[发明专利]大口径高倍率激光扩束器

说明书

本发明公开了大口径高倍率激光扩束器，涉及光学精密仪器技术领域；包括一级扩束器、二级扩束器、三级扩束器；一级扩束器包括第一透镜、第二透镜、第三透镜；二级扩束器包括第四透镜、第五透镜、第六透镜；三级扩束器包括第七凸面反射镜、第八凹面反射镜；系统还包括第一、第二折转镜；一级扩束器与二级扩束器同轴；第一折转镜倾斜放置于二级扩束器主光轴；第二转折镜倾斜放置于三级扩束器主光轴；二级扩束器与三级扩束器主光轴平行但不重合；入射光依次经过所属一级扩束器、二级扩束器后通过第一、第二折转镜，经过三级扩束器出射。本发明的激光扩束器扩束倍率分配合理，避免因单个扩束器扩束倍率大而易受温度变化产生较大影响。

技术领域

本发明涉及光学精密仪器技术领域，尤其涉及一种大口径高倍率激光扩束器。

背景技术

激光器被广泛应用于各个领域，如激光制导、激光武器、激光光谱学研究、激光医学与生物学研究、大气探测等。激光具有高方向性，使其有效地在较长距离传输的同时，能保证聚焦得到极高的功率密度，其输出的能量高度集中。在应用中，常需要使用激光扩束器将激光直径扩大至需要的直径后再发射至目标。目前高倍率的激光扩束器在设计研究上存在一定难度，由于激光扩束器中光学镜片易受温度变化影响而产生形变，激光扩束器中机械件受温度变化产生形变同样使得激光扩束器精度低、误差大。

激光扩束器口径越大，扩束倍率越大，扩束器的机械件及扩束器自身的光学镜片越易受外界环境温度变化而导致变形，从而导致扩束后的激光的直径和平行度受到影响，精确度下降。

因此，需要设计一种大口径高倍率的激光扩束器，以解决上述存在的技术问题。

发明内容

针对以上问题，本发明提出了一种大口径高倍率激光扩束器，实现对激光的高倍率扩束，并对加工精度产生的误差进行修正，并对扩束器进行温度分析并进行补偿，对因温度产生的误差进行修正，确保激光精确的扩束倍率及平行度。

本发明采用的技术方案是：

大口径高倍率激光扩束器，包括一级扩束器、二级扩束器、三级扩束器；

所述一级扩束器包括第一透镜、第二透镜、第三透镜；

所述二级扩束器包括第四透镜、第五透镜、第六透镜；

所述三级扩束器包括第七凸面反射镜、第八凹面反射镜；

所述系统还包括第一折转镜、第二折转镜；

所述一级扩束器与二级扩束器同轴；

所述第一折转镜倾斜放置于二级扩束器主光轴；

所述第二转折镜倾斜放置于三级扩束器主光轴；

所述二级扩束器与三级扩束器主光轴平行但不重合；

进一步地，入射光透射经一级扩束器；

进一步地，入射光经过一级扩束器后，入射光经过二级扩束器；

进一步地，入射光经过二级扩束器后通过两个折转镜，经过三级扩束器。

优选地，第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜材料均为石英玻璃，折转镜、第七凸面反射镜、第八凹面反射镜的材料均为微晶玻璃；

优选地，第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜的曲面均为球面；

优选地，第七凸面反射镜、第八凹面反射镜反射面均为抛物面；

优选地，第七凸面反射镜、第八凹面反射镜之间的连接杆件材料选用殷钢；

第一透镜与第二透镜的间距为3±0.02mm；

第二透镜与第三透镜的间距为39.6±0.02mm；