CN221080627U - 一种基于双向光束整形的激光合束装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种基于双向光束整形的激光合束装置，包括第一激光器、第二激光器、第三激光器、第四激光器、第一合光镜组、第二合光镜组、第一整形镜组、第二整形镜组、第三合光镜组、镜头、基座和盖板。镜头设置在基座的前端，第一激光器和第二激光器与第三激光器和第四激光器分别远离镜头设置在基座的左右两侧。合光镜组用于将激光器射出的激光光束合束成一束激光光束，整形镜组用于将激光光束整形为快慢轴准直的光束。本实用新型在不改装原装TO封装的激光二极管情况下，实现四个激光二极管的整形和合束，光束特征能达到改装TO的水平，而且由于保持TO的原装状态，大大提高了激光装置的可靠性。

Description

一种基于双向光束整形的激光合束装置

技术领域

本实用新型涉及激光雕刻技术领域，特别是涉及一种基于双向光束整形的激光合束装置。

背景技术

随着科技的不断发展，推动了激光在雕刻领域的发展与应用，相对采用传统雕刻工具的传统雕刻模组而言，基于激光的激光雕刻模组有效提升了雕刻效率。目前，现有的激光雕刻模组主要分为两类：其中一类采用单路激光设计，这类激光雕刻模组只具备一个激光器，输出的激光功率存在较大的限制，能够满足的雕刻需求范围较小，通用性较差；另外一类采用激光合束的方式。

目前采用雕刻类激光合束的方式主要分为两类：

(1)采用偏振合束：激光光源通常出射的是线偏振光，分为P偏振态和S偏振态。偏振合束技术利用波片和偏振片(或称作偏振合束镜PBS)将两束偏振态相反的激光进行合束。这类采用偏振合束的激光器能够实现光束几乎完全重合，不增加光斑尺寸的情况下，使激光输出能量翻倍。但是偏振合束只能实现激光2合1，不能实现3个光源及以上的合束。

(2)采用多路反射空间设计，这类光路能够实现3个光源及以上的合束，这种方式将多束窄激光紧密排列，使其输出的并列光束近似一束激光，激光器输出功率和激光二极管光源数量成正比，但是因为光束并非完全重合，光斑尺寸会偏大，无法达到偏振合束类激光器的雕刻精度。

同时，激光二极管发光特性是快轴和慢轴的发散角差距大，通常聚焦后是一个椭圆形，所以需要光束整形技术将快轴和慢轴进行准直，使得两者发散角接近一致，聚焦后光斑接近方形。

现有的雕刻类激光器光束整形技术主要有两类：

(1)FAC+SAC方案：两个主轴方向垂直的凸柱镜对激光光束双向整形，准直快轴的凸柱透镜为FAC，准直慢轴的凸柱透镜为SAC，这样能实现两个垂直方向发散的光得到准直。但是FAC需要紧贴激光发光芯片才能达到较好的效果，然而激光二极管的TO封装中，发光芯片被保护窗保护在内部，所以需要将保护窗拆除，才能将FAC紧贴发光芯片的出光口。这种将保护窗拆除的操作有极大的光源失效风险，激光二极管发光芯片对封装环境以及封装措施要求十分严格，导致采用这类整形技术的激光器制备技术门槛极高，生产成本昂贵。

市面上的改装TO是将保护窗拆除，将FAC紧贴激光发光芯片，这种工艺组装的激光装置是可靠性较低的，因为开窗后，发光芯片裸露在空气中，受氧气、温度、尘粒的影响，发光芯片的寿命有可能会骤减。

(2)凸透镜+平凹柱透镜+平凸柱透镜方案：先采用凸透镜将快轴和慢轴的发散角准直至2°以内，这时快轴和慢轴发散角仍然有差异但是差异很小，然后再搭配平凸柱透镜和平凹柱透镜对慢轴方向的发散角进行校正和调整，使其接近快轴的发散角，这样也能实现聚焦后方形光斑。市面上有些TO封装的激光二极管会内置凸透镜，所以光路看上去是激光二极管配合平凹柱透镜和平凸柱透镜。这类光束整形技术是单向整形，缺陷是光束较宽，无法实现两束激光紧密排列从而空间合束，而且宽光束经过聚焦镜汇聚后的景深较短。

实用新型内容

针对现有技术存在缺陷，本实用新型的目的在于提供一种基于双向光束整形的激光合束装置，在不改装原装TO封装的激光二极管情况下，实现四个激光二极管的整形和合束，光束特征能达到改装TO的水平，而且由于保持TO的原装状态，大大提高了激光装置的可靠性。

本实用新型的目的通过以下技术方案实现：

一种基于双向光束整形的激光合束装置，包括第一激光器、第二激光器、第三激光器、第四激光器、第一合光镜组、第二合光镜组、第一整形镜组、第二整形镜组、第三合光镜组、镜头和基座；

所述镜头设置在所述基座的前端；

所述第一激光器和第二激光器远离所述镜头呈水平排布关系设置在所述基座的左侧；

所述第三激光器和第四激光器远离所述镜头呈水平排布关系设置在所述基座的右侧；

所述第一合光镜和第一整形镜组依次沿所述第一激光器的光路传播方向设置在所述基座上；所述第二合光镜组和第二整形镜组依次沿所述第三激光器的光路传播方向设置在所述基座上。

进一步地，所述第一合光镜组包括第一半波片、第一反射镜和第一偏振片，所述第一合光镜组用于将所述第一激光器和第二激光器投射来的两束激光光束合成第一束激光光束；

所述第二合光镜组包括第二半波片、第二反射镜和第二偏振片，所述第二合光镜组用于将所述第三激光器和第四激光器投射来的两束激光光束合成第二束激光光束；

所述第一整形镜组包括第一平凸柱透镜、第一平凹柱透镜、第二平凹柱透镜和第二平凸柱透镜，所述第一整形镜组用于将所述第一束激光光束整形为快慢轴准直的光束；

所述第二整形镜组包括第三平凸柱透镜、第三平凹柱透镜、第四平凹柱透镜和第四平凸柱透镜，所述第二整形镜组用于将所述第二束激光光束整形为快慢轴准直的光束；

所述第三合光镜组包括第三反射镜和第四反射镜，所述第三合光镜组用于将整形后的所述第一束激光光束和整形后的所述第二束激光光束合成一束激光光束；

所述第一半波片、第一反射镜、第一偏振片、第一平凸柱透镜、第一平凹柱透镜、第二平凹柱透镜、第二平凸柱透镜和第三反射镜依次沿所述第一激光器的光路传播方向设置在所述基座上；

所述第二半波片、第二反射镜、第二偏振片、第三平凸柱透镜、第三平凹柱透镜、第四平凹柱透镜、第四平凸柱透镜和第四反射镜依次沿所述第三激光器的光路传播方向设置在所述基座上。

进一步地，

所述第一半波片设置在所述第一激光器的正前方，所述第一反射镜与所述第一激光器呈45°斜角排布的方式设置在所述第一激光器的出光侧前方且对应所述第一激光器的光路传播方向；所述第一半波片使所述第一激光器出射的激光偏振态由S偏振态变为P偏振态，所述第一反射镜将所述第一激光器投射来的激光光束水平偏转90度，使其与所述第二激光器出射的激光光束在所述第一偏振片处实现合束；

所述第二半波片设置在所述第三激光器的正前方，所述第二反射镜与所述第三激光器呈45°斜角排布的方式设置在所述第三激光器的出光侧前方且对应所述第三激光器的光路传播方向；所述第二半波片使所述第三激光器出射的激光偏振态由S偏振态变为P偏振态，所述第二反射镜将所述第三激光器投射来的激光光束水平偏转90度，使其与所述第四激光器出射的激光光束在所述第二偏振片处实现合束。

进一步地，

所述第一偏振片与所述第二激光器同时呈45°斜角排布的方式设置在所述第二激光器的出光侧前方且对应所述第一激光器的光路传播方向；

所述第二偏振片与所述第四激光器同时呈45°斜角排布的方式设置在所述第四激光器的出光侧前方且对应所述第三激光器的光路传播方向。

进一步地，

所述第一平凸柱透镜和第二平凹柱透镜配合用于将所述第一束激光光束整形为快轴准直的光束；述第一平凹柱透镜和第二平凸柱透镜配合用于将所述第一束激光光束整形为慢轴准直的光束；述第三平凸柱透镜和第四平凹柱透镜配合用于将所述第二束激光光束整形为快轴准直的光束；

所述第三平凹柱透镜和第四平凸柱透镜配合用于将所述第二束激光光束整形为慢轴准直的光束。

进一步地，

所述镜头与所述基座通过螺纹连接，所述镜头与所述基座的连接处还设有密封圈；所述镜头包括镜筒、透镜座、聚焦镜、保护罩和保护平窗，所述聚焦镜通过光学胶水粘结固定在所述透镜座的内腔中，所述透镜座通过螺纹连接在所述镜筒中，所述保护罩设置在所述聚焦镜的前端，所述保护平窗安装在所述保护罩内。

进一步地，所述第一激光器、第二激光器、第三激光器和第四激光器为激光二极管，所述激光二极管通过螺纹压盖安装在所述基座上，所述激光二极管与所述基座的连接处还设有PCB板。

进一步地，所述激光合束装置还设有盖板，所述盖板通过螺丝固定在所述基座上。

进一步地，在本实用新型一种实施例中，所述镜头沿所述第三激光器的光路传播方向设置在所述基座的前端，所述第三反射镜与所述第一激光器呈45°斜角排布的方式设置在所述第二平凸柱透镜的出光侧前方且对应所述第一激光器的光路传播方向；所述第四反射镜与所述第三激光器同时呈45°斜角排布的方式设置在所述第四平凸柱透镜的出光侧前方且对应所述第三激光器的光路传播方向。

进一步地，在本实用新型其他实施例中，所述镜头沿所述第一激光器的光路传播方向设置在所述基座的前端，所述第三反射镜与所述第一激光器呈135°斜角排布的方式设置在所述第二平凸柱透镜的出光侧前方且对应所述第一激光器的光路传播方向；所述第四反射镜与所述第三激光器同时呈135°斜角排布的方式设置在所述第四平凸柱透镜的出光侧前方且对应所述第三激光器的光路传播方向。

本实用新型的有益效果是：

1、市面上的改装TO是将保护窗拆除，将FAC紧贴激光发光芯片，这种工艺组装的激光装置是可靠性较低的，因为开窗后，发光芯片裸露在空气中，受氧气、温度、尘粒的影响，发光芯片的寿命有可能会骤减。本实用新型在不改装原装TO封装的激光二极管情况下，实现4个LD的整形和合束，光束特征能达到改装TO的水平，而且由于保持TO的原装状态，大大提高了激光装置的可靠性。

2、本实用新型采用先偏振合束，后空间合束的方法，减少了整形透镜的数量，同时也压缩了激光装置整体的尺寸。

3、本实用新型采用双向光束整形的技术，对快轴和慢轴的准直度把控更加精准。本实用新型中柱透镜都是曲率较小的平凸柱透镜和平凹柱透镜，比FAC+SAC方案中曲率非常大的FAC生产难度低很多，能够提高透镜的良率和产能，大大降低了柱透镜的单价成本。

4、本实用新型采用错位排布的光路，让光学元件错位不干涉，提高了光学元件的排布集成度，压缩了激光装置的整体尺寸。

附图说明

图1为本实用新型第一实施例的整体结构示意图；

图2为本实用新型第一实施例的***结构示意图；

图3为本实用新型第一实施例的内部结构示意图；

图4为本实用新型第一实施例的光路原理示意图；

图5为本实用新型第二实施例的光学元件排布示意图；

附图标记：11-第一激光器、12-第二激光器、13-第一合光镜组、14-第一整形镜组、21-第三激光器、22-第四激光器、23-第二合光镜组、24-第二整形镜组、30-第三合光镜组、40-镜头、50-基座、60-密封圈、70-盖板、80-PCB板、90-螺纹压盖、131-第一半波片、132-第一反射镜、133-第一偏振片、141-第一平凸柱透镜、142-第一平凹柱透镜、143-第二平凹柱透镜、144-第二平凸柱透镜、231-第二半波片、232-第二反射镜、233-第二偏振片、241-第三平凸柱透镜、242-第三平凹柱透镜、243-第四平凹柱透镜、244-第四平凸柱透镜、301-第三反射镜、302-第四反射镜、401-镜筒、402-透镜座、403-聚焦镜、404-保护罩、405-保护平窗。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“竖直方向”、“上”、“下”、“水平”“左”“右”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或者暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或者暗示相对重要性。

本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限制，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接连接，也可以是通过中间媒介相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

参照图1至图4所示，本实用新型第一实施例，一种基于双向光束整形的激光合束装置，包括第一激光器11、第二激光器12、第三激光器21、第四激光器22、第一合光镜组13、第二合光镜组23、第一整形镜组14、第二整形镜组24、第三合光镜组30、镜头40、基座50和盖板70。镜头40设置在基座50的前端，第一激光器11和第二激光器12远离镜头40呈水平排布关系设置在基座50的左侧；第三激光器21和第四激光器22远离镜头40呈水平排布关系设置在基座50的右侧。激光合束装置还设有盖板70，盖板70通过螺丝固定在基座50上。

第一激光器11、第二激光器12、第三激光器21和第四激光器22为激光二极管，基座50上设置有安装孔，用于安装螺纹压盖90，激光二极管通过螺纹压盖90安装在基座50上。激光二极管与基座50的连接处还设有PCB板80，PCB板80内含线路，通电点亮激光二极管。在具体应用中，安装孔上设有限位结构，配合激光二极管TO封装外壳的特点设计的限位槽，使得激光二极管以指定的方向安装进基座50。基座50的材料可选用铝或者铜，或是其他导热系数高的材料兼具散热和安装元件的作用。将激光二极管和光学元件安装在指定的位置中。激光二极管在工作时，释放的大量热量会传导到基座50中，基座50再与外部散热装置连接，采用风冷或者水冷***实现热能量排出。

镜头40与基座50通过螺纹连接，镜头40与基座50的连接处还设有密封圈60。镜头40包括镜筒401、透镜座402、聚焦镜403、保护罩404和保护平窗405。聚焦镜403通过光学胶水粘结固定在螺纹透镜座402的内腔中，聚焦镜403将整形好的光束准直激光汇聚成一个细小的光斑。透镜座402通过螺纹连接在镜筒401中，通过螺纹旋进，将聚焦镜403安装在镜筒401中，同时调节聚焦镜403在镜筒401中的相对位置。保护罩404设置在聚焦镜403的前端，保护平窗405安装在保护罩404内，实现密封防尘。

第一合光镜组13包括第一半波片131、第一反射镜132和第一偏振片133，第一合光镜组13用于将第一激光器11和第二激光器12投射来的两束激光光束合成第一束激光光束。

半波片旋光作用，将激光由P偏振态转换成S偏振态，或者由S偏振态转换成P偏振态。

第一半波片131设置在第一激光器11的正前方，第一半波片131使第一激光器11出射的激光偏振态由S偏振态变为P偏振态，使其与第二激光器12出射的激光光束在第一偏振片133处实现合束，第一偏振片133还可以透过P偏振态，反射S偏振态，实现同一波长不同偏振态的激光合束。

第一反射镜132与第一激光器11呈45°斜角排布的方式设置在第一激光器11的出光侧前方且对应第一激光器11的光路传播方向，第一反射镜132将第一激光器11投射来的激光光束水平偏转90度，使其与第二激光器12出射的激光光束在第一偏振片133处实现合束。

第一偏振片133与第二激光器12呈45°斜角排布的方式设置在第二激光器12的出光侧前方且对应第一激光器11的光路传播方向，使得第一激光器11和第二激光器12出射的激光光束完全重合，形成第一束激光光束，实现光斑尺寸不变，激光能量翻倍。

第一整形镜组14包括第一平凸柱透镜141、第一平凹柱透镜142、第二平凹柱透镜143和第二平凸柱透镜144，第一整形镜组14用于将第一束激光光束整形为发散角快慢轴相同的光斑。第一平凸柱透镜141和第二平凹柱透镜143配合用于将第一束激光光束整形为快轴准直的光束，具体为，对快轴方向(即光束X方向)进行整形，将宽光束收窄成细准直光束；第一平凹柱透镜142和第二平凸柱透镜144配合用于将第一束激光光束整形为慢轴准直的光束，具体为，对慢轴方向(即光束Y方向)进行整形，将发散光束整形成准直光束。

第二合光镜组23包括第二半波片231、第二反射镜232和第二偏振片233，第二合光镜组23用于将第三激光器21和第四激光器22投射来的两束激光光束合成第二束激光光束。

第二半波片231设置在第三激光器21的正前方，第二半波片231使第三激光器21出射的激光偏振态由S偏振态变为P偏振态，使其与第四激光器22出射的激光光束在第二偏振片233处实现合束，第二偏振片233还可以透过P偏振态，反射S偏振态，实现同一波长不同偏振态的激光合束。

第二反射镜232与第三激光器21呈45°斜角排布的方式设置在第三激光器21的出光侧前方且对应第三激光器21的光路传播方向，第二反射镜232将第三激光器21投射来的激光光束水平偏转90度，使其与第四激光器22出射的激光光束在第二偏振片233处实现合束。

第二偏振片233与第四激光器22呈45°斜角排布的方式设置在第四激光器22的出光侧前方且对应第三激光器21的光路传播方向，使得第三激光器21和第四激光器22出射的激光光束完全重合，形成第二束激光光束，实现光斑尺寸不变，激光能量翻倍。

第二整形镜组24包括第三平凸柱透镜241、第三平凹柱透镜242、第四平凹柱透镜243和第四平凸柱透镜244，第二整形镜组24用于将第二束激光光束整形为发散角快慢轴相同的光斑。第三平凸柱透镜241和第四平凹柱透镜243配合用于将第二束激光光束整形为快轴准直的光束，具体为，对快轴方向(即光束X方向)进行整形，将宽光束收窄成细准直光束；第三平凹柱透镜242和第四平凸柱透镜244配合用于将第二束激光光束整形为慢轴准直的光束，具体为，对慢轴方向(即光束Y方向)进行整形，将发散光束整形成准直光束。

第三合光镜组30包括第三反射镜301和第四反射镜302，第三反射镜301与第一激光器11呈45°斜角排布的方式设置在第二平凸柱透镜144的出光侧前方且对应第一激光器11的光路传播方向；第四反射镜302与第三激光器21同时呈45°斜角排布的方式设置在第四平凸柱透镜244的出光侧前方且对应第三激光器21的光路传播方向。

第三合光镜组30用于将整形后的第一束激光光束和整形后的第二束激光光束合成一束激光光束；其中：第三反射镜301进行一次反射，将整形后的第一激光光束水平偏转90度，第四反射镜302进行二次反射，让两束激光光束排列成接近0间距的合成光束，使得激光能量密度达到最大值。

本实施例中，第一半波片131、第一反射镜132、第一偏振片133、第一平凸柱透镜141、第一平凹柱透镜142、第二平凹柱透镜143、第二平凸柱透镜144和第三反射镜301依次沿第一激光器11的光路传播方向设置在基座50上，通过专用的光学胶水粘接在基座50上。

本实施例中，第二半波片231、第二反射镜232、第二偏振片233、第三平凸柱透镜241、第三平凹柱透镜242、第四平凹柱透镜243、第四平凸柱透镜244、第四反射镜302和镜头40依次沿第三激光器21的光路传播方向设置在基座50上，通过专用的光学胶水粘接在基座50上。

参照图5所示，为本实用新型的第二实施例，其与第一实施例的区别在于：

镜头40沿第一激光器11的光路传播方向设置在基座50的前端，第三反射镜301与第一激光器11呈135°斜角排布的方式设置在第二平凸柱透镜144的出光侧前方且对应第一激光器11的光路传播方向；第四反射镜302与第三激光器21同时呈135°斜角排布的方式设置在第四平凸柱透镜244的出光侧前方且对应第三激光器21的光路传播方向。第三合光镜组30用于将整形后的第一束激光光束和整形后的第二束激光光束合成一束激光光束；其中：第四反射镜302进行一次反射，将整形后的第二束激光光束水平偏转90度，第三反射镜301进行二次反射，让两束激光光束排列成接近0间距的合成光束，使得激光能量密度达到最大值。

本实用新型在不改装原装TO封装的激光二极管情况下，实现四个激光二极管的整形和合束，光束特征能达到改装TO的水平，而且由于保持TO的原装状态，大大提高了激光装置的可靠性。采用先偏振合束，后空间合束的方法，减少了整形透镜的数量，同时也压缩了激光装置整体的尺寸。采用双向光束整形的技术，对快轴和慢轴的准直度把控更加精准。本实用新型柱透镜都是曲率较小的平凸柱透镜和平凹柱透镜，比FAC+SAC方案中曲率非常大的FAC生产难度低很多，能够提高透镜的良率和产能，大大降低了柱透镜的单价成本。本实用新型采用错位排布的光路，让光学元件错位不干涉，提高了光学元件的排布集成度，压缩了激光装置的整体尺寸。

以上所述仅表达了本实用新型的优选技术方案，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，则本实用新型也意图包含这些改动和变形。

Claims (10)

1.一种基于双向光束整形的激光合束装置，其特征在于：包括第一激光器、第二激光器、第三激光器、第四激光器、第一合光镜组、第二合光镜组、第一整形镜组、第二整形镜组、第三合光镜组、镜头和基座；

所述镜头设置在所述基座的前端；

所述第一激光器和第二激光器远离所述镜头呈水平排布关系设置在所述基座的左侧；

所述第三激光器和第四激光器远离所述镜头呈水平排布关系设置在所述基座的右侧；

所述第一合光镜和第一整形镜组依次沿所述第一激光器的光路传播方向设置在所述基座上；所述第二合光镜组和第二整形镜组依次沿所述第三激光器的光路传播方向设置在所述基座上。

2.根据权利要求1所述的基于双向光束整形的激光合束装置，其特征在于：

所述第一合光镜组包括第一半波片、第一反射镜和第一偏振片，所述第一合光镜组用于将所述第一激光器和第二激光器投射来的两束激光光束合成第一束激光光束；

所述第二合光镜组包括第二半波片、第二反射镜和第二偏振片，所述第二合光镜组用于将所述第三激光器和第四激光器投射来的两束激光光束合成第二束激光光束；

所述第一整形镜组包括第一平凸柱透镜、第一平凹柱透镜、第二平凹柱透镜和第二平凸柱透镜，所述第一整形镜组用于将所述第一束激光光束整形为快慢轴准直的光束；

所述第二整形镜组包括第三平凸柱透镜、第三平凹柱透镜、第四平凹柱透镜和第四平凸柱透镜，所述第二整形镜组用于将所述第二束激光光束整形为快慢轴准直的光束；

所述第三合光镜组包括第三反射镜和第四反射镜，所述第三合光镜组用于将整形后的所述第一束激光光束和整形后的所述第二束激光光束合成一束激光光束；

所述第一半波片、第一反射镜、第一偏振片、第一平凸柱透镜、第一平凹柱透镜、第二平凹柱透镜、第二平凸柱透镜和第三反射镜依次沿所述第一激光器的光路传播方向设置在所述基座上；

所述第二半波片、第二反射镜、第二偏振片、第三平凸柱透镜、第三平凹柱透镜、第四平凹柱透镜、第四平凸柱透镜和第四反射镜依次沿所述第三激光器的光路传播方向设置在所述基座上。

3.根据权利要求2所述的基于双向光束整形的激光合束装置，其特征在于：所述第一半波片设置在所述第一激光器的正前方，所述第一反射镜与所述第一激光器呈45°斜角排布的方式设置在所述第一激光器的出光侧前方且对应所述第一激光器的光路传播方向；所述第一半波片使所述第一激光器出射的激光偏振态由S偏振态变为P偏振态，所述第一反射镜将所述第一激光器投射来的激光光束水平偏转90度，使其与所述第二激光器出射的激光光束在所述第一偏振片处实现合束；

所述第二半波片设置在所述第三激光器的正前方，所述第二反射镜与所述第三激光器呈45°斜角排布的方式设置在所述第三激光器的出光侧前方且对应所述第三激光器的光路传播方向；所述第二半波片使所述第三激光器出射的激光偏振态由S偏振态变为P偏振态，所述第二反射镜将所述第三激光器投射来的激光光束水平偏转90度，使其与所述第四激光器出射的激光光束在所述第二偏振片处实现合束。

4.根据权利要求3所述的基于双向光束整形的激光合束装置，其特征在于：所述第一偏振片与所述第二激光器同时呈45°斜角排布的方式设置在所述第二激光器的出光侧前方且对应所述第一激光器的光路传播方向；

所述第二偏振片与所述第四激光器同时呈45°斜角排布的方式设置在所述第四激光器的出光侧前方且对应所述第三激光器的光路传播方向。

5.根据权利要求2所述的基于双向光束整形的激光合束装置，其特征在于：所述第一平凸柱透镜和第二平凹柱透镜配合用于将所述第一束激光光束整形为快轴准直的光束；

所述第一平凹柱透镜和第二平凸柱透镜配合用于将所述第一束激光光束整形为慢轴准直的光束；

所述第三平凸柱透镜和第四平凹柱透镜配合用于将所述第二束激光光束整形为快轴准直的光束；

所述第三平凹柱透镜和第四平凸柱透镜配合用于将所述第二束激光光束整形为慢轴准直的光束。

6.根据权利要求1所述的基于双向光束整形的激光合束装置，其特征在于：所述镜头与所述基座通过螺纹连接，所述镜头与所述基座的连接处还设有密封圈；所述镜头包括镜筒、透镜座、聚焦镜、保护罩和保护平窗，所述聚焦镜通过光学胶水粘结固定在所述透镜座的内腔中，所述透镜座通过螺纹连接在所述镜筒中，所述保护罩设置在所述聚焦镜的前端，所述保护平窗安装在所述保护罩内。

7.根据权利要求1所述的基于双向光束整形的激光合束装置，其特征在于：所述第一激光器、第二激光器、第三激光器和第四激光器为激光二极管，所述激光二极管通过螺纹压盖安装在所述基座上，所述激光二极管与所述基座的连接处还设有PCB板。

8.根据权利要求1所述的基于双向光束整形的激光合束装置，其特征在于：所述激光合束装置还设有盖板，所述盖板通过螺丝固定在所述基座上。

9.根据权利要求2所述的基于双向光束整形的激光合束装置，其特征在于：所述镜头沿所述第三激光器的光路传播方向设置在所述基座的前端，所述第三反射镜与所述第一激光器呈45°斜角排布的方式设置在所述第二平凸柱透镜的出光侧前方且对应所述第一激光器的光路传播方向；所述第四反射镜与所述第三激光器同时呈45°斜角排布的方式设置在所述第四平凸柱透镜的出光侧前方且对应所述第三激光器的光路传播方向。

10.根据权利要求2所述的基于双向光束整形的激光合束装置，其特征在于：所述镜头沿所述第一激光器的光路传播方向设置在所述基座的前端，所述第三反射镜与所述第一激光器呈135°斜角排布的方式设置在所述第二平凸柱透镜的出光侧前方且对应所述第一激光器的光路传播方向；所述第四反射镜与所述第三激光器同时呈135°斜角排布的方式设置在所述第四平凸柱透镜的出光侧前方且对应所述第三激光器的光路传播方向。