[发明专利]一种微型扩束望远镜及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及激光与光学领域，尤其涉及一种微型扩束望远镜及其制造方法。 

背景技术

在半导体泵浦微片激光器中，微片激光器的腔长一般比较短，如图1所示微片激光器高斯光束扩束结构，高斯光束的束腰直径Wo一般在50μm，发散角约为10mrad，该高斯光束传输到封装外壳窗口位置的光斑直径大约为80~120μm，对高斯光束准直要求较高条件下，一般需要将高斯光束的直径φ扩束到1mm左右，这样微片激光器的腔长就需要比较长，很难适合微片激光器小尺寸的要求。 

发明内容

本发明目的在于提供一种在微片激光器中结构简单，尺寸小，能将高斯光束的直径扩束8倍以上的微型扩束望远镜及其制造方法。 

本发明采用以下技术方案：微型扩束望远镜设置在微片激光器中高斯光束输出端，其为一光学基片，其高斯光束输入端面设有曲率半径R1的凸面透镜，高斯光束扩束后输出端面设有曲率半径R2的凸面透镜，R2大于8R1，光学基片两端面的距离大于曲率半径R1的凸面透镜的焦距加上曲率半径R2的凸面透镜的焦距的和，光学基片采用石英玻璃材料。 

所述的微型扩束望远镜制造方法步骤如下： 

步骤1：取宽度大于预备加工曲率半径R1的凸面透镜的焦距、曲率半径R2的凸面透镜的焦距、曲率半径R1的凸面透镜的半径以及曲率半径R2的凸面透镜的半径之和的光学基片；

步骤2：将光学基片的一个端面加工成阵列式曲率半径R1的凸面透镜；

步骤3：将光学基片的另一个端面与阵列式曲率半径R1的凸面透镜一一对应加工成曲率半径R2的凸面透镜；

步骤4：根据微片激光器是输出的高斯光束是单束或者阵列光束，切割光学基片，曲率半径R1的凸面透镜和曲率半径R2的凸面透镜形成一体与高斯光束输出端对应，成为产品。

微型扩束望远镜设置在微片激光器中高斯光束输出端，其为一光学基片，其高斯光束输入端面设有曲率半径R1的凹面透镜，高斯光束扩束后输出端面设有曲率半径R2的凸面透镜， R2大于8R1，光学基片两端面的距离大于曲率半径R1的凹面透镜的焦距加上曲率半径R2的凸面透镜的焦距的和，光学基片采用石英玻璃材料。 

所述的微型扩束望远镜制造方法步骤如下： 

步骤1：取宽度大于预备加工曲率半径R1的凹面透镜的焦距、曲率半径R2的凸面透镜的焦距以及曲率半径R2的凸面透镜的半径之和的光学基片；

步骤2：将光学基片的一个端面加工成阵列式曲率半径R1的凹面透镜；

步骤3：将光学基片的另一个端面与阵列式曲率半径R1的凹面透镜一一对应加工成曲率半径R2的凸面透镜；

步骤4：根据微片激光器是输出的高斯光束是单束或者阵列光束，切割光学基片，曲率半径R1的凹面透镜和曲率半径R2的凸面透镜形成一体与高斯光束输出端对应，成为产品。

微型扩束望远镜设置在微片激光器中高斯光束输出端，其包括两个光学基片，两个光学基片固定成一体，其中位于高斯光束输出端的一光学基片的输入端面设有曲率半径R1的凸面透镜、凹面透镜或双凹面透镜，另一光学基片高斯光束扩束后的输出端面设有曲率半径R2的凸面透镜，R2大于8R1，一光学基片的输入端面至另一光学基片输出端面的距离大于曲率半径R1的凸面透镜、凹面透镜或双凹面透镜的焦距加上曲率半径R2的凸面透镜的焦距的和。 

所述的微型扩束望远镜制造方法步骤如下： 

步骤1：取宽度大于预备加工曲率半径R1的凸面透镜、凹面透镜或双凹面透镜半径的一光学基片将光学基片的一个端面加工成阵列式曲率半径R1的凸面透镜、凹面透镜或双凹面透镜； 

步骤2：取宽度大于预备加工曲率半径R2的凸面透镜的半径的另一光学基片将光学基片的一个端面加工成阵列式曲率半径R2的凸面透镜；

步骤3：根据微片激光器是输出的高斯光束是单束或者阵列光束，分别切割一光学基片和另一光学基片； 

步骤4：将切割的一光学基片的曲率半径R1的凸面透镜、凹面透镜或双凹面透镜和另一光学基片的曲率半径R2的凸面透镜一一对应固定形成一体，与高斯光束输出端对应，成为产品。

所述的两个光学基片胶合固定成一体。 

所述的两个光学基片胶合在第三光学基片两端，固定形成一体。 

所述的两个光学基片固定在支架上，形成一体。 

所述的光学基片采用石英玻璃材料。 

所述的凸面透镜、凹面透镜或双凹面透镜采用化学腐蚀、物理刻蚀、气溶胶或气压法加工而成。