[发明专利]一种光学元件、光学模组及光束整形方法

说明书

一种光学元件、光学模组及光束整形方法，涉及光学技术领域，该光学元件包括透射部和折射部，折射部围设于透射部，透射部包括透射入射面和透射出射面，折射部包括折射入射面和折射出射面，入射光入射透射入射面和折射入射面，并经过透射部由透射出射面出射形成第一能量分布的透射光束，经过折射部折射后由折射出射面出射形成第二能量分布的折射光束，透射光束与折射光束叠加形成第三能量分布的光束。该光学元件能够对光束进行切割和重排，从而改变光束的分布特性，进而适用于不同的应用场景。

技术领域

本发明涉及光学技术领域，具体而言，涉及一种光学元件、光学模组及光束整形方法。

背景技术

半导体激光器具有体积小、重量轻、可靠性高、使用寿命长、功耗低的优点，目前已经广泛应用于国民经济的各个领域，比如泵浦、医疗以及工业加工领域。但是，当前半导体激光器的推广应用会受到其光束质量的制约，所以，提高半导体激光器的输出光斑均匀度、亮度和功率成为当下重要的研究方向。

半导体激光器由于发散角大，中心位置光束叠加比边缘位置叠加强，导致输出光斑能量呈高斯分布，光斑不均匀。为了解决大发散角引起的光斑不均问题，目前，可通过微分光束并逐个递减部分叠加实现平顶光斑，但是，这种方式需要逐个控制每个微分单元的参数，存在结构精度要求较高，制作成本较高，装调对位精度要求较高等问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种光学元件、光学模组及光束整形方法，能够对光束进行切割和重排，从而改变光束的分布特性，进而适用于不同的应用场景。

本发明的实施例是这样实现的：

本发明实施例的第一方面，提供一种光学元件，该光学元件包括透射部和折射部，所述折射部围设于所述透射部，所述透射部包括透射入射面和透射出射面，所述折射部包括折射入射面和折射出射面，入射光入射所述透射入射面和折射入射面，并经过所述透射部由所述透射出射面出射形成第一能量分布的透射光束，经过所述折射部折射后由所述折射出射面出射形成第二能量分布的折射光束，所述透射光束与所述折射光束叠加形成第三能量分布的光束。

可选地，所述折射部围绕所述透射部设置；或者所述折射部包括至少一个与所述透射部连接的子折射部。

可选地，所述透射入射面、所述透射出射面、所述折射入射面和所述折射出射面至少其中一个面设置微结构。

可选地，所述微结构包括一维或二维的凹面和/或凸面。

可选地，所述凹面和/或凸面呈规则或不规则排布。

可选地，所述透射入射面、透射出射面、折射入射面和折射出射面相对于与光轴方向垂直的面为斜平面、斜凸面、斜凹面、正平面、正凸面和正凹面的其中一种。

可选地，所述透射部设置为贯通腔或者可透光的光学材料。

本发明实施例的第二方面，提供一种光学模组，该光学模组包括上述的光学元件。

可选地，所述光学模组还包括设置于光源与所述光学元件之间的透镜或透镜组，所述透镜或透镜组被配置为对光源出射的光束进行准直和/或压缩，形成入射光，入射光经所述光学元件后形成第三能量分布的预设形态的光斑。

本发明实施例的第三方面，提供一种应用上述光学元件的光束整形方法，该方法包括：入射光入射透射部的透射入射面和折射部的折射入射面；经过所述透射部由所述透射出射面出射形成第一能量分布的透射光束；经过所述折射部折射后由所述折射出射面出射形成第二能量分布折射光束；所述透射光束与所述折射光束叠加形成第三能量分布的光束。