激光组件、激光设备及出射角度调节方法与流程

本申请涉及激光器，特别是涉及一种激光组件、激光设备及出射角度调节方法。

背景技术：

1、传统的基于水平腔面发射激光器（horizontal cavity surface-emittinglaser，hcsel）的线激光模组的出射角度通常是固定，难以满足出射角度需要随时调整的场景。当hcsel为多线设计，即能够发射多条相间隔的激光线时，传统的线激光模组通常也是通过设置多个不同的光学元件来实现不同的激光线出射角度的偏转，当线激光模组制造完成后其不同的激光线的出射角度即固定，无法做到出射角度的随时调整，难以满足不同的使用需求。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对传统的线激光模组出射角度无法随时调整的问题，提供一种激光组件、激光设备及出射角度调节方法。

2、一种激光组件，包括：

3、激光器，设有第一取样光栅区和第二取样光栅区，并包括第一调节元件以及第二调节元件，所述第一取样光栅区能够将激光耦合射出，所述第一调节元件用于调节所述第一取样光栅区的折射率，所述第二调节元件用于调节所述第二取样光栅区的折射率；

4、角度调节元件，具有相背设置的入射面和出射面，所述入射面与所述第一取样光栅区相对，所述角度调节元件被配置为：从所述入射面射入所述角度调节元件的激光在所述出射面上的出射角度随激光波长的变化而变化。

5、上述激光组件，通过调节第一取样光栅区和第二取样光栅区的折射率，能够调节第一取样光栅区和第二取样光栅区的重合反射峰，从而调节激光器出射的激光的波长。不同波长的激光从入射面射入角度调节元件后，在出射面的出射角度不同，由此，激光器出射激光可调的设置配合角度调节元件，能够调节激光组件发射的激光的出射角度，满足不同的使用需求。

6、在其中一个实施例中，所述激光组件还设有位于所述第一取样光栅区和所述第二取样光栅区之间的相位调整区，所述激光组件包括第三调节元件，所述第三调节元件用于调节所述相位调整区的折射率。通过调节相位调整区的折射率，能够调节在第一取样光栅区和第二取样光栅区之间经过相位调整区的光线的相位，能够配合第一取样光栅区和第二取样光栅区实现对出射波长的调节，提升对出射波长的调节精度。

7、在其中一个实施例中，所述第一调节元件、所述第二调节元件以及所述第三调节元件均包括加热电极，所述第一调节元件、所述第二调节元件以及所述第三调节元件均能够通过调节对应区域的温度以调节对应区域的折射率；或者，

8、所述第一调节元件、所述第二调节元件以及所述第三调节元件均包括电极，所述第一调节元件、所述第二调节元件以及所述第三调节元件均能够通过向对应区域注入电流以调节对应区域的折射率。多样化的折射率调节方式能够提高激光组件的设计自由度，降低设计和制造难度。

9、在其中一个实施例中，所述第一取样光栅区设有二阶取样光栅，所述第二取样光栅区设有一阶取样光栅或者二阶取样光栅。 第一取样光栅区设有二阶取样光栅，能够将激光耦合射出，从而能够作为激光输出区域，当第二取样光栅区设有一阶取样光栅时，能够降低从第二取样光栅区出射的杂光，提升激光器的光学性能，当第二取样光栅区设有二阶取样光栅时，能够简化第二取样光栅区的设计和制造难度，当第二取样光栅区设有二阶取样光栅时，激光组件能够发射两条线激光，其中第二取样光栅区能够产生一个垂直出射的激光，第一取样光栅区能够产生一个有偏转角度出射的激光，两条激光能够经过一个角度调节元件，也能够分别经过两个折射率不同的角度调节元件，以实现更丰富的功能。

10、在其中一个实施例中，所述激光器包括水平腔面发射激光器，所述第一取样光栅区能够将光线耦合射出。

11、在其中一个实施例中，所述第一取样光栅区和所述第二取样光栅区的光栅结构呈周期性变化，所述第一取样光栅区和所述第二取样光栅区的反射谱为梳状反射谱。梳状反射谱能够通过重合反射峰的调节改变出射波长，调节范围更广，调节效率高。

12、在其中一个实施例中，所述出射面与所述入射面之间成锐角夹角，或者，所述角度调节元件包括微透镜阵列或光栅。角度调节元件多样化的设置能够提升激光组件的设计自由度，同时能够满足不同的使用需求。

13、在其中一个实施例中，所述激光器为多线激光器，所述激光器包括多个相间隔的发光区域，所述激光组件包括多个角度调节元件，多个所述角度调节元件与多个所述发光区域一一对应的相对设置。设置多个角度调节元件使得激光器为多线设计时也能够实现出射角度的调整。

14、在其中一个实施例中，至少两个所述角度调节元件的阿贝数不同。由此，能够使得激光器发射的不同的激光线有不同的出射角度，能够满足不同的使用需求。

15、在其中一个实施例中，所述激光组件包括第一角度调节元件、第二角度调节元件和第三角度调节元件，所述第一角度调节元件和所述第三角度调节元件设于所述第二角度调节元件相背的两侧，所述第一角度调节元件和所述第三角度调节元件的阿贝数小于所述第二角度调节元件的阿贝数。通过对至少三个角度调节元件的阿贝数搭配进行设计，使得两侧的激光线相对中间的激光线具有更大的角度偏折，从而使得三个激光线相互远离扩散，能够满足更多的使用需求。

16、在其中一个实施例中，所述激光组件还包括加热结构，所述加热结构用于对所述角度调节元件进行加热，以调节所述角度调节元件的温度；和/或，

17、所述激光组件还包括供电结构，所述供电结构用于对所述角度调节元件施加电压，并能够调节施加于所述角度调节元件上的电压大小。通过调节角度调节元件的温度和/或电压，能够改变角度调节元件的折射率，配合激光波长的变化进一步提升激光出射角度的可调节范围，满足更多的使用需求，同时也能够弥补部分激光器或应用场景波长变化范围较小的限制，通过改变角度调节元件的折射率提升出射角度的可调节范围。

18、一种激光设备，包括如上述任一实施例所述的激光组件。

19、一种出射角度调节方法，包括：

20、提供激光器和角度调节元件，所述激光器设有第一取样光栅区和第二取样光栅区，所述第一取样光栅区和所述第二取样光栅区的反射谱为梳状反射谱，所述角度调节元件具有相背设置的入射面和出射面，所述角度调节元件被配置为：从所述入射面射入所述角度调节元件的激光在所述出射面上的出射角度随激光波长的变化而变化；

21、调节所述第一取样光栅区和所述第二取样光栅区的重合反射峰；

22、通过所述入射面接收所述第一取样光栅区出射的激光，并将激光从所述出射面射出。

23、在其中一个实施例中，调节所述第一取样光栅区和所述第二取样光栅区的重合反射峰的步骤包括：

24、调节所述第一取样光栅区和/或所述第二取样光栅区的折射率。

25、采用上述出射角度调节方法，能够快速调整经角度调节元件的激光的出射角度，且激光器的出射波长调节范围广，能够提升激光的出射角度的调节范围。

技术特征：

1.一种激光组件，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的激光组件，其特征在于，所述激光组件还设有位于所述第一取样光栅区和所述第二取样光栅区之间的相位调整区，所述激光组件包括第三调节元件，所述第三调节元件用于调节所述相位调整区的折射率。

3.根据权利要求2所述的激光组件，其特征在于，所述第一调节元件、所述第二调节元件以及所述第三调节元件均包括加热电极，所述第一调节元件、所述第二调节元件以及所述第三调节元件均能够通过调节对应区域的温度以调节对应区域的折射率；或者，

4.根据权利要求1所述的激光组件，其特征在于，所述第一取样光栅区设有二阶取样光栅，所述第二取样光栅区设有一阶取样光栅或者二阶取样光栅。

5.根据权利要求4所述的激光组件，其特征在于，所述激光器包括水平腔面发射激光器，所述第一取样光栅区能够将光线耦合射出。

6.根据权利要求1所述的激光组件，其特征在于，所述第一取样光栅区和所述第二取样光栅区的光栅结构呈周期性变化，所述第一取样光栅区和所述第二取样光栅区的反射谱为梳状反射谱。

7.根据权利要求1所述的激光组件，其特征在于，所述出射面与所述入射面之间成锐角夹角，或者，所述角度调节元件包括微透镜阵列或光栅。

8.根据权利要求1所述的激光组件，其特征在于，所述激光器为多线激光器，所述激光器包括多个相间隔的发光区域，所述激光组件包括多个角度调节元件，多个所述角度调节元件与多个所述发光区域一一对应的相对设置，至少两个所述角度调节元件的阿贝数不同。

9.根据权利要求8所述的激光组件，其特征在于，所述激光组件包括第一角度调节元件、第二角度调节元件和第三角度调节元件，所述第一角度调节元件和所述第三角度调节元件设于所述第二角度调节元件相背的两侧，所述第一角度调节元件和所述第三角度调节元件的阿贝数小于所述第二角度调节元件的阿贝数。

10.根据权利要求1-9任一项所述的激光组件，其特征在于，所述激光组件还包括加热结构，所述加热结构用于对所述角度调节元件进行加热，以调节所述角度调节元件的温度；和/或，

11.一种激光设备，其特征在于，包括如权利要求1-10任一项所述的激光组件。

12.一种出射角度调节方法，其特征在于，包括：

13.根据权利要求12所述的出射角度调节方法，其特征在于，调节所述第一取样光栅区和所述第二取样光栅区的重合反射峰的步骤包括：

技术总结
本申请涉及一种激光组件、激光设备及出射角度调节方法。激光组件包括激光器以及角度调节元件。激光器设有第一取样光栅区和第二取样光栅区，并包括第一调节元件以及第二调节元件，所述第一取样光栅区能够将激光耦合射出，所述第一调节元件用于调节所述第一取样光栅区的折射率，所述第二调节元件用于调节所述第二取样光栅区的折射率；角度调节元件具有相背设置的入射面和出射面，所述入射面与所述第一取样光栅区相对，所述角度调节元件被配置为：从所述入射面射入所述角度调节元件的激光在所述出射面上的出射角度随激光波长的变化而变化。上述激光组件，激光的出射角度可调。

技术研发人员：赵桑之,周德来
受保护的技术使用者：深圳市柠檬光子科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/6/5