一种大口径高精度激光扩束准直系统-挂牌专利-西安知识产权运营服务平台

一种大口径高精度激光扩束准直系统 授权有效中;

专利(申请)号： CN202421915071.X
专利类型：实用新型;
主分类： G物理;
产业领域：光学
专利来源：企业;
申请日： 2024-08-08
原始申请人：西安科佳光电科技有限公司
当前专利权人：西安科佳光电科技有限公司
交易方式：其他;
其他交易方式：
参考价格（元）：￥面议
联系方式：梁雪梅18821620636

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专利详情

本实用新型涉及一种激光扩束准直系统，为解决现有大口径扩束系统存在波前精度较低、制造成本高等问题，而提供一种大口径高精度激光扩束准直系统。本实用新型包括沿入射光传播方向依次设置的光焦度为负的第一透镜、光焦度为正的第二透镜、光焦度为负的第三透镜、光焦度为正的第四透镜；第一透镜为双凹透镜，用于接收入射光并对入射光进行初步发散；第二透镜为前凹后凸透镜，用于修正第一透镜出射光的发散角；第三透镜为双凹透镜，用于扩大第二透镜出射光的光束直径并改善光束质量；第四透镜为双凸透镜，用于对第三透镜的出射光进行整形和优化；第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜的物侧面和像侧面均为球面。

【英文摘要】

The utility model relates to a laser beam expanding and collimating system, and provides a large-caliber high-precision laser beam expanding and collimating system in order to solve the problems of low wavefront precision, high manufacturing cost and the like of the existing large-caliber beam expanding system The utility model comprises a first lens with negative optical power, a second lens with positive optical power, a third lens with negative optical power and a fourth lens with positive optical power which are sequentially arranged along the propagation direction of incident light; the first lens is a biconcave lens for receiving incident light and preliminarily diverging the incident light; the second lens is a convex lens with a concave front part and a convex rear part, and is used for correcting the divergence angle of the emergent light of the first lens; the third lens is a biconcave lens used to enlarge the beam diameter of the light emitted from the second lens and improve the beam quality; the fourth lens is a biconvex lens for shaping and optimizing the emitted light of the third lens; the object side surface and the image side surface of the first lens, the second lens, the third lens and the fourth lens are all spherical surfaces

技术摘要（来自于incoPat

【技术功效】

技术功效句	且成本效益高; 可有效避免因汇聚产生的实焦点而发生空气击穿或加热的情况; 减少了光束路径中的障碍; 易于装调、成本小; 易于集成; 其结构简洁; 公差宽松; 显著提高了系统的通信能力和效率; 避免了衍射效应和能量损失; 可实现激光束高质量传输
技术功效短语	成本效益高; 避免实焦点; 减少障碍; 成本小; 集成; 结构简洁; 公差宽松; 提高效率; 避免能量损失; 提高通信能力; 实现质量传输; 避免衍射效应; 装调
技术功效1级	成本; 焦点; 障碍; 集成度; 复杂性; 宽松; 效率; 损失; 能力; 质量; 衍射; 装调
技术功效2级	成本降低; 焦点避免; 障碍降低; 集成度; 复杂性降低; 宽松; 效率提高; 损失避免; 能力提高; 质量提高; 衍射避免; 装调
技术功效3级	效益成本降低; 实焦点避免; 障碍降低; 成本降低; 集成度; 结构复杂性降低; 公差宽松; 效率提高; 能量损失避免; 通信能力提高; 实现传递质量提高; 效应衍射避免; 装调
技术功效TRIZ参数	39-生产率;36-系统的复杂性;23-物质损失;27-可靠性;

分类号

【技术分类】

主分类号	G02B27/09; G 物理学 G02B 光学元件、系统或装置 [20000101] *G02B27/09 不包含在其他类目中的射束成形，例如改变横截面面积 [20060101] G02B27/00 不包含在SG02B1/00至G02B26/00、G02B30/00组中的任何一组中的光学系统或设备 [20060101] G02 光学
IPC分类号	G02B27/09; G02B27/30; G02B3/00;
CPC分类号	Y02E30/10;

【行业分类】

国民经济行业分类	制造业 C4040; C4090;
国民经济行业(主)	制造业 C4040; C4090;
新兴产业分类	前沿新材料 3.6;
新兴产业(主)	前沿新材料 3.6;
知识密集型分类	新装备制造业 306;
学科分类	工程物理科学 A120101; C040101;
清洁能源产业分类	太阳能产业 3.1.0;
数字经济核心产业分类	数字产品制造业 010404;

其他著录项

代理机构	西安智邦专利商标代理有限公司 61211
代理人	王少文
申请语言	汉语

权利要求

1.一种大口径高精度激光扩束准直系统，其特征在于：
包括沿入射光传播方向依次设置的光焦度为负的第一透镜(L1)、光焦度为正的第二透镜(L2)、光焦度为负的第三透镜(L3)、光焦度为正的第四透镜(L4)；
定义第一透镜(L1)、第二透镜(L2)、第三透镜(L3)和第四透镜(L4)的光束入射方向为前方，光束出射方向为后方；所述第一透镜(L1)为双凹透镜，用于接收入射光并对入射光进行初步发散；所述第二透镜(L2)为前凹后凸透镜，用于修正第一透镜(L1)出射光的发散角；
所述第三透镜(L3)为双凹透镜，用于扩大第二透镜(L2)出射光的光束直径并改善光束质量；所述第四透镜(L4)为双凸透镜，用于对第三透镜(L3)的出射光进行整形和优化，使其达到最终所需的光束直径；所述第一透镜(L1)、第二透镜(L2)、第三透镜(L3)和第四透镜(L4)的光束入射面和光束出射面均为球面。

2.根据权利要求1所述的一种大口径高精度激光扩束准直系统，其特征在于：
所述第一透镜(L1)的光束入射面曲率半径R1o满足：‑27.5mm≤R1o≤‑25.5mm，光束出射面曲率半径R1i满足：44.5mm≤R1i≤46.5mm；
所述第二透镜(L2)的光束入射面曲率半径R2o满足：‑145.5mm≤R2o≤‑143.7mm，光束出射面曲率半径R2i满足：‑34.5mm≤R2i≤‑32.5mm；
所述第三透镜(L3)的光束入射面曲率半径R3o满足：‑357mm≤R3o≤‑355mm，光束出射面曲率半径R3i满足62.5mm≤R3i≤64.5mm；
所述第四透镜(L4)的光束入射面曲率半径R4o满足：775.2mm≤R4o≤777.2mm，光束出射面曲率半径R4i满足‑105.5mm≤R4i≤‑104.5mm。

3.根据权利要求2所述的一种大口径高精度激光扩束准直系统，其特征在于：
所述第一透镜(L1)和第二透镜(L2)的材质均为光学玻璃H‑ZPK5；所述第三透镜(L3)和第四透镜(L4)的材质均为光学玻璃H‑FK61B。

4.根据权利要求3所述的一种大口径高精度激光扩束准直系统，其特征在于：
所述第一透镜(L1)的厚度为1.5mm～3.0mm；
所述第二透镜(L2)的厚度为8.25mm～9.25mm；
所述第三透镜(L3)的厚度为2.5mm～4.5mm；
所述第四透镜(L4)的厚度为15mm～17mm。

5.根据权利要求4所述的一种大口径高精度激光扩束准直系统，其特征在于：
所述第一透镜(L1)和第二透镜(L2)的光学间距为26mm～29mm；
所述第二透镜(L2)和第三透镜(L3)的光学间距为0.8mm～1.3mm；
所述第三透镜(L3)和第四透镜(L4)的光学间距为85mm～88mm。

6.根据权利要求5所述的一种大口径高精度激光扩束准直系统，其特征在于：
所述第一透镜(L1)的光束入射面和第四透镜(L4)的光束出射面之间的距离为144mm～150mm。

7.根据权利要求6所述的一种大口径高精度激光扩束准直系统，其特征在于：
所述第一透镜(L1)、第二透镜(L2)、第三透镜(L3)和第四透镜(L4)的光束入射面和光束出射面上均镀有高增透膜。

8.根据权利要求7所述的一种大口径高精度激光扩束准直系统，其特征在于：
每个所述高增透膜的单面透过率均为0.995。

专利文本

CN222838294U