一种半导体激光测距机的菲涅尔透镜激光发射光学构型的制作方法

    专利查询2025-06-11  49


    本发明涉及激光测距,尤其是涉及一种半导体激光测距机的菲涅尔透镜激光发射光学构型。


    背景技术:

    1、半导体激光器用于激光测距、激光雷达等设备中时,由于快慢轴发散角差异大,发光面尺寸不一致等问题,光斑不规则,整形困难,能量利用率低。使用常规的宽发光面半导体光束切割重组技术,构型复杂,装调困难,无法充分发挥半导体激光测距机的小型化、轻量化、易调节的优势。


    技术实现思路

    1、本发明的目的在于提供一种半导体激光测距机的菲涅尔透镜激光发射光学构型,以解决现有技术中存在的使用常规的宽发光面半导体光束切割重组技术,构型复杂,装调困难,无法充分发挥半导体激光测距机的小型化、轻量化、易调节的优势的技术问题。本发明提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。

    2、为实现上述目的,本发明提供了以下技术方案:

    3、本发明提供的一种半导体激光测距机的菲涅尔透镜激光发射光学构型,包括半导体激光器、菲涅尔透镜模块和整形元件,其中,所述半导体激光器、所述菲涅尔透镜模块和所述整形元件依次排列设置;

    4、所述半导体激光器发射的激光依次经过所述菲涅尔透镜模块和所述整形元件;

    5、所述菲涅尔透镜模块用于将所述激光的快慢轴光束切割重组;

    6、所述整形元件用于调整所述激光发射出来的形状。

    7、可选地,所述菲涅尔透镜模块包括第一菲涅尔透镜、k9玻璃和第二菲涅尔透镜,所述第一菲涅尔透镜和所述第二菲涅尔透镜分别位于所述k9玻璃的两侧,所述第一菲涅尔透镜和所述第二菲涅尔透镜通过所述k9玻璃正交键合。

    8、可选地,所述菲涅尔透镜模块的尺寸为1mm×1mm×3mm,所述第一菲涅尔透镜或所述第二菲涅尔透镜的深度为0.5±0.05mm,所述第一菲涅尔透镜或所述第二菲涅尔透镜的曲率半径为3±0.1mm。

    9、可选地,所述整形元件为弯月透镜,且所述整形元件的横截面形状为方形。

    10、可选地,所述整形元件上靠近所述菲涅尔透镜模块的第一曲面的曲率半径为-18±0.1mm,所述整形元件上远离所述菲涅尔透镜模块的第二曲面的曲率半径为-5.5±0.1mm,所述整形元件的中心厚度为3.5±0.1mm。

    11、可选地,所述整形元件采用的材料为h-k9l。

    12、可选地,所述一种半导体激光测距机的菲涅尔透镜激光发射光学构型的封装采用为to封装。

    13、可选地,所述半导体激光器的波长为905nm,发光面尺寸为230μm×10μm,发散角为10°×10°。

    14、本发明提供的一种半导体激光测距机的菲涅尔透镜激光发射光学构型,半导体激光器用于提供半导体激光测距机的激光输出,菲涅尔透镜模块用于激光的初步切割整形,将激光的快慢轴光束进行切割重组,整形元件会对激光进行最终的整形。该发明可以提高宽发光面半导体激光器的利用率,有效降低输出激光快慢轴的光参数积差异,提高半导体激光测距机对不同规格目标的适应程度,极大提升了半导体激光测距机的测程,使用菲涅尔透镜模块体积小,重量轻,免装调,节省人力物力,解决了现有技术中存在的使用常规的宽发光面半导体光束切割重组技术,构型复杂,装调困难,无法充分发挥半导体激光测距机的小型化、轻量化、易调节的优势的技术问题。



    技术特征:

    1.一种半导体激光测距机的菲涅尔透镜激光发射光学构型,其特征在于,包括半导体激光器(1)、菲涅尔透镜模块(2)和整形元件(3),其中,

    2.根据权利要求1所述的一种半导体激光测距机的菲涅尔透镜激光发射光学构型,其特征在于,所述菲涅尔透镜模块(2)包括第一菲涅尔透镜(21)、k9玻璃(22)和第二菲涅尔透镜(23),所述第一菲涅尔透镜(21)和所述第二菲涅尔透镜(23)分别位于所述k9玻璃(22)的两侧,所述第一菲涅尔透镜(21)和所述第二菲涅尔透镜(23)通过所述k9玻璃(22)正交键合。

    3.根据权利要求2所述的一种半导体激光测距机的菲涅尔透镜激光发射光学构型,其特征在于,所述菲涅尔透镜模块(2)的尺寸为1mm×1mm×3mm,所述第一菲涅尔透镜(21)或所述第二菲涅尔透镜(23)的深度为0.5±0.05mm,所述第一菲涅尔透镜(21)或所述第二菲涅尔透镜(23)的曲率半径为3±0.1mm。

    4.根据权利要求1所述的一种半导体激光测距机的菲涅尔透镜激光发射光学构型,其特征在于,所述整形元件(3)为弯月透镜,且所述整形元件(3)的横截面形状为方形。

    5.根据权利要求4所述的一种半导体激光测距机的菲涅尔透镜激光发射光学构型,其特征在于,所述整形元件(3)上靠近所述菲涅尔透镜模块(2)的第一曲面(31)的曲率半径为-18±0.1mm,所述整形元件(3)上远离所述菲涅尔透镜模块(2)的第二曲面(32)的曲率半径为-5.5±0.1mm,所述整形元件(3)的中心厚度为3.5±0.1mm。

    6.根据权利要求4所述的一种半导体激光测距机的菲涅尔透镜激光发射光学构型,其特征在于,所述整形元件(3)采用的材料为h-k9l。

    7.根据权利要求1所述的一种半导体激光测距机的菲涅尔透镜激光发射光学构型,其特征在于,所述一种半导体激光测距机的菲涅尔透镜激光发射光学构型的封装采用为to封装。

    8.根据权利要求1所述的一种半导体激光测距机的菲涅尔透镜激光发射光学构型,其特征在于,所述半导体激光器(1)的波长为905nm,发光面尺寸为230μm×10μm,发散角为10°×10°。


    技术总结
    本发明提供了一种半导体激光测距机的菲涅尔透镜激光发射光学构型,涉及激光测距技术领域,解决了现有技术中存在的使用常规的宽发光面半导体光束切割重组技术,构型复杂,装调困难,无法充分发挥半导体激光测距机的小型化、轻量化、易调节的优势的技术问题。该装置包括半导体激光器、菲涅尔透镜模块和整形元件,其中,所述半导体激光器、所述菲涅尔透镜模块和所述整形元件依次排列设置;所述半导体激光器发射的激光依次经过所述菲涅尔透镜模块和所述整形元件;所述菲涅尔透镜模块用于将所述激光的快慢轴光束切割重组;所述整形元件用于调整所述激光发射出来的形状。

    技术研发人员:董涛,王阳阳,孟亚婷,张国雷,陆瑞月
    受保护的技术使用者:洛阳顶扬光电技术有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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