CN113310670A - 激光偏振合束测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种激光偏振合束测量装置，包括第一光源(LS1)、第二光源(LS2)、第一半波片(HW1)、第二半波片(HW2)、第一检偏器(P1)、第二检偏器(P2)、第一反射镜(RM1)、第二反射镜(RM2)、第三反射镜(RM3)、第四反射镜(RM4)、第五反射镜(RM5)、第六反射镜(RM6)、第一光束调节模块(LA1)、第二光束调节模块(LA2)、偏振合束镜(BC)、取样镜(SP)、第一检测器(PD1)和第二检测器(PD2)。本发明利用光束调节模块实现合束前单激光束的光斑尺寸与发散角的一致性调节，利用合束后激光近场和远场光斑同时监测的方式，保证高精度合束效果。

Description

激光偏振合束测量装置

技术领域

本发明涉及半导体激光技术领域，尤其涉及一种激光偏振合束测量装置。

背景技术

随着大功率激光器在光纤激光泵浦或工业加工的应用范围逐渐拓展，人们对高功率激光器的性能要求也越来越高，要求在获得高功率输出的同时，还要兼顾激光器的光束质量。合束作为一种提高激光器输出功率最常用的方法，在高功率半导体、光纤及全固态激光器在中得到了广泛的应用。

激光合束技术种类较多，主要分为相干合束和非相干合束。其中，非相干合束是应用较为广泛，非相干合束是指单独控制各光束聚集并指向目标，使光纤激光阵列在目标处进行简单的光强叠加，实现输出功率的提高。非相干合束又可以分为偏振合束、空间合束和波长合束。偏振合束的效率高，主要用于单一波长工作，但是成本较高；波长合束可以对较宽波段范围内的多路激光进行合束，但是对合束镜的要求较高；空间合束的效率高，但是光束质量较差。

发明内容

为了提高合束质量和合束效率，本发明提供了一种激光偏振合束测量装置。

本发明一方面提供一种激光偏振合束测量装置，包括：第一光源LS1、第二光源LS2、第一半波片HW1、第二半波片HW2、第一检偏器P1、第二检偏器P2、第一反射镜RM1、第二反射镜RM2、第三反射镜RM3、第四反射镜RM4、第五反射镜RM5、第六反射镜RM6、第一光束调节模块LA1、第二光束调节模块LA2、偏振合束镜BC、取样镜SP、第一检测器PD1和第二检测器PD2，其中：第一光源LS1的出射激光依次经过第一检偏器P1、第五反射镜RM5和第六反射镜RM6的光路反射偏转后被引导至偏振合束镜BC；第二光源LS2的出射激光依次经过第一反射镜RM1、第二反射镜RM2、第三反射镜RM3和第四反射镜RM4的光路反射偏转后被引导至偏振合束镜BC；第一光束调节模块LA1设置于第六反射镜RM6与偏振合束镜BC之间，用于调节第一光源LS1的反射光束的发散角和光斑尺寸；第二光束调节模块LA2设置于第四反射镜RM4与偏振合束镜BC之间，用于调节第二光源LS2的反射光束的发散角和光斑尺寸；第一半波片HW1和第二半波片HW2用于分别将第一光源LS1和第二光源LS2的出射光束转换为两正交偏振态激光，偏振合束镜BC用于将两正交偏振态激光进行合束，输出合束激光；取样镜SP设置于偏振合束镜BC的出射光路上，用于将合束激光切分为反射子光束和透射子光束，第一检测器PD1和第二检测器PD2用于检测反射子光束和透射子光束分别对应的远场和近场光斑重合度。

在一些实施例中，第一光源LS1和第二光源LS2的出光口方向一致且相互错开，第一光源LS1和第二光源LS2均出射线偏振激光。

在一些实施例中，第一半波片HW1设置于第一光源LS1与第一检偏器P1之间，用于将第一光源LS1的出射激光转换为P偏振光；第二半波片HW2设置于第一反射镜RM1与第二反射镜RM2之间，用于将第二光源LS2的出射激光转换为S偏振光。

在一些实施例中，第一检偏器P1用于检测第一光源LS1的出射激光经过转换后的激光偏振态；第二检偏器P2设置于第二半波片HW2与第二反射镜RM2之间，用于检测第二光源LS2的出射激光经过转换后的激光偏振态。

在一些实施例中，激光偏振合束测量装置还包括第一光阱LT1和第二光阱LT2，分别设置于第一检偏器P1和第二检偏器P2的反射面上，第一光阱LT1和第二光阱LT2分别用于吸收由于第一光源LS1和第二光源LS2的低线性度引起的杂散光。

在一些实施例中，激光偏振合束测量装置还包括激光功率计或激光能量计，分别设置于第一检偏器P1的透射面和第二检偏器P2的反射面上，激光功率计或激光能量计分别用于检测第一检偏器P1透射和第二检偏器P2反射的激光功率或能量。

在一些实施例中，第一反射镜RM1、第二反射镜RM2、第三反射镜RM3、第四反射镜RM4、第五反射镜RM5和第六反射镜RM6均为45°全反镜，第三反射镜RM3、第四反射镜RM4、第五反射镜RM5和第六反射镜RM6安装于可调镜架上，可调镜架用于调节光束指向。

在一些实施例中，第一光束调节模块LA1和第二光束调节模块LA2均为可调的低倍扩束镜，通过调节低倍扩束镜内的透镜间距实现发散角和光斑尺寸的调节。

在一些实施例中，第一检测器PD1和第二检测器PD2均为CCD电荷耦合器件或PSD光电位敏检测器。

在一些实施例中，激光偏振合束测量装置还包括第一衰减片AT1、第二衰减片AT2和聚焦透镜FC，其中：

反射子光束依次经过聚焦透镜FC和第一衰减片AT1通入第一检测器PD1，透射子光束经过第二衰减片AT2通入第二检测器PD2；

第一检测器PD1设置于聚焦透镜FC的成像焦点位置。

在一些实施例中，第二检测器PD2与第二衰减片AT2之间还设置有二重取样镜，透射子光束经过二重取样镜的反射后经由第二衰减片AT2通入第二检测器PD2。

本发明另一方面提供一种激光空间合束测量装置，包括：第一光源LS1、第二光源LS2、第一反射镜RM1、第二反射镜RM2、第三反射镜RM3、第四反射镜RM4、第五反射镜RM5、第六反射镜RM6、第七反射镜RM7、第八反射镜RM8、第一光束调节模块LA1、第二光束调节模块LA2、空间合束镜SC、取样镜SP、第一检测器PD1和第二检测器PD2，其中：第一光源LS1的出射激光依次经过第五反射镜RM5、第六反射镜RM6、第七反射镜RM7和第八反射镜RM8的光路偏转后被引导至空间合束镜SC；第二光源LS2的出射激光依次经过第一反射镜RM1、第二反射镜RM2、第三反射镜RM3和第四反射镜RM4的光路偏转后被引导至空间合束镜SC；第一光束调节模块LA1设置于第七反射镜RM7与第八反射镜RM8之间，用于调节第一光源LS1的反射光束的发散角和光斑尺寸；第二光束调节模块LA2设置于第四反射镜RM4与空间合束镜SC之间，用于调节第二光源LS2的反射光束的发散角和光斑尺寸；空间合束镜SC用于将第一光源LS1和第二光源LS2的反射光束进行合束，输出合束激光；取样镜SP设置于空间合束镜SC的出射光路上，用于将合束激光切分为反射子光束和透射子光束，第一检测器PD1和第二检测器PD2用于检测反射子光束和透射子光束分别对应的远场和近场光斑重合度。

在一些实施例中，空间合束镜SC包括相互平行的第一镜面和第二镜面；其中，第一光源LS1和第二光源LS2出射的两路激光被引导倾斜入射至空间合束镜SC的第一镜面，经过第一镜面和第二镜面依序多次反射后，在第二镜面上透射出，形成合束激光出射。

在一些实施例中，激光偏振合束测量装置还包括第一衰减片AT1、第二衰减片AT2和聚焦透镜FC，其中：反射子光束依次经过聚焦透镜FC和第一衰减片AT1通入第一检测器PD1，透射子光束经过第二衰减片AT2通入第二检测器PD2；第一检测器PD1设置于聚焦透镜FC的成像焦点位置。

与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：

(1)利用合束后激光近场和远场光斑同时监测的方式，保证高精度的合束效果；

(2)利用光束调节模块，实现合束前单激光束的光斑尺寸与发散角的一致性调节；

(3)本发明提供的测量装置可适用于不同参数的激光器和测量设备，可应用在多光束合束***上；

(4)本发明近场和远场监测模块，可以研制为专用产品，用于实现高精度的激光合束。

附图说明

图1示出了根据本发明实施例的激光合束示意图；

图2示出了根据本发明实施例的激光发散示意图；

图3示出了根据本发明实施例的激光偏振合束测量装置的结构示意图；

图4示出了根据本发明另一实施例的激光空间合束测量装置的结构示意图；

图5示出了根据本发明另一实施例的空间合束镜的结构示意图。

【附图标记说明】

LS1-第一光源；LS2-第二光源；

HW1-第一半波片；HW2-第二半波片；

P1-第一检偏器；P2-第二检偏器；

LT1-第一光阱；LT2-第二光阱；

RM1-第一反射镜；RM2-第二反射镜；

RM3-第三反射镜；RM4-第四反射镜；

RM5-第五反射镜；RM6-第六反射镜；

RM7-第七反射镜；RM8-第八反射镜；

LA1-第一光束调节模块；LA2-第二光束调节模块；

BC-偏振合束镜；SP-取样镜；FC-聚焦透镜；SC-空间合束镜；

AT1-第一衰减片；AT2-第二衰减片；

PD1-第一检测器；PD2-第二检测器。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在此使用的术语仅仅是为了描述具体实施例，而并非意在限制本公开。在此使用的术语“包括”、“包含”等表明了所述特征、步骤、操作和/或部件的存在，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、步骤、操作或部件。

为了便于理解，在介绍本发明实施例提供的激光偏振合束测量装置之前，首先对本发明涉及的激光合束效果的理论推导过程进行说明。

图1示出了根据本发明实施例的激光合束示意图。

如图1所示，该光束合束示意图示出了在理想条件下，两束激光的初始光斑位置情况和传输距离L后的光斑位置情况。其中，R₁和R₂分别为任意两束激光的初始光束半径，令R₁≤R₂；R₁′和R₂′分别为在传输了距离L后的光束半径；D为两束激光空间合束的轴间距；S为传输L距离后两路激光束的交叠面积。

图2示出了根据本发明实施例的激光发散示意图。

如图2所示，在两束激光在传输距离L后，设θ₁和θ₂分别为两束激光的发散半角，则有：

根据传输原理，两束激光在传输距离L后存在交叠部分，则要求：

以其中一路激光束的轴心为坐标原点，则两路激光束的光斑边界方程为：

设两路激光束临界交叠时的交点横坐标为m，可以求得：

所以，交叠部分的面积S为：

继续求解S可得：

于是，对于理想情况，两束光轴准平行激光束的合束效果η为：

可以理解的是，激光合束不仅是在300～500m的近场进行工作，而且还要在20～30km的远场中应用。由上可知，合束时，激光束的发散角、光斑直径，以及光束轴间距对合束效果有明显影响。带入相关参数——激光束的发散角θ₁和θ₂、光斑直径R₁′和R₂′、以及光束轴间距D，可以计算不同情况下的非相干远场的合束效果。

由于现有合束技术，仅通过偏振态调节或增设指示光源的方式，提高合束精度，***较复杂，且精度有限。由此，为提高合束效果且保证聚焦后的激光功率密度，本发明提供了一种激光偏振合束测量装置，综合考虑了保持合束用的激光发散角相同、光斑半径尽量保持一致和较小的光束轴间距。

以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明做进一步详细说明。

图3示出了根据本发明实施例的激光偏振合束测量装置的结构示意图。

如图3所示，该激光偏振合束测量装置可以包括：第一光源LS1、第二光源LS2、第一半波片HW1、第二半波片HW2、第一检偏器P1、第二检偏器P2、第一反射镜RMI、第二反射镜RM2、第三反射镜RM3、第四反射镜RM4、第五反射镜RM5、第六反射镜RM6、第一光束调节模块LA1、第二光束调节模块LA2、偏振合束镜BC、取样镜SP、第一检测器PD1和第二检测器PD2。

其中，第一光源LS1的出射激光依次经过第一检偏器P1、第五反射镜RM5和第六反射镜RM6的光路反射偏转后被引导至偏振合束镜BC；第二光源LS2的出射激光依次经过第一反射镜RM1、第二反射镜RM2、第三反射镜RM3和第四反射镜RM4的光路反射偏转后被引导至偏振合束镜BC。

第一光束调节模块LA1设置于第六反射镜RM6与偏振合束镜BC之间，用于调节第一光源LS1的反射光束的发散角和光斑尺寸；第二光束调节模块LA2设置于第四反射镜RM4与偏振合束镜BC之间，用于调节第二光源LS2的反射光束的发散角和光斑尺寸。

第一半波片HW1和第二半波片HW2用于分别将第一光源LS1和第二光源LS2的出射光束转换为两正交偏振态激光，偏振合束镜BC用于将两正交偏振态激光进行合束，输出合束激光。

取样镜SP设置于偏振合束镜BC的出射光路上，用于将合束激光切分为反射子光束和透射子光束，第一检测器PD1和第二检测器PD2用于检测反射子光束和透射子光束分别对应的远场和近场光斑重合度。

由此，本发明利用合束后激光近场和远场光斑同时监测的方式，保证高精度的合束效果。

本发明实施例中，第一光源LS1和第二光源LS2的出光口方向一致且相互错开，第一光源LS1和第二光源LS2均出射线偏振激光。

通过本发明的实施例，在第一光源和第二光源经过偏振合束镜之前的光路彼此独立互不影响，偏振合束镜BC具有两个入光面和一个出光面，两个入光面分别用于接收第一光源和第二光源出射的线偏振激光经过转换形成的两正交偏振态激光，该两正交偏振态激光通过偏振合束镜进行偏振合束，形成一路光束出射，该一路光束也即合束激光。

本发明实施例中，第一半波片HW1设置于第一光源LS1与第一检偏器P1之间，用于将第一光源LS1的出射激光转换为P偏振光；第二半波片HW2设置于第一反射镜RM1与第二反射镜RM2之间，用于将第二光源LS2的出射激光转换为S偏振光。由于P偏振光和S偏振光的偏振方向相互垂直，也即两者形成了正交偏振态激光。

可以理解的是，一束光束经过半波片作用后振动方向翻转90°，半波片可以用于改变光束的偏振态。本发明实施例通过设置于第一光源和第二光源的出射光路中心线上的半波片，改变第一光源和第二光源的出射光束的偏振态，使第一光源的P光功率最大，而使第二光源的S光功率最大。

第一检偏器P1用于检测第一光源LS1的出射激光经过转换后的激光偏振态；第二检偏器P2设置于第二半波片HW2与第二反射镜RM2之间，用于检测第二光源LS2的出射激光经过转换后的激光偏振态。

进一步地，第一光束调节模块LA1和第二光束调节模块LA2均为可调的低倍扩束镜，通过调节低倍扩束镜内的透镜间距实现发散角和光斑尺寸的调节。

本发明实施例中，激光偏振合束测量装置还包括第一光阱LT1和第二光阱LT2，分别设置于第一检偏器P1和第二检偏器P2的反射面上，第一光阱LT1和第二光阱LT2分别用于吸收由于第一光源LS1和第二光源LS2的低线性度引起的杂散光。

本发明实施例中，每个反射镜均为高损伤阀值且高反射率镀膜镜片。第一反射镜RM1、第二反射镜RM2、第三反射镜RM3、第四反射镜RM4、第五反射镜RM5和第六反射镜RM6均为45°全反镜，第三反射镜RM3、第四反射镜RM4、第五反射镜RM5和第六反射镜RM6安装于可调镜架上，可调镜架用于调节光束指向。

为实现高精度实时调节，可调镜架可以采用手动或电动控制方式。

第一检测器PD1和第二检测器PD2均为电荷耦合器件或光电位敏检测器。

可以理解的是，电荷耦合器件(CCD)通过光斑成像法测量激光远场光斑，该方法优点是非接触测量，结构简单，操作方便，空间分辨力较高。光电位敏探测器(positionsensitive detector，PSD)是一种超快响应速度和超高分辨率的LED光学位移测量装置，可以远距离地测量标靶的二维动态位移。

由于CCD极易受到激光的损伤，而且如果光太强会导致在CCD上形成的灰度图上的光斑的灰度过饱和，影响光斑中心的定位。因此，经过取样镜的反射子光束和透射子光束需要经过必要的衰减后才能进入到检测器中，否则会引起CCD相机的损坏。

本发明实施例中，激光偏振合束测量装置还包括第一衰减片AT1、第二衰减片AT2和聚焦透镜FC。其中，反射子光束依次经过聚焦透镜FC和第一衰减片AT1通入第一检测器PD1，透射子光束经过第二衰减片AT2通入第二检测器PD2。

优选地，第一检测器PD1设置于聚焦透镜FC的成像焦点位置。

本发明实施例中，聚焦透镜用于接收合束激光并将该合束激光聚焦，聚焦透镜40可以是球面镜，非球面镜或柱面镜。

由此，经过取样镜的反射子光束和透射子光束衰减至第一检测器PD1和第二检测器PD2安全的能量范围内，才引入两个探测器中。其中，该反射子光束通常为低功率激光。

在一些实施例中，如果透射子光束的激光功率较大，第二检测器PD2与第二衰减片AT2之间还可以设置二重取样镜，透射子光束经过该二重取样镜反射后经由第二衰减片AT2通入第二检测器PD2。由此，透射子光束经过二次取样后，可进一步降低透射子光束的激光功率，从而实现对小功率激光的监测。需要说明的是，该二重取样镜的设置应与取样镜SP的光束光轴高度重合。

可选地，为了降低测试难度，所有的反射镜和检偏器的反射面均相互平行，上述所有元件的置于同一水平高度上。

以上只是示例性说明，本实施例不限于此。例如，为保证线偏振度，上述第一光阱LT1和第二光阱LT2可更换为激光功率计或激光能量计。也即，在一些实施例中，激光偏振合束测量装置还包括激光功率计或激光能量计，分别设置于第一检偏器P1的透射面和第二检偏器P2的反射面上，激光功率计或激光能量计分别用于检测第一检偏器P1透射和第二检偏器P2反射的激光功率或能量。

又例如，第一光源和第二光源可以分别替换为第一激光模组和第二激光模组，也即，上述偏振合束过程可扩展为两个半导体激光器模组进行合束，激光模组中的激光光束的数量可根据实际需要进行设置，具体本发明不做限定。

进一步地，本发明提供的测量装置可适用于不同参数的激光器和测量设备，可应用在多光束合束***上。此外，本发明的近场和远场光斑重合度检测器，可以研制为专用产品，用于实现高精度的激光合束。

基于同一总体构思，本发明还提供了一种激光空间合束测量装置。

本公开另一实施例的激光空间合束测量装置，为简要起见，与前述激光偏振合束测量装置实施例相同或相似的特征不再赘述，以下仅描述其不同于前述实施例的特征。

图4示出了根据本发明另一实施例的激光空间合束测量装置的结构示意图。

如图4所示，本发明另一实施例中，激光空间合束测量装置可以包括第一光源LS1、第二光源LS2、第一反射镜RM1、第二反射镜RM2、第三反射镜RM3、第四反射镜RM4、第五反射镜RM5、第六反射镜RM6、第七反射镜RM7、第八反射镜RM8、第一光束调节模块LA1、第二光束调节模块LA2、空间合束镜SC、取样镜SP、第一检测器PD1和第二检测器PD2。

其中，第一光源LS1的出射激光依次经过第五反射镜RM5、第六反射镜RM6、第七反射镜RM7和第八反射镜RM8的光路偏转后被引导至空间合束镜SC；第二光源LS2的出射激光依次经过第一反射镜RM1、第二反射镜RM2、第三反射镜RM3和第四反射镜RM4的光路偏转后被引导至空间合束镜SC。

第一光束调节模块LA1设置于第七反射镜RM7与第八反射镜RM8之间，用于调节第一光源LS1的反射光束的发散角和光斑尺寸；第二光束调节模块LA2设置于第四反射镜RM4与空间合束镜SC之间，用于调节第二光源LS2的反射光束的发散角和光斑尺寸。

空间合束镜SC用于将第一光源LS1和第二光源LS2的反射光束进行合束，输出合束激光，取样镜SP设置于空间合束镜SC的出射光路上，用于将合束激光切分为反射子光束和透射子光束，第一检测器PD1和第二检测器PD2用于检测反射子光束和透射子光束分别对应的远场和近场光斑重合度。

图5示出了根据本发明另一实施例的空间合束镜的结构示意图。

如图5所示，本发明另一实施例中，空间合束镜SC包括相互平行的第一镜面和第二镜面。其中，第一光源LS1和第二光源LS2出射的两路激光被引导倾斜入射至空间合束镜SC的第一镜面，经过第一镜面和第二镜面依序多次反射后，在第二镜面上透射出，形成合束激光出射。

本发明另一实施例中，激光空间合束测量装置还包括第一衰减片AT1、第二衰减片AT2和聚焦透镜FC，其中，反射子光束依次经过聚焦透镜FC和第一衰减片AT1通入第一检测器PD1，透射子光束经过第二衰减片AT2通入第二检测器PD2；第一检测器PD1设置于聚焦透镜FC的成像焦点位置。

还需要说明的是，实施例中提到的方向术语，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等，仅是参考附图的方向，并非用来限制本公开的保护范围。贯穿附图，相同的元素由相同或相近的附图标记来表示。可能导致本公开的理解造成混淆时，将省略常规结构或构造。并且图中各部件的形状、尺寸、位置关系不反映真实大小、比例和实际位置关系。

类似地，为了精简本公开并帮助理解各个公开方面中的一个或多个，在上面对本公开示例性实施例的描述中，本公开的各个特征有时被一起分到单个实施例、图或者对其描述中。参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本公开的至少一个实施例或示例中。本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或者多个实施例或示例中以合适的方式结合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。因此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个、三个等，除非另有明确具体的限定。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种激光偏振合束测量装置，其特征在于，包括第一光源(LS1)、第二光源(LS2)、第一半波片(HW1)、第二半波片(HW2)、第一检偏器(P1)、第二检偏器(P2)、第一反射镜(RM1)、第二反射镜(RM2)、第三反射镜(RM3)、第四反射镜(RM4)、第五反射镜(RM5)、第六反射镜(RM6)、第一光束调节模块(LA1)、第二光束调节模块(LA2)、偏振合束镜(BC)、取样镜(SP)、第一检测器(PD1)和第二检测器(PD2)，其中：

所述第一光源(LS1)的出射激光依次经过第一检偏器(P1)、第五反射镜(RM5)和第六反射镜(RM6)的光路反射偏转后被引导至偏振合束镜(BC)；

所述第二光源(LS2)的出射激光依次经过第一反射镜(RM1)、第二反射镜(RM2)、第三反射镜(RM3)和第四反射镜(RM4)的光路反射偏转后被引导至偏振合束镜(BC)；

所述第一光束调节模块(LA1)设置于第六反射镜(RM6)与偏振合束镜(BC)之间，用于调节第一光源(LS1)的反射光束的发散角和光斑尺寸；所述第二光束调节模块(LA2)设置于第四反射镜(RM4)与偏振合束镜(BC)之间，用于调节第二光源(LS2)的反射光束的发散角和光斑尺寸；

所述第一半波片(HW1)和第二半波片(HW2)用于分别将第一光源(LS1)和第二光源(LS2)的出射光束转换为两正交偏振态激光，所述偏振合束镜(BC)用于将所述两正交偏振态激光进行合束，输出合束激光；

所述取样镜(SP)设置于偏振合束镜(BC)的出射光路上，用于将所述合束激光切分为反射子光束和透射子光束，所述第一检测器(PD1)和第二检测器(PD2)用于检测所述反射子光束和透射子光束分别对应的远场和近场光斑重合度。

2.根据权利要求1所述的激光偏振合束测量装置，其特征在于，所述第一光源(LS1)和第二光源(LS2)的出光口方向一致且相互错开，所述第一光源(LS1)和第二光源(LS2)均出射线偏振激光。

3.根据权利要求1所述的激光偏振合束测量装置，其特征在于，所述第一半波片(HW1)设置于第一光源(LS1)与第一检偏器(P1)之间，用于将所述第一光源(LS1)的出射激光转换为P偏振光；

所述第二半波片(HW2)设置于第一反射镜(RMi)与第二反射镜(RM2)之间，用于将第二光源(LS2)的出射激光转换为S偏振光。

4.根据权利要求1所述的激光偏振合束测量装置，其特征在于，所述第一检偏器(P1)用于检测第一光源(LS1)的出射激光经过转换后的激光偏振态；

所述第二检偏器(P2)设置于第二半波片(HW2)与第二反射镜(RM2)之间，用于检测第二光源(LS2)的出射激光经过转换后的激光偏振态。

5.根据权利要求1所述的激光偏振合束测量装置，其特征在于，所述激光偏振合束测量装置还包括第一光阱(LT1)和第二光阱(LT2)，分别设置于第一检偏器(P1)和第二检偏器(P2)的反射面上，所述第一光阱(LT1)和第二光阱(LT2)分别用于吸收由于第一光源(LS1)和第二光源(LS2)的低线性度引起的杂散光。

6.根据权利要求1所述的激光偏振合束测量装置，其特征在于，所述激光偏振合束测量装置还包括激光功率计或激光能量计，分别设置于第一检偏器(P1)的透射面和第二检偏器(P2)的反射面上，所述激光功率计或激光能量计分别用于检测所述第一检偏器(P1)透射和第二检偏器(P2)反射的激光功率或能量。

7.根据权利要求1所述的激光偏振合束测量装置，其特征在于，所述第一反射镜(RM1)、第二反射镜(RM2)、第三反射镜(RM3)、第四反射镜(RM4)、第五反射镜(RM5)和第六反射镜(RM6)均为45°全反镜，所述第三反射镜(RM3)、第四反射镜(RM4)、第五反射镜(RM5)和第六反射镜(RM6)安装于可调镜架上，所述可调镜架用于调节光束指向。

8.根据权利要求1所述的激光偏振合束测量装置，其特征在于，所述第一光束调节模块(LA1)和第二光束调节模块(LA2)均为可调的低倍扩束镜，通过调节低倍扩束镜内的透镜间距实现发散角和光斑尺寸的调节。

9.根据权利要求1所述的激光偏振合束测量装置，其特征在于，所述第一检测器(PD1)和第二检测器(PD2)均为CCD电荷耦合器件或PSD光电位敏检测器。

10.根据权利要求1所述的激光偏振合束测量装置，其特征在于，所述激光偏振合束测量装置还包括第一衰减片(AT1)、第二衰减片(AT2)和聚焦透镜(FC)，其中：

所述反射子光束依次经过聚焦透镜(FC)和第一衰减片(AT1)通入所述第一检测器(PD1)，所述透射子光束经过第二衰减片(AT2)通入第二检测器(PD2)；

所述第一检测器(PD1)设置于所述聚焦透镜(FC)的成像焦点位置。

11.根据权利要求10所述的激光偏振合束测量装置，其特征在于，所述第二检测器(PD2)与第二衰减片(AT2)之间还设置有二重取样镜，所述透射子光束经过所述二重取样镜反射后经由第二衰减片(AT2)通入第二检测器(PD2)。

12.一种激光空间合束测量装置，其特征在于，包括第一光源(LS1)、第二光源(LS2)、第一反射镜(RMI)、第二反射镜(RM2)、第三反射镜(RM3)、第四反射镜(RM4)、第五反射镜(RM5)、第六反射镜(RM6)、第七反射镜(RM7)、第八反射镜(RM8)、第一光束调节模块(LA1)、第二光束调节模块(LA2)、空间合束镜(SC)、取样镜(SP)、第一检测器(PD1)和第二检测器(PD2)，其中：

所述第一光源(LS1)的出射激光依次经过第五反射镜(RM5)、第六反射镜(RM6)、第七反射镜(RM7)和第八反射镜(RM8)的光路偏转后被引导至空间合束镜(SC)；

所述第二光源(LS2)的出射激光依次经过第一反射镜(RM1)、第二反射镜(RM2)、第三反射镜(RM3)和第四反射镜(RM4)的光路偏转后被引导至空间合束镜(SC)；

所述第一光束调节模块(LA1)设置于第七反射镜(RM7)与第八反射镜(RM8)之间，用于调节第一光源(LS1)的反射光束的发散角和光斑尺寸；所述第二光束调节模块(LA2)设置于第四反射镜(RM4)与空间合束镜(SC)之间，用于调节第二光源(LS2)的反射光束的发散角和光斑尺寸；

所述空间合束镜(SC)用于将所述第一光源(LS1)和第二光源(LS2)的反射光束进行合束，输出合束激光；

所述取样镜(SP)设置于空间合束镜(SC)的出射光路上，用于将所述合束激光切分为反射子光束和透射子光束，所述第一检测器(PD1)和第二检测器(PD2)用于检测所述反射子光束和透射子光束分别对应的远场和近场光斑重合度。

13.根据权利要求12所述的激光空间合束测量装置，其特征在于，所述空间合束镜(SC)包括相互平行的第一镜面和第二镜面；

其中，所述第一光源(LS1)和第二光源(LS2)出射的两路激光被引导倾斜入射至所述空间合束镜(SC)的第一镜面，经过所述第一镜面和第二镜面依序多次反射后，在第二镜面上透射出，形成合束激光出射。

14.根据权利要求12所述的激光空间合束测量装置，其特征在于，所述激光偏振合束测量装置还包括第一衰减片(AT1)、第二衰减片(AT2)和聚焦透镜(FC)，其中：

所述反射子光束依次经过聚焦透镜(FC)和第一衰减片(AT1)通入所述第一检测器(PD1)，所述透射子光束经过第二衰减片(AT2)通入第二检测器(PD2)；

所述第一检测器(PD1)设置于所述聚焦透镜(FC)的成像焦点位置。

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