一种蓝光半导体激光正反面多层叠加偏振-空间合束装置

1.本发明属于蓝光半导体激光技术领域，更具体地，涉及一种蓝光半导体激光正反面多层叠加偏振-空间合束装置。


背景技术：

2.由于铜等金属反射率较高的材料对于蓝光的吸收远远大于红光，因此蓝光激光将会被广泛应用于cu的3d打印以及金属焊接等领域。蓝光半导体激光器是当前重要发展趋势，激光功率能够达到百瓦甚至千瓦输出。日本的岛津公司在2015年研发出的blue impact蓝光冲击二极管激光器能够输出100w的蓝光激光，可以应用于3d打印，并且可以使用纯铜粉末来代替目前已有的铜合金达到更好的加工效果；美国的nuburu公司在2019年使用由输出功率为4w的256个蓝光半导体发光单元通过光纤空间合束制成输出功率为500w的蓝光模块，并将连个蓝光发光模块通过偏振合束最终研发出输出功率为1000w的高功率蓝光半导体激光器。
3.目前，提高蓝光激光器输出功率的主要办法有三种：空间合束、偏振合束、以及光谱合束。其中，偏振合束是利用偏振选择光学元件将两束线偏振光束组合起来，光束质量可得到保证，功率和亮度可提高一倍。但它需要偏振输入光束，并导致一个非偏振输出光束，所以可以组合的元素的最大数量是两个，在一种结构中最多能把功率提高2倍，不可再度叠加。所以，从严格意义上讲，偏振合束不能被认为是一种功率放大的有效方法。这种方法常用于将两束偏振不同的泵浦光组合在一起。但它可以与其他合束方法组合用，如与光谱合束组合联合使用，作为最后的合束步骤。
4.国内对蓝光半导体激光器空间合束的研究，2018年武汉国家光电实验室将48颗蓝光单管垂直放置，最后耦合进400μm na0.22的多模光纤中，实验得到光纤输出功率为156.3w；2020年联赢激光宣称完成了千瓦级蓝光激光器的研制，其可以实现800μm、na 0.22光纤的1.1kw蓝光激光输出；2021年北京凯普林公司推出了170w可耦合进100μm、na为0.22光纤的445nm蓝光半导体激光器和250w可耦合进200μm、na 0.22光纤的445nm蓝光激光器；北工大与中科大半导体所在2021年利用空间合束和偏振合束技术设计了105μm na0.22光纤输出144.7w的高亮度蓝光半导体激光器。
5.然而，目前国内半导体激光合束的激光输出功率与国际顶尖水平仍有很大差距，并且欠缺对于蓝光波段的激光合束实验与研究，基本无法实现输出较高光束质量的高功率蓝光激光，同时现有的蓝光半导体激光器，体积大且稳定性不够，散热方面也存在问题。本发明对于提高国内半导体激光器行业发展与突破国外技术垄断均具有重要意义。


技术实现要素：

6.针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种蓝光半导体激光正反面多层叠加偏振-空间合束装置，旨在提出一种对多层蓝光半导体激光器阵列进行快慢轴准直、光束压缩以及偏振合束的装置。
7.为实现上述目的，本发明提供了一种蓝光半导体激光正反面多层叠加偏振-空间合束装置，包括：第一至第三光路模块、三层光束转折元件、快轴聚焦镜、慢轴聚焦镜、光纤，所述第二和第三光路模块分别以相反且相对第一光路模块90
°
夹角的角度与第一光路模块同时出射偏振合束的蓝光光束，在所述三层光束转折元件处合束，所述快轴聚焦镜和慢轴聚焦镜用于对合束后的蓝光光束分别进行快轴方向和慢轴方向上的聚焦，使之耦合进光纤中进行最终输出；
8.所述三层光束转折元件包含一层立方体棱镜以及两层锯齿形棱镜，立方体棱镜位于最下面用于透射第一层光路模块输出的蓝光光束，剩余两层锯齿形棱镜分别位于中间和最上面，且彼此角度互相垂直，用于压缩第二层和第三层光路模块输出的蓝光光束。
9.所述第一至第三光路模块均包括第一、二组蓝光半导体激光阵列、第一、二组光束准直镜组、第一、二组小反射镜组、第三、四组蓝光半导体激光阵列、第三、四组光束准直镜组、第三、四组小反射镜组、第一组大反射镜组、第二组大反射镜组、偏振合束镜、半波片。所述第一、二组光束准直镜组和所述第三、四组光束准直镜组分别用于在快轴方向和慢轴方向上准直第一、二组蓝光半导体激光阵列和第三、四组蓝光半导体激光阵列发射的若干蓝光光束，减小快慢轴发散角；准直后的蓝光光束分别经过第一、二组小反射镜组和第三、四组小反射镜组的反射后入射至第一组大反射镜组和第二组大反射镜组，经反射后入射至偏振合束镜中完成偏振合束过程，其中经过第一组大反射镜组光束直接入射，而经过第二组大反射镜组的光束需先经过半波片，对光束的偏振方向进行调整过后，再入射至偏振合束镜中。
10.所述第一、二组蓝光半导体激光阵列和第三、四组蓝光半导体激光阵列由若干个蓝光半导体发光单元为一组，每个单元之间排列紧密，用于发射等间距的蓝光光束。其中每一组蓝光半导体激光阵列分为两小组，一组位于装置的正面，另一组位于装置的反面，两组蓝光半导体激光阵列所处高度位置不同，其余参数完全一致；优选地，所述第一、二组蓝光半导体激光阵列和第三、四组蓝光半导体激光阵列均包括n个蓝光半导体发光单元并呈水平排列，其中n为自然数。组与组直接留有一定间隙，便于后续第一、二组小反射镜组和第三、四组小反射镜组进行光束角度调整。
11.进一步地，第一、二组蓝光半导体激光阵列所处位置要高于第三、四组蓝光半导体激光阵列所处位置，使得两组光束不会发生重叠，一方面是为了避免两组阵列出射的光束前后互相遮挡，另一方面是为了在慢轴方向上对两组光束进行空间叠加。
12.进一步地，第一组大反射镜组包括两片完全一样的平面反射镜，分别用于调整前后两组蓝光半导体激光阵列出射光束的角度，而由于两组蓝光半导体激光阵列所处的高度位置不同，所以两片平面反射镜所处的高度位置也不同，具体高度差与所对应蓝光半导体激光阵列之间的高度差一致。
13.进一步地，第二组大反射镜组包括三片平面反射镜，其中两片完全一致，摆放角度也相同，摆放高度位置与所对应的蓝光半导体激光阵列所处高度位置相同，第三片摆放角度与前两片互相垂直，将经过前两片平面反射镜反射的光束再次调整角度，使其入射至半波片中，参与后续的偏振合束过程。
14.进一步地，偏振合束镜用于将相互垂直的s光和p光合成一束光束输出，每一组蓝光半导体激光阵列出射的均为p光，其中位于正面的蓝光半导体激光阵列所出射的光束分
别通过第一组大反射镜组直接入射到偏振合束镜中，而位于反面的蓝光半导体激光阵列所出射的光束分别通过第二组大反射镜组入射到半波片中，改变偏振方向，由p光变为s光，再入射到偏振合束镜中，完成偏振合束过程。
15.进一步地，所述三层光束转折元件包含一层立方体棱镜以及两层锯齿形棱镜，最下层的立方体透镜一方面作为透镜将第一层光路模块中的蓝光半导体激光阵列出射的若干蓝光光束透射且不改变方向，上面两层锯齿形棱镜的锯齿形斜边为全反射面分别用于反射第二层光路模块中的蓝光半导体激光阵列和第三层光路模块中的蓝光半导体激光阵列所输出的蓝光光束，经过反射面的若干蓝光光束旋转90
°
后，保持等间距输出，且三层棱镜之间通过用胶水粘结接触面固定。
16.所述快轴聚焦镜与慢轴聚焦镜是用来对合束后的蓝光光束分别进行快轴方向和慢轴方向上的聚焦，使之耦合进光纤中进行最终输出。
17.进一步地，所述第一、二组小反射镜组和第三、四组小反射镜组对各组光束进行加密，一方面可减小光斑矩阵的“死区”，提高偏振合束光束质量，并提高整体的光纤耦合效率；另一方面可减小整体光束的体积，便于将各组光束同时入射到狭小的偏振合束镜中。
18.本发明提供了一种对多层蓝光半导体激光器阵列进行快慢轴准直、光束压缩以及偏振合束的装置及方法。本发明中通过对蓝光半导体激光阵列进行光束压缩，能够使更多的发光单元参与到偏振合束，在保证与发光单元输出激光光束质量相近的前提下提高最终的输出功率；并且，该发明通过慢轴方向上多层蓝光半导体激光阵列以及快轴方向上多个发光单元的叠加设计，使最终的合束光束快轴与慢轴方向上尺寸近似相等，更有利于耦合进光纤等后续利用。
19.通过本发明所构思的以上技术方案，与现有技术相比，能够取得以下
20.有益效果：
21.1.本发明提供了一种双面且三层结构的蓝光半导体激光阵列光束加密与偏振合束装置与方法，能够在保证与发光单元光束质量相近的前提下输出高功率蓝光激光，并且能够通过改变快轴方向上蓝光发光单元的个数来达到使最终的合束光斑在快轴方向上的尺寸与慢轴方向上的三层光斑尺寸之和近似相等的目的，该装置输出的近似于正方形的蓝光光斑相较于单层的椭圆形光斑更加容易耦合进光纤之中以方便后续的进一步应用。
22.2.本发明最终输出的蓝光合束光束拥有较高输出功率。首先，本发明利用小反射镜组对蓝光激光阵列的光束进行压缩，使其他元件在同样尺寸的前提下能够允许更多的蓝光光束通过，进而增加了蓝光发光单元的个数，提高了最终的输出功率；其次本发明拥有三层蓝光光谱合束装置，相比于其他的单层以及双层的光谱合束装置在耦合进光纤后能够拥有更高的输出功率。
23.3.本发明拥有更高的空间利用率。首先，本发明通过对蓝光光束的压缩以及多层的设计，在蓝光发光单元数量相同的情况下，相较于普通单层以及双层的光谱合数装置体积更小；其次，本装置通过对每一个蓝光发光单元的光程进行控制，使慢轴准直镜组、光束偏转元件以及衍射光栅—反射镜组均不用单独在不同位置摆放，进一步减小了整个装置的体积。综上，本发明以比现有蓝光半导体激光器更小的体积和更短的光程获得了最大的输出功率，在空间利用上达到了一个很高的水平。
24.4.本发明拥有更高的亮度。本发明利用光束加密将光束间距压缩到最低，尽可能
的使最终参与合束的光束数量达到最大，同时在空间合束已经没有太多优化空间的情况下，加入了偏振合束，使最终输出的光束数量增加了一倍，亮度得到了极大改善。
25.5.本发明最终输出的蓝光合束光束更易进行后续应用。本发明最终输出的蓝光光束在快轴与慢轴方向上尺寸近似相等，输出的蓝光光斑几乎为正方形，因此相较于其他装置输出的快轴尺寸大于慢轴尺寸的椭圆形光斑较易耦合进合适数值孔径的光纤中进行后续的加工应用。
附图说明
26.图1为本发明整体结构与光路示意图。
27.图2为本发明中的一组蓝光半导体激光阵列的蓝光光束经一组准直镜组准直的结构与光路示意图。
28.图3为本发明中的一组准直过后的光束经过一组小反射镜组后光束间距明显缩短的示意图。
29.图4为本发明中的两组光束通过大反射镜组第一次在慢轴方向上进行空间叠加的示意图。
30.图5为本发明中的正反面各自出射的光束在经过准直和加密后进行偏振合束的示意图。
31.图6为本发明中的三组光束通过三层光束转折元件第二次在慢轴方向上进行空间叠加的示意图。
32.图7为本发明中的光束通过快轴聚焦镜和慢轴聚焦镜耦合进光纤的示意图。
33.附图标记：
34.1、11、21-第一、二组蓝光半导体激光阵列，2、12、22-第一、二组光束准直镜组，3、13、23-第一、二组小反射镜组，4、14、24-第三、四组蓝光半导体激光阵列，5、15、25-第三、四组光束准直镜组，6、16、26-第三、四组小反射镜组，7、17、27-第一组大反射镜组，8、18、28-第二组大反射镜组，9、19、29-偏振合束镜，10、20、30-半波片，31-三层光束转折元件，32-快轴聚焦镜，33-慢轴聚焦镜，34-光纤。
具体实施方式
35.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间不构成冲突就可以相互组合。
36.本发明提供了一种蓝光半导体激光正反面多层叠加偏振-空间合束装置，包括：第一至第三光路模块、三层光束转折元件、快轴聚焦镜、慢轴聚焦镜、光纤，所述第二和第三光路模块分别以相反且相对第一光路模块90
°
夹角的角度与第一光路模块同时出射偏振合束的蓝光光束，在所述三层光束转折元件处合束，所述快轴聚焦镜和慢轴聚焦镜用于对合束后的蓝光光束分别进行快轴方向和慢轴方向上的聚焦，使之耦合进光纤中进行最终输出；
37.所述三层光束转折元件包含一层立方体棱镜以及两层锯齿形棱镜，立方体棱镜位于最下面用于透射第一层光路模块输出的蓝光光束，剩余两层锯齿形棱镜分别位于中间和
最上面，且彼此角度互相垂直，用于压缩第二层和第三层光路模块输出的蓝光光束。
38.所述第一至第三光路模块均包括第一、二组蓝光半导体激光阵列、第一、二组光束准直镜组、第一、二组小反射镜组、第三、四组蓝光半导体激光阵列、第三、四组光束准直镜组、第三、四组小反射镜组、第一组大反射镜组、第二组大反射镜组、偏振合束镜、半波片。所述第一、二组光束准直镜组和所述第三、四组光束准直镜组分别用于在快轴方向和慢轴方向上准直第一、二组蓝光半导体激光阵列和第三、四组蓝光半导体激光阵列发射的若干蓝光光束，减小快慢轴发散角；准直后的蓝光光束分别经过第一、二组小反射镜组和第三、四组小反射镜组的反射后入射至第一组大反射镜组和第二组大反射镜组，经反射后入射至偏振合束镜中完成偏振合束过程，其中经过第一组大反射镜组光束直接入射，而经过第二组大反射镜组的光束需先经过半波片，对光束的偏振方向进行调整过后，再入射至偏振合束镜中。
39.所述第一、二组蓝光半导体激光阵列和第三、四组蓝光半导体激光阵列由若干个蓝光半导体发光单元为一组，每个单元之间排列紧密，用于发射等间距的蓝光光束。其中每一组蓝光半导体激光阵列分为两小组，一组位于装置的正面，另一组位于装置的反面，两组蓝光半导体激光阵列所处高度位置不同，其余参数完全一致；优选地，所述第一、二组蓝光半导体激光阵列和第三、四组蓝光半导体激光阵列均包括n个蓝光半导体发光单元并呈水平排列，其中n为自然数。组与组直接留有一定间隙，便于后续第一、二组小反射镜组和第三、四组小反射镜组进行光束角度调整。
40.具体地，第一、二组蓝光半导体激光阵列所处位置要高于第三、四组蓝光半导体激光阵列所处位置，使得两组光束不会发生重叠，一方面是为了避免两组阵列出射的光束前后互相遮挡，另一方面是为了在慢轴方向上对两组光束进行空间叠加。
41.如图1所示为本发明具体实施例的装置示意图，其中包括第一、二组蓝光半导体激光阵列1、11、21、第一、二组光束准直镜组2、12、22、第一、二组小反射镜组3、13、23、第三、四组蓝光半导体激光阵列4、14、24、第三、四组光束准直镜组5、15、25、第三、四组小反射镜组6、16、26、第一组大反射镜组7、17、27、第二组大反射镜组8、18、28、偏振合束镜9、19、29、半波片10、20、30、三层光束转折元件31、快轴聚焦镜32、慢轴聚焦镜33、光纤34。
42.具体地，根据图1，本实例中第一、二组蓝光半导体激光阵列1、11、21和第三、四组蓝光半导体激光阵列4、14、24均包含20个输出波长为450nm输出功率为5w的蓝光发光单元。
43.根据图2，第一、二组蓝光半导体激光阵列1中每组阵列的10个蓝光发光单元紧密排列在一条线上，输出的10条蓝光光束经过第一、二组光束准直镜组2后在快轴方向和慢轴方向上被准直，减小了每束光束的快、慢轴发散角，改善光束质量。其余蓝光半导体激光阵列和所对应的光束准直镜组与其结构完全相同，可参照图1。
44.根据图2和图3，第一、二组蓝光半导体激光阵列1中每组阵列的10个蓝光发光单元的出射光束经过第一、二组光束准直镜组2准直后，在第一、二组小反射镜组3上发生反射，通过改变10个小反射镜的位置和角度，可以对10条蓝光光束之间的间距以及其出射角度进行调整，实现光束加密，增加参与偏振合束的光束数量，提高输出功率。其余小反射镜组与其结构和功能完全相同，可参照图1。
45.根据图1和图4，第一组大反射镜组7中的两片平面反射镜，分别用来反射第一、二组蓝光半导体激光阵列1和第三、四组蓝光半导体激光阵列4中位于正面的两组激光阵列所
出射的蓝光光束，两片平面反射镜所处的高度位置不同，一方面是为了避免前面一片平面反射镜遮挡住后面的光束，另一方面是为了实现两组光束在慢轴方向上的空间叠加，同时使得输出光束的快轴方向尺寸和慢轴方向尺寸更为接近，便于之后的聚焦耦合进光纤。其余大反射镜组与其结构和功能完全相同，可参照图1。
46.根据图1和图5，第一、二组蓝光半导体激光阵列1和第三、四组蓝光半导体激光阵列4中位于正面的两组激光阵列所出射的蓝光光束经过光束准直和光束加密后入射至偏振合束镜9中，偏振态为p光，位于反面的两组激光阵列所出射的蓝光光束经过光束准直和光束加密后入射后，再经过半波片10后，偏振态从p光变为s光，然后入射至偏振合束镜9中，完成偏振合束过程，以快轴方向上10束光和慢轴方向上2束光的排列方式出射。其余偏振合束镜与其结构和功能完全相同，可参照图1。
47.根据图1、图6和图7，12组蓝光半导体激光阵列所出射的蓝光光束经过空间合束和偏振合束后分为三束蓝光光束，从三个方向入射至三层光束转折元件31中，彼此之间的角度差为90
°
。三层光束转折元件31中，最下层的部分是立方体棱镜，第一层光路模块中的蓝光半导体激光阵列11、14出射的40条蓝光光束经过最下层的方形棱镜后不发生偏折，以原角度出射；中间层的部分是锯齿形反射棱镜，其斜边为全反面，第二层光路模块中的蓝光半导体激光阵列1、4出射的40条蓝光光束经过中间层的锯齿形反射棱镜后角度偏转90
°
出射，出射角度与最下层的蓝光光束相同；最上层的部分是锯齿形反射棱镜，其斜边为全反面，第三层光路模块中的蓝光半导体激光阵列21、24出射的40条蓝光光束经过中间层的锯齿形反射棱镜后角度偏转90
°
出射，出射角度与最下层的蓝光光束相同。此时120束蓝光光束完成了空间合束和偏振合束的过程，在空间上以快轴方向上10束光和慢轴方向上6束光的方式排列，且快轴方向的尺寸和慢轴方向的尺寸一致，再经过快轴聚焦镜32和慢轴聚焦镜33分别对光束的快轴方向和慢轴方向进行聚焦之后，耦合进光纤34中。
48.值得一提的是，本实施例中的蓝光半导体激光阵列的发光单元数量为10个，但只要满足最终的输出光斑近似为正方形则具体的发光单元数量可以有所增减，并且光束准直镜组、小反射镜组以及三层光束转折元件等装置中其他元件的结构与尺寸也需要随之变化。并且本装置中的所有元件无明确说明的情况下均可采用直接制造或者直接采购现有元件获得。
49.本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种蓝光半导体激光正反面多层叠加偏振-空间合束装置，其特征在于，包括：第一至第三光路模块、三层光束转折元件(31)、快轴聚焦镜(32)、慢轴聚焦镜(33)、光纤(34)，所述第二和第三光路模块分别以相反且相对第一光路模块90
°
夹角的角度与第一光路模块同时出射偏振合束的蓝光光束，在所述三层光束转折元件(31)处合束，所述快轴聚焦镜(32)和慢轴聚焦镜(33)用于对合束后的蓝光光束分别进行快轴方向和慢轴方向上的聚焦，使之耦合进光纤(34)中进行最终输出；所述三层光束转折元件(31)包含一层立方体棱镜以及两层锯齿形棱镜，立方体棱镜位于最下面用于透射第一层光路模块输出的蓝光光束，剩余两层锯齿形棱镜分别位于中间和最上面，且彼此角度互相垂直，用于压缩第二层和第三层光路模块输出的蓝光光束。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一至第三光路模块均包括第一、二组蓝光半导体激光阵列(1、11、21)、第一、二组光束准直镜组(2、12、22)、第一、二组小反射镜组(3、13、23)、第三、四组蓝光半导体激光阵列(4、14、24)、第三、四组光束准直镜组(5、15、25)、第三、四组小反射镜组(6、16、26)、第一组大反射镜组(7、17、27)、第二组大反射镜组(8、18、28)、偏振合束镜(9、19、29)、半波片(10、20、30)；所述第一、二组光束准直镜组(2、12、22)和所述第三、四组光束准直镜组(5、15、25)分别用于在快轴方向和慢轴方向上准直第一、二组蓝光半导体激光阵列(1、11、21)和第三、四组蓝光半导体激光阵列(4、14、24)发射的若干蓝光光束，减小快慢轴发散角；准直后的蓝光光束分别经过第一、二组小反射镜组(3、13、23)和第三、四组小反射镜组(6、16、26)的反射后入射至第一组大反射镜组(7、17、27)和第二组大反射镜组(8、18、28)，经反射后入射至偏振合束镜(9、19、29)中完成偏振合束过程，其中经过第一组大反射镜组(7、17、27)光束直接入射，而经过第二组大反射镜组(8、18、28)的光束需先经过半波片(10、20、30)，对光束的偏振方向进行调整过后，再入射至偏振合束镜(9、19、29)中。3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述第一、二组蓝光半导体激光阵列(1、11、21)和第三、四组蓝光半导体激光阵列(4、14、24)均由若干个蓝光半导体发光单元为一组，每个单元之间排列紧密，用于发射等间距的蓝光光束；其中每一组蓝光半导体激光阵列分为两小组，一组位于装置的正面，另一组位于装置的反面，两组蓝光半导体激光阵列所处高度位置不同，其余参数完全一致。4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述第一、二组蓝光半导体激光阵列(1、11、21)和第三、四组蓝光半导体激光阵列(4、14、24)均包括n个蓝光半导体发光单元并呈水平排列，其中n为自然数。5.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述第一、二组蓝光半导体激光阵列(1、11、21)所处位置要高于第三、四组蓝光半导体激光阵列(4、14、24)所处位置，使得两组光束不会发生重叠。6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述第一组大反射镜组(7、17、27)包括两片完全一样的平面反射镜，两片平面反射镜所处的高度位置不同，高度差与所对应蓝光半导体激光阵列之间的高度差一致。7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述第二组大反射镜组(8、18、28)包括三片平面反射镜，其中两片完全一致，摆放角度也相同，摆放高度位置与所对应的蓝光半导体激光阵列所处高度位置相同，第三片摆放角度与前两片互相垂直，将经过前两片平面反射
镜反射的光束再次调整角度，使其入射至半波片(10、20、30)中，参与后续的偏振合束过程。8.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述偏振合束镜(9、19、29)用于将相互垂直的s光和p光合成一束光束输出，每一组蓝光半导体激光阵列出射的均为p光，其中位于正面的蓝光半导体激光阵列所出射的光束分别通过第一组大反射镜组(7、17、27)直接入射到偏振合束镜(9、19、29)中，而位于反面的蓝光半导体激光阵列所出射的光束分别通过第二组大反射镜组(8、18、28)入射到半波片(10、20、30)中，改变偏振方向，由p光变为s光，再入射到偏振合束镜中，完成偏振合束过程。9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述三层光束转折元件(31)中最下层的立方体透镜一方面作为透镜将第一层光路模块中的蓝光半导体激光阵列(11、14)出射的若干蓝光光束透射且不改变方向，上面两层锯齿形棱镜的锯齿形斜边为全反射面分别用于反射第二层光路模块中的蓝光半导体激光阵列(1、4)和第三层光路模块中的蓝光半导体激光阵列(21、24)所输出的蓝光光束，经过反射面的若干蓝光光束旋转90
°
后，保持等间距输出。

技术总结
本发明公开了一种蓝光半导体激光正反面多层叠加偏振-空间合束装置，属于蓝光半导体激光技术领域。包括第一至第三光路模块、三层光束转折元件、快轴聚焦镜、慢轴聚焦镜、光纤，第二和第三光路模块分别以相反且相对第一光路模块90


技术研发人员：郑暤翾 胡烜瑜 唐霞辉 郑毅 段长城 张智博 王辉鹏 李仪芳 肖瑜
受保护的技术使用者：华中科技大学
技术研发日：2023.03.17
技术公布日：2023/7/11