的第二波长激光，第三反射镜接收第三激光器发出的第三波长激光，第一反射镜、第二反射镜以及第三反射镜于同一水平面平行设置，以确保第二反射镜位于第一反射镜的预设光路上，第三反射镜位于第二反射镜的预设光路上，第一反射镜反射第一波长的光至第二反射镜，第二反射镜反射第二波长的光以及透射第一波长的光至第三反射镜，第三反射镜反射第三波长的光、透射第一波长和第二波长的光，这样就可得到三种波长合束的光，这样的激光器合束装置可以提高合束效率。

附图说明

图1为一个实施例中激光器合束模块的结构示意图；

图2为一个实施例中激光器合束装置的结构示意图；

图3为一个实施例中激光器合束装置的结构示意图；

图4为一个实施例中激光器合束装置的光路示意图。

具体实施方式

如图1所示，一种激光器合束模块，包括镀有第一波长反射膜的第一反射镜100，镀有第二波长反射膜和第一波长透射膜的第二反射镜200，以及镀有第三波长反射膜、第一波长透射膜和第二波长透射膜的第三反射镜300；

第一反射镜100、第二反射镜200以及第三反射镜300分别接收待合束激光，第一反射镜100、第二反射镜200以及第三反射镜300于同一水平面平行设置。

第一反射镜100接收待合束激光，由于镀有第一波长反射膜，因此通过第一反射镜100将第一波长的光反射至第二反射镜200。

第二反射镜200接收待合束激光，由于镀有第二波长反射膜，因此通过第二反射镜200将第二波长的光反射至第三反射镜300，又由于还镀有第一波长透射膜，因此第二反射镜200还可以将第一波长的光透射至第三反射镜300。

第三反射镜300接收待合束激光，由于镀有第三波长反射膜，因此通过第三反射镜将第三波长的光反射出去，又由于还镀有第一波长透射膜和第二波长透射膜，因此第三反射镜还可以将第一波长和第二波长的光透射出去。

上述激光器合束模块，包括镀有第一波长反射膜的第一反射镜100，镀有第二波长反射膜和第一波长透射膜的第二反射镜200，以及镀有第三波长反射膜、第一波长透射膜和第二波长透射膜的第三反射镜300；第一反射镜100、第二反射镜200以及第三反射镜300分别接收待合束激光，第一反射镜100、第二反射镜200以及第三反射镜300于同一水平面平行设置，以确保第二反射镜位于第一反射镜的预设光路上，第三反射镜位于第二反射镜的预设光路上，第一反射镜100反射第一波长的光至第二反射镜200，第二反射镜200反射第二波长的光以及透射第一波长的光至第三反射镜300，第三反射镜300反射第三波长的光、透射第一波长和第二波长的光，这样就可直接得到三种波长合束的光，这样的激光器合束装置可以提高合束效率。

在一个实施例中，激光器合束模块中的第一反射镜、第二反射镜和第三反射镜分别为蓝光反射镜、绿光反射镜和红光反射镜，第一波长、第二波长和第三波长分别为蓝光波长、绿光波长和红光波长，蓝光激光器发出的蓝光通过蓝光反射镜将蓝光反射至绿光反射镜；绿光激光器发出的绿光通过绿光反射镜将绿光反射至红光反射镜，且绿光反射镜将接收到的蓝光透射至红光反射镜；红光激光器发出的红光通过红光反射镜将红光反射出去，且红光反射镜将接收到的蓝光和绿光一起透射出去，即实现了蓝光、绿光和红光合束后输出。

在一个实施例中，第一反射镜、第二反射镜以及第三反射镜与同一水平面呈预设夹角设置，预设夹角的范围为30度至60度，具体地，预设夹角可以为45度，即第一反射镜、第二反射镜以及第三反射镜与水平面成45度夹角，可以使得合束的光与水平面平行输出。在另一个实施例中，激光器合束模块中的第一反射镜、第二反射镜以及第三反射镜平行等距设置，这样可以合理地利用空间。

在一个实施例中，激光器合束模块还包括聚焦镜，聚焦镜设置于第三反射镜的预设反射光路上，通过聚焦镜对从第三反射镜出来的三种波长的光进行聚焦，具体而言，聚焦镜可以是非球面透镜，通过非球面透镜聚焦可以使三种不同波长的光聚焦时的球差与相差综合降低，达到最大合束进尾纤输出，最终耦合进光纤的效率能达到92％以上。

在一个实施例中，激光器合束模块还包括光纤尾纤，光纤尾纤设置于第三反射镜的预设反射光路上，第三反射镜通过光纤尾纤输出光斑，由于输出是光纤尾纤输出，所以光斑可以通过移动光纤尾纤来自由控制。在另一个实施例中，激光器合束模块还包括壳体，第一反射镜、第二反射镜以及第三反射镜设置于壳体内，以方便激光器合束模块的使用。

在一个实施例中，如图2所示，一种激光器合束装置，包括发出第一波长激光的第一激光器、发出第二波长激光的第二激光器、发出第三波长激光的第三激光器以及上述激光器合束模块，第一反射镜接收第一激光器发出的第一波长激光，第二反射镜接收第二激光器发出的第二波长激光，第三反射镜接收第三激光器发出的第三波长激光。

上述激光器合束装置，包括第一激光器、第二激光器、第三激光器、第一反射镜、第二反射镜以及第三反射镜，第一反射镜接收第一激光器发出的第一波长激光，第二反射镜接收第二激光器发出的第二波长激光，第三反射镜接收第三激光器发出的第三波长激光，第一反射镜、第二反射镜以及第三反射镜于同一水平面平行设置以确保第二反射镜位于第一反射镜的预设光路上，第三反射镜位于第二反射镜的预设光路上，第一反射镜反射第一波长的光至第二反射镜，第二反射镜反射第二波长的光以及透射第一波长的光至第三反射镜，第三反射镜反射第三波长的光、透射第一波长和第二波长的光，这样就可得到三种波长合束的光，这样的激光器合束装置可以提高合束效率。

在一个实施例中，激光器合束装置还包括设置第一激光器的第一激光器限位槽、设置第二激光器的第二激光器限位槽和设置第三激光器的第三激光器限位槽，第一激光器限位槽、第二激光器限位槽以及第三激光器限位槽平行于同一水平面依次设置，以确保各激光器垂直发射出光。在另一个实施例中，激光器合束装置中的第一激光器为第一激光器芯片，第二激光器为第二激光器芯片，第三激光器为第三激光器芯片，第一激光器芯片、第二激光器芯片和第三激光器芯片分别设置于第一激光器限位槽、第二激光器限位槽和第三激光器限位槽，通过使用激光器芯片可以缩小激光器合束装置的体积，而分别设置限位槽则可以实现对各激光器芯片的分开控制。具体地，第一激光器限位槽、第二激光器限位槽以及第三激光器限位槽平行等距设置，以合理地利用空间。

在一个实施例中，如图3所示，激光器合束装置包括壳体、蓝光激光器、绿光激光器、红光激光器、第一反射镜、第二反射镜、第三反射镜、聚焦镜以及光纤尾纤，蓝光激光器、绿光激光器和红光激光器分别与蓝光激光器正负极、绿光激光器正负极和红光激光器正负极连接，通过蓝光激光器正负极、绿光激光器正负极和红光激光器正负极接入电源以分别对应控制蓝光激光器、绿光激光器和红光激光器。蓝光激光器、绿光激光器和红光激光器采用相应的激光器芯片，各芯片末端紧靠壳体内壁依次设置，以确保各激光器垂直发射。第一反射镜镀有蓝光波长的全反射膜，第二反射镜镀有绿光波长的窄带反射膜和蓝光波长的透射膜，第三反射镜镀有红光波长的窄带反射膜以及蓝光和绿光两个波长的透射膜。第一反射镜、第二反射镜、第三反射镜依次设置于蓝光激光器、绿光激光器以及红光激光器的正下方，且第一反射镜、第二反射镜、第三反射镜与水平面成45度夹角，第一反射镜、第二反射镜、第三反射镜、聚焦镜以及光纤尾纤位于同一水平面，光纤尾纤可以通过光纤孔伸出壳体。图4为激光器合束装置的光路示意图，激光器从左到右依次为蓝光激光器、绿光激光器、红光激光器，反射镜从左到右依次为第一反射镜、第二反射镜、第三反射镜，蓝光激光器发出的蓝光通过第一反射镜将蓝光反射至第二反射镜；绿光激光器发出的绿光通过第二反射镜将绿光反射至第三反射镜，且第二反射镜将接收到的蓝光透射至第三反射镜；红光激光器发出的红光通过第三反射镜将红光反射出去，且第三反射镜将接收到的蓝光和绿光一起透射出去，即实现了蓝光、绿光和红光合束，合束后的光通过聚焦镜聚焦后进尾纤输出。

该激光器合束装置通过对各反射镜镀不同波长的反射膜和透射膜，通过镀膜能使特定波长的反射率达到95％以上，透射率达到97％以上，让特定波长的光进行反射和透射实现合束输出，且通过非球面透镜对三种波长的光进行聚焦，三种不同波长的光聚焦时的球差与相差综合降低，达到最大合束进尾纤输出，最终耦合进光纤的效率能达到92％以上；此外，由于是光纤输出，所以光斑可以通过移动尾纤来自由控制，而利用占用空间为50mm*30mm的半导体激光器芯片进行合束输出，使得激光器合束装置的体积小。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。