[实用新型]光束整形装置

说明书

本实用新型提供了一种光束整形装置，包括依次设置的消干涉机构、强度调节机构和光阑，消干涉机构用于消除光束之间的干涉，强度调节机构用于改变光强沿长轴方向和短轴方向的分布，光阑用于约束光束的形状。本实用新型提供的光束整形装置，消干涉机构能使得入射的相干波转化为随机相位波，以消除光束之间的干涉，从而改变光束的辐照均匀性，达到匀滑光束的目的；强度调节机构能调整光束在长轴方向和短轴方向的强度分布，避免光束通过强度调节机构后形成的光斑不均匀；光阑能约束光束的形状，以便使用整形后的光束；因此消干涉机构和强度调节机构相结合，能去除干涉条纹和衍射斑纹，改善对光束的整形效果。

技术领域

本实用新型属于光学设计及应用技术领域，更具体地说，是涉及一种光束整形装置。

背景技术

光束整形技术是指按需改变光束的强度分布，同时调整其相位分布以控制其传播特性以满足特定需求，其中，激光束匀滑技术(即将光强整形为均匀分布)，属于应用最广泛的光束整形技术之一。

激光束的强度分布不均匀是由于激光的相干性造成的，因此光束匀滑的基本原理都是去相干处理。早期人们大多使用光阑截取需要的光束分布，造成激光的能量损失严重，后来随着激光束整形技术的应用和发展，目前的激光光束匀滑技术主要包括：阶梯光栅整形系统、无阶梯诱导空间非相干技术、衍射光学元件、双折射透镜组等。

在另一种激光光束整形技术中，需要将激光束整形为均匀分布的线性光束，然而该整形装置中，微透镜阵列系统容易产生干涉条纹和衍射斑纹，影响整形效果；衍射光学元件一旦制作完成后无法更改，只能对特定参数的光束进行整形。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种光束整形装置，以解决现有技术中存在的激光光束整形后存在干涉条纹的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种光束整形装置，包括依次设置的消干涉机构、强度调节机构和光阑，所述消干涉机构用于消除光束之间的干涉，所述强度调节机构用于改变光强沿长轴方向和短轴方向的分布，所述光阑用于约束光束的形状。

进一步地，所述强度调节机构包括协同调整光束沿长轴方向和短轴方向的光强分布的第一微透镜阵列和第二微透镜阵列。

进一步地，所述第一微透镜阵列的一侧和所述第二微透镜阵列的一侧均设置有多个用于分割光束的弧形凸起。

进一步地，所述第一微透镜阵列的设有弧形凸起的一侧与所述第二微透镜阵列的设有弧形凸起的一侧同向设置。

进一步地，所述消干涉机构包括随机相位板。

进一步地，还包括用于拉伸光束宽度的扩束系统，所述扩束系统设于所述消干涉机构的远离所述强度调节机构的一端。

进一步地，所述扩束系统包括沿长轴方向协同拉伸光束宽度的第一透镜和第二透镜；

所述第二透镜设于所述第一透镜与所述消干涉机构之间，所述第二透镜的沿长轴方向的宽度大于所述第一透镜的沿长轴方向的宽度。

进一步地，还包括用于聚焦光束的聚焦系统，所述聚焦系统设于所述强度调节机构与所述光阑之间。

进一步地，所述聚焦系统包括分别沿长轴方向和短轴方向聚焦光束的第三透镜和第四透镜；

所述第三透镜的轴向子午线与所述第四透镜的轴向子午线相互垂直。

进一步地，还包括壳体，所述消干涉机构和所述强度调节机构活动连接于所述壳体的底壁上，所述光阑设于所述壳体的侧壁上，且所述光阑将所述壳体的内侧与所述壳体的外侧连通。