一种用于获得m
×
n束激光阵列的分束方法及装置
技术领域
1.本发明涉及高功率激光组束领域，尤其涉及一种用于获得m
×
n束激光阵列的分束方法及装置。
背景技术：
2.重复频率高功率脉冲激光在科学发展、工业生产和国防建设等方面有着重要的应用。利用激光组束技术获得高功率激光输出，可以避免大口径激光晶体内部的废热积累，从而解决激光系统热效应导致光束质量劣化的问题，规避激光系统损伤风险。基于布里渊放大的激光组束技术，是由一束stokes光抽运甚多束小口径低功率运转的泵浦光能量，获得单束大能量激光输出。为了实现甚多束泵浦光与stokes光的相位匹配，甚多束泵浦光是由单束激光分束得到的激光束阵列。
3.现有的激光分束方法包括：衍射元件分束和偏振元件分束。前者分束方法是采用小孔阵列相位板对单束激光波前进行调控，从而获得m
×
n束的激光阵列，该方法难以保障分束后的光束质量和每束光的能量比，且该分束方法对被分束激光的能量利用较低，使得激光系统的储能难以得到充分利用；后者是利用二分之一波片和偏振分光片或偏振分光棱镜组合实现激光束不同偏振分量之间的分束，该分束方法的光学元件繁多，光路结构复杂，分束比调节困难，反射光束与透射光束的偏振不同，而光学装置上，偏振分光棱镜和特殊角偏振元件的损伤阈值较低，布儒斯特角偏振片进一步增加了光路结构的设计和调整难度，因此难以应用到高功率激光获得m
×
n束激光阵列的场景当中。
技术实现要素：
4.本发明提供了一种用于获得m
×
n束激光阵列的分束方法及装置，本发明解决了现有分光方法及装置中存在的分束前后能量损耗大、分束比调节困难、光路结构复杂和光学元件损伤阈值低等问题，详见下文描述：
5.第一方面，一种用于获得m
×
n束激光阵列的分束方法，所述分束方法包括：
6.将入射激光束沿垂直方向分为m束沿水平方向传播的激光，再将每一束沿水平方向传播的激光分为n束激光，形成m
×
n束任意两光束相互平行、光束口径相同的激光阵列，分束后激光的偏振态与分束前相同；
7.通过设计45
°
分束反射镜入射表面膜层的透射率与反射率比值，可以确定分束后激光阵列中每一束激光的能量。
8.其中，所述将入射激光束沿垂直方向分为m束沿水平方向传播的激光，再将每一束沿水平方向传播的激光分为n束激光具体为：
9.入射激光束沿水平方向入射纵向分束单元的分束反射镜，第一分束反射镜(1,0)透射光为纵向分束的第一束激光，反射光依次经第二分束反射镜(2,0)至第m分束反射镜(m,0)反射，形成第二束至第m束激光，纵向分束后各束激光沿水平方向传输；
10.纵向分束单元输出第m行光束，入射横向分束单元，经另一分束反射镜(m,1)至(m,
nm)依次反射，被再次分为nm束激光束，该nm束激光束均平行于水平面且沿垂直于第m行光线的方向传输；分束形成与入射光传输方向垂直的m
×
n束激光阵列；
11.纵向分束单元中分束反射镜(m,0)的透射率tv与反射率rv的比值，即透反比tv/rv满足公式(1)为：
[0012][0013]
横向分束单元中分束反射镜(m,n)的透反比th/rh满足公式(2)为：
[0014][0015]
将单束入射激光分束获得m
×
n束能量激光阵列输出。
[0016]
在一种实施方式中，所述将入射激光束沿垂直方向分为m束沿水平方向传播的激光，再将每一束沿水平方向传播的激光分为n束激光具体为：
[0017]
纵向分束单元输出第m行激光束，入射横向分束单元的分束反射镜(m,1)，透射光部分形成激光阵列的第一列光束；反射光部分垂直于纵向分束单元的分束反射镜(1,0)的透射光线和反射光线所成平面，反射光再依次经分束反射镜(m,2)至(m,nm)被反射分束为n
m-1
束激光，该n
m-1
束激光平行于分束反射镜(m,1)的透射光且传输方向相同；分束形成与入射光传输方向平行的m
×
n束激光阵列；
[0018]
横向分束单元中分束反射镜(m,n)透反比th/rh满足公式(3)为：
[0019][0020]
获得m
×
n束等能量激光阵列输出。
[0021]
第二方面，一种用于获得m
×
n束激光阵列的分束装置，所述装置包括：纵向分束单元镜架和横向分束单元镜架，镜架包含：光束入射孔，光束传输通道，光束输出孔，元件安装面和底座，所述光学元件安装面两两相互平行；
[0022]
被分束的激光经所述光束入射孔入射，沿光束传输通道传播，经分束反射镜分光从光束输出孔输出，形成激光阵列。
[0023]
其中，所述纵向分束单元镜架的光学元件安装面与水平面所成锐角平面角为45
°
，m个光学元件安装面两两平行；
[0024]
所述横向分束单元镜架的光学元件安装面与水平面垂直，与纵向分束单元镜架的输出平面所成锐角平面角为45
°
，n个光学元件安装面两两平行；
[0025]
被分束的入射激光是单束或多束，当为多束激光时，m和n分别指纵向和横向上被分束的激光阵列单元的个数；
[0026]
横向分束时根据每行所分的束数构成矩形激光阵列和“回”字型激光阵列。
[0027]
在一种实施方式中，所述分束反射镜为平行平面镜，当透反比不为零时，为45
°
部分反射镜；当透反比为零时，为45
°
全反射镜，45
°
分束反射镜入射面镀有部分反射或全反射膜层。
[0028]
本发明提供的技术方案的有益效果是：
[0029]
1、本发明在获得m
×
n束激光阵列的分束过程中，能量损耗低，且无需调节光束的能量分束比，分束光路所用的光学元件更少，分束后光束口径和偏振态不再发生变化；
[0030]
2、该分束装置通过分束镜架安装面之间的位置关系确定分束光学元件的位置和姿态，以及分束后激光阵列的尺寸大小，并且通过调节被分束激光的入射角度，就可以完成分束光路的调整，极大的简化了分束光路的调节过程；
[0031]
3、本发明适用于高功率激光系统以及高功率激光组束系统，可应用于激光加工、啁啾脉冲激光放大泵浦源以及光电信号检测等领域。
附图说明
[0032]
图1为用于获得m
×
n束激光阵列的分束方法(方式一)示意图；
[0033]
图2为用于获得m
×
n束激光阵列的分束方法(方式二)示意图；
[0034]
图3a至图3c为单束激光获得2
×
2束激光阵列的分束装置的结构立体示意图；
[0035]
图4a和图4b为单束激光获得2
×
2束激光阵列的分束装置的正视图和俯视图；
[0036]
图5a至图5d为2
×
2束激光阵列获得32束“回”字型激光阵列的分束装置的结构立体示意图；
[0037]
图6a和图6b为2
×
2束激光阵列获得32束“回”字型激光阵列的分束装置的正视图和俯视图。
[0038]
附图中各部件所代表的列表如下：
[0039]
1：方式一纵向分束单元；
[0040]
2：方式一横向分束单元；
[0041]
3：方式二纵向分束单元；
[0042]
4：方式二横向分束单元；
[0043]
5：2
×
2束激光阵列纵向分束单元镜架；
[0044]
51：2
×
2束激光阵列纵向分束单元镜架底板；
[0045]
52：2
×
2束激光阵列纵向分束单元镜架光束入射孔；
[0046]
53：2
×
2束激光阵列纵向分束单元镜架光学元件第一安装面；
[0047]
54：2
×
2束激光阵列分束反射镜(2,0)；
[0048]
55：2
×
2束激光阵列纵向分束单元镜架光学元件第二安装面；
[0049]
56：2
×
2束激光阵列分束反射镜(1,0)；
[0050]
57：2
×
2束激光阵列纵向分束单元镜架光束输出孔；
[0051]
58：2
×
2束激光阵列纵向分束单元镜架光束传输通道；
[0052]
6：2
×
2束激光阵列横向分束单元镜架；
[0053]
61：2
×
2束激光阵列横向分束单元镜架光学元件第一安装面；
[0054]
62：2
×
2束激光阵列分束反射镜(1,1)；
[0055]
63：2
×
2束激光阵列分束反射镜(2,1)；
[0056]
64：2
×
2束激光阵列横向分束单元镜架光束第一输出孔；
[0057]
65：2
×
2束激光阵列横向分束单元镜架光束第二输出孔；
[0058]
66：2
×
2束激光阵列横向分束单元镜架底板；
[0059]
67：2
×
2束激光阵列横向分束单元镜架光学元件第二安装面；
[0060]
68：2
×
2束激光阵列分束反射镜(1,2)；
[0061]
69：2
×
2束激光阵列分束反射镜(2,2)；
[0062]
610：2
×
2束激光阵列横向分束单元镜架光束第一入射孔；
[0063]
611：2
×
2束激光阵列横向分束单元镜架光束第二入射孔；
[0064]
612：2
×
2束激光阵列横向分束单元镜架光束第一传输通道；
[0065]
613：2
×
2束激光阵列横向分束单元镜架光束第二传输通道；
[0066]
7：32束“回”字型激光阵列纵向分束单元镜架；
[0067]
70：32束“回”字型激光阵列纵向分束单元镜架光束入射孔；
[0068]
71：32束“回”字型激光阵列纵向分束单元镜架光学元件第一安装面；
[0069]
72：32束“回”字型激光阵列分束反射镜组(1,0)；
[0070]
73：32束“回”字型激光阵列纵向分束单元镜架光学元件第二安装面；
[0071]
74：32束“回”字型激光阵列分束反射镜组(2,0)；
[0072]
75：32束“回”字型激光阵列纵向分束单元镜架光学元件第三安装面；
[0073]
76：32束“回”字型激光阵列分束反射镜组(3,0)；
[0074]
77：32束“回”字型激光阵列纵向分束单元镜架光束第一输出孔组；
[0075]
78：32束“回”字型激光阵列纵向分束单元镜架光束第二输出孔组；
[0076]
79：32束“回”字型激光阵列纵向分束单元镜架光束第三输出孔组；
[0077]
710：32束“回”字型激光阵列纵向分束单元镜架光束第一传输通道组；
[0078]
711：32束“回”字型激光阵列纵向分束单元镜架光束第二传输通道组；
[0079]
8：32束“回”字型激光阵列第一横向分束单元镜架；
[0080]
81：32束“回”字型激光阵列第一横向分束单元分束反射镜组(1,1)；
[0081]
82：32束“回”字型激光阵列第一横向分束单元分束反射镜组(2,1)；
[0082]
83：32束“回”字型激光阵列第一横向分束单元分束反射镜组(3,1)；
[0083]
84：32束“回”字型激光阵列第一横向分束单元镜架第一光束入射孔组；
[0084]
85：32束“回”字型激光阵列第一横向分束单元镜架第二光束入射孔组；
[0085]
86：32束“回”字型激光阵列第一横向分束单元镜架第三光束入射孔组；
[0086]
87：32束“回”字型激光阵列第一横向分束单元镜架第一光束输出孔组；
[0087]
88：32束“回”字型激光阵列第一横向分束单元镜架第二光束输出孔组；
[0088]
89：32束“回”字型激光阵列第一横向分束单元镜架第三光束输出孔组；
[0089]
810：32束“回”字型激光阵列第一横向分束单元镜架第一光束传输通道组；
[0090]
811：32束“回”字型激光阵列第一横向分束单元镜架第二光束传输通道组；
[0091]
812：32束“回”字型激光阵列第一横向分束单元镜架第三光束传输通道组；
[0092]
813：32束“回”字型激光阵列第一横向分束单元镜架光学元件安装面；
[0093]
9：32束“回”字型激光阵列第二横向分束单元镜架；
[0094]
91：32束“回”字型激光阵列第二横向分束单元分束反射镜组(1,2)；
[0095]
92：32束“回”字型激光阵列第二横向分束单元镜架第二光束输出孔组；
[0096]
93：32束“回”字型激光阵列第二横向分束单元分束反射镜组(3,2)；
[0097]
94：32束“回”字型激光阵列第二横向分束单元镜架第一光束入射孔组；
[0098]
95：32束“回”字型激光阵列第二横向分束单元镜架第二光束入射孔组；
[0099]
96：32束“回”字型激光阵列第二横向分束单元镜架第三光束入射孔组；
[0100]
97：32束“回”字型激光阵列第二横向分束单元镜架第一光束输出孔组；
[0101]
98：32束“回”字型激光阵列第二横向分束单元镜架第三光束输出孔组；
[0102]
99：32束“回”字型激光阵列第二横向分束单元镜架第一光束传输通道组；
[0103]
910：32束“回”字型激光阵列第二横向分束单元镜架第二光束传输通道组；
[0104]
911：32束“回”字型激光阵列第二横向分束单元镜架第三光束传输通道组；
[0105]
912：32束“回”字型激光阵列第二横向分束单元镜架光学元件安装面；
[0106]
10：32束“回”字型激光阵列第三横向分束单元镜架；
[0107]
101：32束“回”字型激光阵列第三横向分束单元分束反射镜组(1,3)；
[0108]
102：32束“回”字型激光阵列第三横向分束单元分束反射镜组(2,2)；
[0109]
103：32束“回”字型激光阵列第三横向分束单元分束反射镜组(3,3)；
[0110]
104：32束“回”字型激光阵列第三横向分束单元镜架第一光束入射孔组；
[0111]
105：32束“回”字型激光阵列第三横向分束单元镜架第二光束入射孔组；
[0112]
106：32束“回”字型激光阵列第三横向分束单元镜架第三光束入射孔组；
[0113]
107：32束“回”字型激光阵列第三横向分束单元镜架第一光束输出孔组；
[0114]
108：32束“回”字型激光阵列第三横向分束单元镜架第二光束输出孔组；
[0115]
109：32束“回”字型激光阵列第三横向分束单元镜架第三光束输出孔组；
[0116]
1010：32束“回”字型激光阵列第三横向分束单元镜架第一光束传输通道组；
[0117]
1011：32束“回”字型激光阵列第三横向分束单元镜架第二光束传输通道组；
[0118]
1012：32束“回”字型激光阵列第三横向分束单元镜架第三光束传输通道组；1013：32束“回”字型激光阵列第三横向分束单元镜架光学元件安装面。
具体实施方式
[0119]
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明实施方式作进一步地详细描述。
[0120]
本发明实施例提供了一种用于获得m
×
n束激光阵列的分束方法，该方法包括以下步骤：
[0121]
利用45
°
分束反射镜实现对入射激光束进行分束。首先将入射激光束沿纵向即垂直方向分为m束沿水平方向传播的激光，再将每一束沿横向即水平方向传播的光束分为n束激光，形成m
×
n束任意两光束相互平行、光束口径相同的激光阵列，分束后激光的偏振态与分束前相同；分束反射镜的口径大于1.5倍的光束口径，损伤阈值不低于1gw
·
cm-2
@10ns/10hz/1064nm。通过设计45
°
分束反射镜入射表面膜层的透射率与反射率比值，可以确定分
束后激光阵列中每一束激光的能量；分束反射镜非入射表面镀有对应波段的增透膜层，以避免菲涅尔反射对实际分束比以及光束干涉对分束后光束横场分布的影响；光学元件所用材料对激光能量的吸收率低于1％。
[0122]
本发明实施例还提供了一种用于获得m
×
n束激光阵列的分束装置，该装置分为纵向分束单元镜架和横向分束单元镜架，镜架包含：光束入射孔，光束传输通道，光束输出孔，光学元件安装面和底座等部分。45
°
分束反射镜通过压紧螺丝等机械固定方式，反射面与镜架的光学元件安装面紧密贴合，因此光学元件安装面决定了部分反射镜和反射镜的姿态。纵向分束单元镜架的光学元件安装面与水平面所成锐角平面角为45
°
，m个光学元件安装面两两平行；横向分束单元镜架的光学元件安装面与水平面垂直，与纵向分束单元镜架的输出平面所成锐角平面角为45
°
，纵向分束装置有n个光学元件安装面，光学元件安装面两两相互平行。被分束的激光经光束入射孔入射，沿光束传输通道传播，经分束反射镜分光从光束输出孔输出，形成激光阵列。被分束的激光可以是单束激光或者多束激光形成的激光阵列，当被分束的激光是多束激光形成的阵列时，m和n不再单指激光束个数，而是分别指纵向和横向上被分束的激光阵列单元的个数；此外，横向分束时每行所分的束数可以根据需要而有所不同，从而构成矩形激光阵列和“回”字型激光阵列等。
[0123]
综上所述，该分束装置简化了阵列分束的光路，避免了阵列分束光路复杂的调节过程，提高了分束后形成的m
×
n束激光阵列光束的指向稳定性。本发明设计的分束装置适用于高功率激光组束技术和激光加工、光电信号检测等相关领域。
[0124]
实施例1
[0125]
用于获得m
×
n束激光阵列的分束方法如图1所示，其中m表示纵向分束后激光阵列行数，n表示横向分束后每行激光的分束数，由于每行激光的分束数可以不同，记第m行的分束数为nm，其中m＝1,2,
…
,m。纵向分束单元1由分束反射镜(1,0)至(m,0)沿垂直方向排列组成，分束反射镜与水平面沿光束传播方向呈45
°
夹角。入射激光束沿水平方向入射纵向分束单元1的分束反射镜(1,0)，分束反射镜(1,0)透射光为纵向分束的第一束激光，反射光依次经分束反射镜(2,0)至(m,0)反射，形成第二束至第m束激光，纵向分束后各束激光依旧沿水平方向传输。横向分束单元2由m行分束反射镜组成，每一行有分束反射镜nm个，沿入射光束传播方向，记第m行、第n列的横向分束反射镜为(m,n)，其中m＝1,2,
…
,m，n＝1,2,
…
,nm；横向分束反射镜与纵向分束单元1的分束反射镜(1,0)的透射光线和反射光线所成平面呈45
°
夹角，分束反射镜的反射面两两平行。纵向分束单元1输出第m行光束，入射横向分束单元2，经分束反射镜(m,1)至(m,nm)依次反射，被再次分为nm束激光束，该nm束激光束均平行于水平面且沿垂直于第m行光线的方向传输。单束入射激光经纵向分束单元1和横向分束单元2，最终形成m
×
n束激光阵列输出，传输方向垂直于待分束入射激光的传输方向。为了保证阵列中的每一束激光能量相同，纵向分束单元1中分束反射镜(m,0)的透射率tv与反射率rv的比值，即透反比tv/rv满足公式(1)为：
[0126][0127]
横向分束单元2中分束反射镜(m,n)的透反比th/rh满足公式(2)为：
[0128][0129]
从而依照上述方法，将单束入射激光分束获得m
×
n束等能量激光阵列输出。
[0130]
实施例2
[0131]
本实施例是对具体实施方式1的进一步扩展，如图2所示。实施例2是在实施例1的基础上，调整了纵向分束单元和横向分束单元的相对位置，使得分束后激光阵列的传播方向与入射激光束相同，从而适应不同的应用场景。图2中的纵向分束单元3与图1中的纵向分束单元1的结构相同，待分束入射激光在垂直方向被分为m束激光沿相同方向输出，并入射横向分束单元4中。横向分束单元4和横向分束单元2的结构相同。纵向分束单元3输出第m行激光束，入射横向分束单元4的分束反射镜(m,1)，透射光部分形成激光阵列的第一列光束；反射光部分垂直于纵向分束单元3的分束反射镜(1,0)的透射光线和反射光线所成平面，反射光再依次经分束反射镜(m,2)至(m,nm)被反射分束为n
m-1
束激光，该n
m-1
束激光平行于分束反射镜(m,1)的透射光且传输方向相同。单束待分束入射激光经纵向分束单元3和横向分束单元4，最终形成m
×
n束激光阵列输出，激光阵列传输方向与待分束入射激光传输方向相同。
[0132]
为了保证阵列中的每一束激光能量相同，纵向分束单元3中分束反射镜(m,0)透射率tv与反射率rv的比值，即透反比tv/rv满足公式(1)；横向分束单元4中分束反射镜(m,n)透反比th/rh满足公式(3)为：
[0133][0134]
从而依照上述方法可以获得m
×
n束等能量激光阵列输出。
[0135]
实施例3
[0136]
本实施例是对具体实施方式1、2的进一步限定。分束反射镜为平行平面镜，当透反比不为零时，为45
°
部分反射镜；当透反比为零时，为45
°
全反射镜。45
°
分束反射镜入射面镀有部分反射或全反射膜层，膜层透反比遵循对应公式的计算结果；非入射面镀有增透膜层，以避免菲涅尔反射对实际分束比和光束干涉对分束后光束横场分布的影响。
[0137]
光学元件材料对激光能量的吸收率低于1％，分束反射镜口径大于1.5倍的入射光
口径，损伤阈值应不低于1gw
·
cm-2
@10ns/10hz/1064nm，以满足高功率重复频率脉冲激光的分束需求。
[0138]
待分束的入射激光可以是单束激光束，也可以是多束平行同向传输激光构成的阵列单元。
[0139]
实施例4
[0140]
本发明实施例介绍了基于实施例2的分束方法实现单束激光入射获得2
×
2束激光阵列分束装置。2
×
2束激光阵列分束装置包括：纵向分束单元镜架5和横向分束单元镜架6，装置立体结构图如图3a至图3c所示。
[0141]
分束单元镜架均由：光束入射孔、光束传输通道、光束输出孔、光学元件安装面和底板等部分组成。纵向分束单元镜架5中，光学元件安装面53、55相互平行，与水平面呈夹角45
°
；分束反射镜54、56入射面分别与光学元件安装面53、55紧密贴合，通过机械固定安装在光束传输通道58的对应位置处。横向分束单元镜架6中，光学元件安装面61、67相互平行，垂直于水平面，与纵向分束单元镜架5输出的两束平行光束所在平面呈45
°
夹角；分束反射镜62、63与光学元件安装面61紧密贴合，分束反射镜68、69与光学元件安装面67紧密贴合，通过机械固定分别安装在光束传输通道612、613的对应位置上。
[0142]
单束待分束入射光首先通过纵向分束单元镜架5，经光束入射孔51水平入射光束传输通道58，先经过分束反射镜56部分反射，透射光继续沿水平方向传输，反射光继续沿光束传输通道58传输，在经过分束反射镜54全部反射，从光束输出孔57沿水平方向输出，从而在垂直方向上得到两束沿水平方向平行传输的激光，即m＝2；自下而上两束激光分别从光束入射孔610、611入射横向分束单元镜架6，两束激光分别沿光束传输通道612、613沿水平方向传输，首先分别经分束反射镜62、63部分反射，透射光继续沿水平方向传输，反射光继续沿光束传输通道轴线传输，再分别经分束反射镜68、69全部反射，从光束输出孔64、65分别输出，该两束光与分束反射镜62、63的两束透射光最终形成2
×
2束激光阵列输出，即n1＝n2＝2。
[0143]
实施例5
[0144]
本实施例介绍了以2
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2束激光阵列为入射单元进行分束，获得32束“回”字型激光阵列的分束装置，入射激光阵列单元的各束激光互相平行且传播方向相同，分束结构采用了具体实施方式1中的分束方式。
[0145]
32束“回”字型激光阵列的分束装置由纵向分束单元镜架7、第一横向分束单元镜架8、第二横向分束单元镜架9和第三横向分束单元镜架10组成，如图5a至图5d所示。纵向分束单元镜架7中，光学元件安装面71、73、75互相平行，与水平面呈45
°
夹角；分束反射镜组72、74、76反射面分别与光学元件安装面71、73、75紧密贴合，通过机械固定安装在光束传输通道711、712的对应位置处。在第一、第二、第三横向分束单元镜架8、9、10中，光学元件安装面813、912、1013互相平行，垂直于水平，与纵向分束单元镜架7的输出光方向呈45
°
夹角；分束反射镜组81、82、83的反射面与光学元件安装面813紧密贴合，通过机械固定分别安装在光束传输通道810、811、812的对应位置处；分束反射镜组91、93反射面与光学元件安装面912紧密贴合，通过机械固定在光束传输通道99、911的对应位置处；分束反射镜组101、102、103的反射面与光学元件安装面1013紧密贴合，通过机械固定分别安装在光束传输通道1010、1011、1012的对应位置处。入射光以2
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2束激光阵列为单元，沿水平方向传输，经光束
入射孔组70入射光束传输通道711，经分束反射镜组72部分反射，透射光阵列继续沿水平方向传输，并从光束输出孔组77输出，形成垂直方向上第一组2
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2束激光阵列，反射光阵列继续沿光束传输通道711垂直向上传输；经分束反射镜组74部分反射，反射光阵列经反射沿水平方向从光束输出孔组78输出形成垂直方向上第二组2
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2束激光阵列；透射光阵列继续沿垂直方向传输，经分束反射镜组76全反射，沿水平方向从光束输出孔79输出，形成垂直方向上第三组2
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2激光阵列。由此，入射单元2
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2激光阵列，经纵向分束单元镜架7，在垂直方向上被分为3组2
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2束激光阵列，即m＝3。垂直方向上第一组和第三组2
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2束激光阵列分别由光束入射孔组84、86入射第一横向分束单元镜架8，分别沿光束传输通道810、812传输；第一组和第三组分别经分束反射镜组81、83部分反射，反射光阵列分别沿光束传输通道810、812继续传输，并分别从光束输出孔组87、89输出，透射光阵列分别由光束入射孔组94、96入射第二横向分束单元镜架9；光束入射孔组94、96的入射光分别沿光束传输通道99、911传输，再分别经分束反射镜组91、93部分反射，反射光阵列继续沿光束传输通道99、911传输并分别从光束输出孔组97、98输出，透射光阵列分别从光束入射孔组104、106入射第三横向分束单元镜架10；光束入射孔组104、106的入射光分别沿光束传输通道1010、1012传输，经分束反射镜组101、103全部反射，反射光阵列沿光束传输通道1010、1012继续传输，并从光束输出孔组107、109输出。由此，纵向分束单元镜架7输出的垂直方向上的第一组和第三组2
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2束激光阵列，分别在水平方向上经三次反射被继续分为3组，即n1＝3，n3＝3。纵向分束单元镜架7输出的垂直方向上的第二组2
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2束激光阵列，首先由光束入射孔组85入射第一横向分束单元镜架8，并沿光束传输通道811传输，经分束反射镜组82部分反射，反射光阵列继续沿光束传输通道811传输，并从光束输出孔组88输出，透射光阵列经光束入射孔组95入射第二横向分束单元镜架9；光束入射孔组95的入射光阵列沿光束传输通道910传输，光束阵列不再经过任何光学元件，直接从光束输出孔组92输出，输出光从光束入射孔组105进入第三横向分束单元镜架10；光束入射孔组105的入射光阵列沿光束传输通道1011传输，经分束反射镜组102全部反射，继续沿光束传输通道1011传输，并从光束输出孔组108输出。纵向分束单元镜架输出的垂直方向上第二组2
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2激光阵列在水平方向分为2组，即n2＝2。最终以2
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2束激光阵列单元入射，经分数形成8组共32束“回”字型激光阵列。
[0146]
实施例6
[0147]
该具体实施方式是对实施例5的进一步限定。对于以激光阵列形式入射的分束中，入射光束阵列内多束激光两两互相平行且沿着同一方向传输，且在传输过程中光束阵列的形状和尺寸保持不变。对于以激光阵列形式为分束单位的分束装置中，每一个分束反射镜组内的光学元件位于同一个光学元件安装平面内，且组内分束反射镜的参数均相同。在计算分束反射镜的透反比时，对应参数m和nm不再是纵向或者横向上分束后激光束的数目，而是激光阵列分束单元在纵向或横向上分束的次数。
[0148]
以具体实施方式5为例，纵向分束单元对应的m值为3，横向分束单元对应的nm值分别为n1＝n3＝3，n2＝2，那么根据公式(3)，纵向分束单元镜架分束反射镜组72、74、76的透反比tv/rv分别为1/3，1/2，0，即分束反射镜组76为45
°
全反射镜；第一横向分束单元镜架分束反射镜组81、82、83的透反比th/rh分别为2/3，1/2，2/3；第二横向分束单元镜架分束反射镜组91、93的透反比th/rh为1/2；第三横向分束单元镜架分束反射镜组101、102、103的透反比th/rh为0。
[0149]
本发明实施例对各器件的型号除做特殊说明的以外，其他器件的型号不做限制，只要能完成上述功能的器件均可。
[0150]
本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施例的示意图，上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
[0151]
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。