專利名稱：長(zhǎng)梯形波導(dǎo)光強(qiáng)均勻器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是一種長(zhǎng)梯形波導(dǎo)光強(qiáng)均勻器，用于改善激光光強(qiáng)的分布。它可以把一束在X-Y兩維空間上強(qiáng)度分布不均勻的激光束，改善成強(qiáng)度均勻的激光束，強(qiáng)度起伏小于±3％，從而形成強(qiáng)度分布均勻的激光光斑。
已有技術(shù)由中國(guó)科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所董景星等人設(shè)計(jì)的矩形波導(dǎo)激光光強(qiáng)均勻器(《中國(guó)激光)》雜志，科學(xué)出版社，1995年12月，Vo122，No.12，894頁(yè))是通過波導(dǎo)內(nèi)壁對(duì)入射激光束的多次反射實(shí)現(xiàn)其輸出激光束的均勻，因此其中波導(dǎo)管需要有一定的長(zhǎng)度，一般要30cm以上才能達(dá)到較好的效果。入射光束的均勻性越差，所需的波導(dǎo)管越長(zhǎng)，均勻器的體積也就越大。
本實(shí)用新型的目的為克服上述已有技術(shù)中由于矩形波導(dǎo)管要求的管長(zhǎng)造成均勻器體積大的缺點(diǎn)，設(shè)計(jì)一種長(zhǎng)梯形波導(dǎo)管，既可以達(dá)到同樣的光束均勻效果，同時(shí)又能減小均勻器的體積。
本實(shí)用新型的光強(qiáng)均勻器的結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括外殼1，在外殼內(nèi)的中間位置上有支架3，支架上置放波導(dǎo)管4，波導(dǎo)管4有光束輸入窗口D入9，在D入之前有透鏡L12，在波導(dǎo)管4輸出窗口D出8之后有透鏡L16。
本新型的波導(dǎo)管4是長(zhǎng)梯形的，它的輸入窗口D入9大于輸出窗口D出8，即D入＞D出。
上面所說的外殼1，在波導(dǎo)管4輸出窗口D出8的一端有與外殼1活動(dòng)連接的調(diào)節(jié)筒7，其透鏡L26就裝在此調(diào)節(jié)筒7上，調(diào)節(jié)筒7是可以改變自透鏡L26到波導(dǎo)管輸出窗口D出8之間的距離，從而就可以改變波導(dǎo)管4輸出光斑的大小。
上面所說的長(zhǎng)梯形波導(dǎo)管4夾在輸入和輸出窗口之間，光束通道是由相對(duì)兩片長(zhǎng)梯形平板T1，T2和相對(duì)兩片長(zhǎng)方形平板C1，C2圍成的長(zhǎng)梯形通道。如圖2所示。T1，T2，C1，C2四片平板通常采用表面平整度和平行度較好的玻璃平板，平板向著波導(dǎo)管內(nèi)腔的表面鍍有反射膜。當(dāng)一束平行的光束(激光束)射進(jìn)本新型的光強(qiáng)均勻器時(shí)，先通過透鏡L22聚焦，將光束的截面恰好縮小到與波導(dǎo)管4的輸入窗口D入9一樣大小，即入射光充滿波導(dǎo)管4的輸入窗口D入。入射光束進(jìn)入波導(dǎo)管4后，光束在長(zhǎng)梯形通道的內(nèi)壁上反射，由于T1與T2兩片平板是梯形平面，促使入射光束每反射一次，反射角就要變大，隨著入射角的增大，光束在波導(dǎo)管4內(nèi)的反射次數(shù)也就越來越多，這就相當(dāng)于延長(zhǎng)了入射光束在波導(dǎo)管內(nèi)所走的光程。也就是說，要求入射光束反射同樣的次數(shù)時(shí)，長(zhǎng)梯形波導(dǎo)管的長(zhǎng)度要比矩形波導(dǎo)管的長(zhǎng)度短。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工方便，各部件的加工精度要求較低。由于采用上述長(zhǎng)梯形的波導(dǎo)管和置于調(diào)節(jié)筒上的透鏡L26到波導(dǎo)管的輸出窗口D出8之間的距離可調(diào)，則均勻器的輸出光斑大小可以調(diào)節(jié)。與已有技術(shù)矩形波導(dǎo)光強(qiáng)均勻器相比，若達(dá)到同樣的均勻效果時(shí)，長(zhǎng)梯形波導(dǎo)管的長(zhǎng)度要短，因此也就縮小了均勻器的體積。


圖1是本實(shí)用新型的光強(qiáng)均勻器的結(jié)構(gòu)示意圖圖2是長(zhǎng)梯形波導(dǎo)管的結(jié)構(gòu)示意圖實(shí)施例如圖2所示，波導(dǎo)管的外壁T1，T2，C1，C3采用浮法玻璃平板，平板向著內(nèi)腔表面的反射膜為鍍鋁膜及相應(yīng)的保護(hù)膜。在掠入射的情況下表面反射率大于80％。C1和C2兩塊玻璃平板長(zhǎng)20cm，寬0.5cm，平板厚0.5cm。T1，T2兩塊平板長(zhǎng)20cm，上底寬1cm，下底寬1.8cm，平板厚0.5cm。膠合成一個(gè)鋁膜在內(nèi)壁的長(zhǎng)梯形波導(dǎo)管，其輸入窗口D入9為0.5×0.8cm，輸出窗口D出8為0.5×0.5cm。透鏡L12和L26用JGSI石英材料，焦距f＝20cm。如需減少通過激光的損耗，可以根據(jù)不同的激光波長(zhǎng)鍍上增透膜，也可以不鍍膜。透鏡直徑5cm，中心厚度小于0.8cm，光束透過率大于90％，用上述結(jié)構(gòu)和尺寸的長(zhǎng)梯形波導(dǎo)管所構(gòu)成的光強(qiáng)均勻器，其長(zhǎng)度要比已有技術(shù)矩形波導(dǎo)管的縮短三分之一。
權(quán)利要求1.一種長(zhǎng)梯形波導(dǎo)光強(qiáng)均勻器，包括置于一外殼(1)中間支架(3)上的波導(dǎo)管(4)，置于波導(dǎo)管(4)光束輸入窗口D入(9)之前有透鏡L1(2)，置于波導(dǎo)管(4)光束輸出窗口D出之后有透鏡L2(6)，其特征在于波導(dǎo)管(4)是長(zhǎng)梯形的，輸入窗口D入(9)大于輸出窗口D出(8)，即D入＞D出，在波導(dǎo)管(4)輸出窗口D出(8)端的長(zhǎng)形外殼(1)上有與外殼(1)活動(dòng)連接的調(diào)節(jié)筒(7)，透鏡L2(6)就置于這可以調(diào)節(jié)透鏡L2(6)與波導(dǎo)管(4)輸出窗口D出(8)之間距離的調(diào)節(jié)筒(7)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光強(qiáng)均勻器，其特征在于夾在波導(dǎo)管(4)輸入窗口D入與輸出窗口D出之間的光束通道是由相對(duì)兩片長(zhǎng)梯形內(nèi)表面鍍有反射膜的平板T1、T2和相對(duì)兩片長(zhǎng)方形內(nèi)表面鍍有反射膜的平板C1、C2所圍成的長(zhǎng)梯形通道。
專利摘要本實(shí)用新型是一種用于改善激光光強(qiáng)分布的長(zhǎng)梯形波導(dǎo)光強(qiáng)均勻器。它包括在一外殼中間的支架上置有長(zhǎng)梯形波導(dǎo)管,波導(dǎo)管的光束輸入窗口D
文檔編號(hào)G02B26/02GK2278945SQ96229370
公開日1998年4月15日 申請(qǐng)日期1996年2月29日 優(yōu)先權(quán)日1996年2月29日
發(fā)明者樓祺洪, 董景星, 王之江, 寧東, 魏運(yùn)榮, 向世清, 丁愛臻 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所