[发明专利]组合式多面体棱镜及光束分束装置

说明书

本公开提供一种组合式多面体棱镜，其包括：N个光学元件，所述N个光学元件能够配合以形成所述组合式多面体棱镜；每个光学元件包括第一抵靠面、第二抵靠面、入射面和出射面；其中，所述第一抵靠面和第二抵靠面均位于所述入射面和出射面之间；通过所述N个光学元件中的相邻光学元件的第一抵靠面和第二抵靠面的接触与分离来使得所述N个光学元件被设定成相互抵靠以及相互完全分离，当所述N个光学元件被设定成相互抵靠时，入射光束经过每个光学元件的入射面及出射面后形成各自独立的N个焦点；当所述N个光学元件被设定成相互完全分离时，入射光束不通过光学元件而形成一个焦点。本公开还提供一种光束分束装置。

技术领域

本公开涉及一种组合式多面体棱镜及光束分束装置，属于激光领域。

背景技术

在激光加工领域，不同场合对激光的光束和强度有不同的要求，例如，有的场合需要将激光束聚焦为一点，以使得该焦点的能量较高，有的场合需要将激光聚焦为多点，以满足不同的目的。

中国发明专利文件CN108845409A公开了一种基于多面体棱镜产生阵列多焦点的装置及方法，其能够通过一个多面体棱镜对激光进行分束，从而形成多个焦点。但是该装置无法形成一个焦点，不能应用于多个场合。

中国发明专利文件CN101126823A公开了一种三色光等腰梯形合色组合棱镜，该组合棱镜的组合方式并不具备对光线进行分束的功能。

因此，亟需开发出一种新的组合式多面体棱镜及光束分束装置来解决上述问题。

发明内容

为了解决上述技术问题之一，本公开提供了一种组合式多面体棱镜及光束分束装置。

根据本公开的一个方面，提供了一种组合式多面体棱镜，其包括：

N个光学元件，所述N个光学元件能够配合以形成所述组合式多面体棱镜，其中N为大于等于2的整数；

每个光学元件包括第一抵靠面、第二抵靠面、入射面和出射面；其中，所述第一抵靠面和第二抵靠面均位于所述入射面和出射面之间，所述第一抵靠面和第二抵靠面形成呈预定角度的顶角；

通过所述N个光学元件中的相邻光学元件的第一抵靠面和第二抵靠面的接触与分离来使得所述N个光学元件被设定成相互抵靠以及相互完全分离，

当所述N个光学元件被设定成相互抵靠时，入射光束经过每个光学元件的入射面及出射面后形成各自独立的N个焦点；当所述N个光学元件被设定成相互完全分离时，入射光束不通过光学元件而形成一个焦点。

根据本公开的至少一个实施方式的组合式多面体棱镜，还通过所述N个光学元件中的相邻光学元件的第一抵靠面和第二抵靠面的分离来使得所述N个光学元件被设定成相互部分分离，通过所述组合式多面体棱镜形成N+1个焦点，其中，部分入射光束经过每个光学元件的入射面及出射面后形成各自独立的N个焦点，并且部分入射光束不经过光学元件而形成一个焦点。

根据本公开的至少一个实施方式的组合式多面体棱镜，所述N个光学元件的顶角之和为360°。

根据本公开的至少一个实施方式的组合式多面体棱镜，所述入射面和出射面之间的夹角为1°～42°。

根据本公开的至少一个实施方式的组合式多面体棱镜，所述入射面与所述出射面之间所限定的光学元件的厚度沿接近所述顶角的方向逐渐减小。

根据本公开的另一个方面，提供了一种光束分束装置，其包括上述的组合式多面体棱镜，其中通过所述组合式多面体棱镜来使得入射光束形成一个或多个出射光束。

根据本公开的至少一个实施方式的光束分束装置，还包括驱动结构，所述驱动结构用于驱动所述N个光学元件沿与所述入射光束的方向相垂直的方向进行移动，以便使得所述N个光学元件相互接触或相互分离。

根据本公开的至少一个实施方式的光束分束装置，所述驱动结构包括：