基于光管集成和微光学的激光匀化器

本发明涉及激光束整形，旨在通过多个具有非均匀光束强度分布(可见光、红外或紫外光谱中的入射高斯激光束或其他高阶多横模)的激光束源，实现受控的强度分布，通常为平顶分布。激光束匀化‑扩束器使用主光束整形器元件或光管(光积分器)，以及第二光束整形器单元或微透镜阵列(MLA)，即限定平顶强度分布输出的第二光积分器，从而提供第二匀化级。本发明还包括几种光学器件，如光扩散器、镜、二向色滤光片、光束整形透镜、光管和微透镜，以在所需的输出角度实现良好的匀化。本发明被设计为完全集成/混合一个或多个波长的激光源，例如红色、绿色和蓝色，但也可以集成可见/不可见光谱中的其他波长。如果使用多波长作为初始激光源，光引擎输出可以提供良好的匀化性和颜色混合，几乎没有明显的散斑，接近平顶强度分布，也没有可见的热点或干涉图案。本发明可用于许多应用，如显微镜、材料加工、荧光、照明设备、全息术、光纤耦合等，这些应用需要激光的光谱特性(窄带、单色性)，但同时需要强度的均匀分布。