1.本实用新型涉及光学元器件制造技术领域，尤其涉及一种涡旋光源模组制备系统。


背景技术：

2.激光是20世纪人类伟大实用新型之一，并且广泛应用在很多领域。低强度激光照射治疗的临床价值国内外已经肯定。文献检索发现主要应用在治疗脑部疾病、心血管疾病、糖尿病、恶性肿瘤、白血病、精神科疾病、银屑病、鼻炎等症。根据健康医学发现，低强度激光在心脑血管病发病前期预防及发病后的恢复期都具有较好的疗效，对于健康及抑制人体衰老具有一定的作用。
3.涡旋波片是由具备双折射特性的液晶聚合物材料(lcp)制作而成，使用自主研发的微米级激光直写技术操控液晶聚合物的排布结构，从而将不同偏振态的入射光转换成矢量偏振光束或具有轨道角动量的涡旋光束，而且该器件会将标准的tem00模的高斯光的光强分布转换成“空心孔型”拉盖尔-高斯(laguerre-gaussian)光束的光强分布。基于以上特性，涡旋波片已经成功应用在量子光学、光场调控、大气光通信、超分辨率成像、光镊、精密激光加工等领域。
4.除了改变入射光斑的能量分布以外，涡旋波片还可以基于不同的入射光偏振态，输出对应种类的特殊光束，常用的有：
5.当入射光为线偏振态时，经涡旋波片后生成矢量偏振光束。其中，存在两种特殊场景。当入射光的偏振方向与涡旋波片0
°
快轴平行时，可生成径向偏振光。当线偏光的偏振方向与涡旋波片0
°
快轴垂直时，可生成角向偏振光。
6.当入射光为圆偏振光时，可生成具有螺旋波前的涡旋光束。
7.大量的研究证明，具有螺旋波前的涡旋光束在对植物和动物毛囊等进行照明后，会激发动植物细胞焕发出更好的活力。


技术实现要素：

8.本实用新型目的在于公开一种涡旋光源模组制备系统，以节约成本并提高制备良率。
9.为达上述目的，本实用新型公开一种涡旋光源模组制备系统，包括：
10.涡旋波片制备设备，用于制备涡旋波片阵列；
11.1/4波片制备设备，用于制备尺寸与所述涡旋波片阵列的尺寸一致的1/4波片；
12.丝网印刷设备，用于在所述涡旋波片上印刷切割线，并在每个切割单元中印刷一标志点；
13.切割设备，用于将所述涡旋波片阵列与所述1/4波片进行层叠对位后沿所述切割线进行切割；
14.封装设备，用于根据所述标志点区分切割后的涡旋波片阵列单元与1/4波片单元，
将切割后的涡旋波片单元与1/4波片单元装入所获取的壳体中；所述壳体设有部署激光二极管、涡旋波片单元和1/4波片单元的中空通道，还设有用于对所述激光二极管所产生的线性偏振光的偏振方向与所述1/4波片单元的快轴方向成45度角的限位装置；然后将所述激光二极管固定在所述壳体中，以形成所述1/4波片单元处于所述激光二极管与涡旋波片单元之间的光路。
15.优选地，所述封装设备还用于将所述激光二极管沿所述光路的相反方向延伸出所述壳体外的管脚插接至电路板中。
16.优选地，所述激光二极管的管脚底座上设有凹槽，所述壳体的中空通道上设有与所述凹糟相对位的凸起，所述凸起用于对所述激光二极管所产生的线性偏振光的偏振方向与所述1/4波片单元的快轴方向成45度角的限位。
17.优选地，所述中空通道内设有用于将所述涡旋波片单元和1/4波片单元以点胶固定于所述壳体上的一类胶渗入通道，所述一类胶渗入通道由所述壳体对位所述激光二极管的管脚底座方向延伸至所述涡旋波片单元与所述1/4波片单元之间间隙部分，所述中空通道内还设有用于二类胶渗入通道，所述二类胶渗入通道的长度小于所述一类胶渗入通道的长度；所述封装设备还用于通过所述一类胶渗入通道将所述涡旋波片单元和1/4波片单元以点胶进行固定；之后，通过所述二类胶渗入通道将所述激光二极管固定在所述壳体中。
18.优选地，所述涡旋波片制备设备与所述丝网印刷设备之间连接有传送带，所述切割设备与所述丝网印刷设备、所述1/4波片制备设备及所述封装设备之间连接有传送带。
19.优选地，所述激光二极管的管脚底座截面除所述凹槽外的外部轮廓线呈弧形。
20.本实用新型具有以下有益效果：
21.1、本实用新型的涡旋光源模组，通过1/4波片单元将激光二极管发出的线性偏振光转换成圆偏振光，再由涡旋波片单元将圆偏振光转换成具有螺旋波前的涡旋光束出射；从而可以广泛应用于对植物和动物毛囊等照明场景中，激发动植物细胞焕发出更好的活力。而且结构简单，便于制造并确保制造良率。
22.2、构成本实用新型涡旋光源模组制备系统的各设备之间的分工合理，部分设备(如丝网印刷设备、切割设备)可在市面上便捷采购，降低了成本。
23.3、制备工艺简单，便于实现并确保了制备的效率；而且在封装过程中，与模组的结构相匹配，通过标志点的辨识，可以准确将涡波片单元与1/4波片单元相区分，通过限位装置可确保激光二极管所产生的线性偏振光的偏振方向与1/4波片单元的快轴方向成45度角，从而确保了产品制备的良率。
24.下面将参照附图，对本实用新型作进一步详细的说明。
附图说明
25.构成本技术的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
26.图1是本实用新型实施例公开的涡旋光源模组的内部结构图。
27.图2是本实用新型实施例公开的涡旋光源模组的外部结构图。
28.图3是本实用新型实施例公开的制备系统框图。
29.图4为本实用新型实施例公开的涡旋光源模组的制备方法流程示意图。
30.【图例说明】
31.1、激光二极管；2、涡旋波片单元；3、1/4波片单元；4、凸起；5、凹槽；6、一类胶渗入通道；7、二类胶渗入通道；8、激光二极管管脚；9、壳体；10、中空通道；100、涡旋波片制备设备；200、1/4波片制备设备；300、丝网印刷设备；400、切割设备；500、封装设备。
具体实施方式
32.以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
33.实施例1
34.本实施例公开一种涡旋光源模组制备系统。
35.如图1和图2所示，该制备系统所匹配的涡旋光源模组具体包括：
36.产生线性偏振光的激光二极管1、涡旋波片单元2、位于激光二极管与涡旋波片单元之间的1/4波片单元、以及设有中空通道10的壳体9。其中，激光二极管、涡旋波片单元和1/4波片单元部署于中空通道内以形成光路；且该中空通道内还设有用于对激光二极管所产生的线性偏振光的偏振方向与1/4波片单元的快轴方向成45度角的限位装置；激光二极管的管脚8沿光路的相反方向延伸出壳体外以与电路板实现电插接。
37.优选地，涡旋波片单元和1/4波片单元以胶相粘贴。更进一步地，壳体的中空通道内设有用于将涡旋波片单元和1/4波片单元以点胶固定于壳体上的一类胶渗入通道6，一类胶渗入通道由壳体对位激光二极管的管脚底座方向延伸至涡旋波片单元与1/4波片单元之间间隙部分；从而在实现涡旋波片单元及1/4波片单元限位固定在壳体上的同时，也实现了旋波片单元及1/4波片单元两者之间的胶粘。
38.优选地，中空通道内还设有用于将激光二极管固定在壳体上的二类胶渗入通道7，二类胶渗入通道的长度小于一类胶渗入通道的长度。如图2所示，三个二类胶渗入通道都分布在壳体内部侧壁的中间位置以便于与激光二极管底座接触；而四个一类胶渗入通道则邻近矩形涡旋波片的四个角进行分布，且与激光二极管底座之间留有空隙，从而不会对激光二极管的组装造成不利影响。
39.优选地，激光二极管的管脚底座上设有凹槽5，壳体的中空通道上设有与凹糟相对位的凸起4，凸起用于对激光二极管所产生的线性偏振光的偏振方向与1/4波片单元的快轴方向成45度角的限位。
40.优选地，激光二极管的管脚底座截面除凹槽外的外部轮廓线呈弧形。该弧形结构与激光壳体之间的空隙便于散热并为一类胶渗入通道和二类胶渗入通道的部署提供空间便利。
41.藉此，作为专属配套，本实施例制备系统，如图3所示，包括：
42.涡旋波片制备设备100，用于制备涡旋波片阵列。
43.1/4波片制备设备200，用于制备尺寸与涡旋波片阵列的尺寸一致的1/4波片。
44.丝网印刷设备300，用于在涡旋波片上印刷切割线，并在每个切割单元中印刷一标志点(图中未示出)。
45.切割设备400，用于将涡旋波片阵列与1/4波片进行层叠对位后沿切割线进行切
割。
46.封装设备500，用于根据标志点区分切割后的涡旋波片阵列单元与1/4波片单元，将切割后的涡旋波片单元与1/4波片单元装入所获取的壳体中；壳体设有部署激光二极管、涡旋波片单元和1/4波片单元的中空通道，还设有用于对激光二极管所产生的线性偏振光的偏振方向与1/4波片单元的快轴方向成45度角的限位装置；然后将激光二极管固定在壳体中，以形成1/4波片单元处于激光二极管与涡旋波片单元之间的光路。
47.优选地，本实施例封装设备还用于将激光二极管沿光路的相反方向延伸出壳体外的管脚插接至电路板中。进一步地，该封装设备还用于通过一类胶渗入通道将涡旋波片单元和1/4波片单元以点胶进行固定；之后，通过二类胶渗入通道将激光二极管固定在壳体中。
48.优选地，涡旋波片制备设备与丝网印刷设备之间连接有传送带，切割设备与丝网印刷设备、1/4波片制备设备及封装设备之间连接有传送带。
49.进一步地，基于本实施例公开的涡旋光源模组的制备方法，如图4所示，包括：
50.步骤s1、分别制备涡旋波片阵列和1/4波片。
51.步骤s2、对涡旋波片阵列进行丝网印刷处理，以在涡旋波片上印刷切割线，并在每个切割单元中印刷一标志点。
52.步骤s3、将涡旋波片阵列与1/4波片进行层叠对位后沿切割线进行切割。
53.步骤s4、根据标志点区分切割后的涡旋波片阵列与1/4波片单元，将切割后的涡旋波片单元与1/4波片单元装入壳体中；然后将激光二极管固定在壳体中，以形成1/4波片单元处于激光二极管与涡旋波片单元之间的光路。其中，该壳体设有部署激光二极管、涡旋波片单元和1/4波片单元的中空通道，还设有用于对激光二极管所产生的线性偏振光的偏振方向与1/4波片的快轴方向成45度角的限位装置。
54.优选地，本实施例壳体的中空通道内设有用于将涡旋波片单元和1/4波片单元以点胶固定于壳体上的一类胶渗入通道，一类胶渗入通道由壳体对位激光二极管的管脚底座方向延伸至涡旋波片单元与1/4波片单元之间间隙部分，中空通道内还设有用于二类胶渗入通道，二类胶渗入通道的长度小于一类胶渗入通道的长度；本实施例方法还包括：在封装过程中，先通过一类胶渗入通道将涡旋波片单元和1/4波片单元以点胶进行固定；之后，再通过二类胶渗入通道将激光二极管固定在壳体中。然后，在将激光二极管沿光路的相反方向延伸出壳体外的管脚插接至电路板中即可进行后续的点亮测试。
55.综上，本实用新型上述实施例所分别公开的涡旋光源模组制备系统，至少具有以下有益效果：
56.1、本实用新型的涡旋光源模组，通过1/4波片单元将激光二极管发出的线性偏振光转换成圆偏振光，再由涡旋波片单元将圆偏振光转换成具有螺旋波前的涡旋光束出射；从而可以广泛应用于对植物和动物毛囊等照明场景中，激发动植物细胞焕发出更好的活力。而且结构简单，便于制造并确保制造良率。
57.2、构成本实用新型涡旋光源模组制备系统的各设备之间的分工合理，部分设备(如丝网印刷设备、切割设备)可在市面上便捷采购，降低了成本。
58.3、制备工艺简单，便于实现并确保了制备的效率；而且在封装过程中，与模组的结构相匹配，通过标志点的辨识，可以准确将涡波片单元与1/4波片单元相区分，通过限位装
置可确保激光二极管所产生的线性偏振光的偏振方向与1/4波片单元的快轴方向成45度角，从而确保了产品制备的良率。
59.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。