1.本实用新型涉及光学领域，具体涉及一种扩束装置。
背景技术：
2.扩束镜是一种光学元件，它可以将光束聚焦并集中到一个较小的区域内。其原理基于菲涅尔透镜和反射镜的结合。扩束镜由一个凸透镜和一面凸反射镜组成。光线从凸透镜进入扩束镜并被聚焦于镜片的一侧。接着，反射镜通过反射将光线聚集到一个更小的区域内。这种聚焦效应是由于凸透镜的折射作用和凸反射镜的反射作用的综合效果。凸透镜将光线聚焦于反射镜的表面上，反射镜则将光线反射并聚集到另一侧的焦点上。扩束镜被广泛应用于激光技术、光学通信和医学成像等领域。它可以使激光束的能量密度更高、激光束的直径更小，从而提高激光加工和医学成像的精度和效率。
3.高斯光束的扩束装置通过调整高斯光束发散角度对其进行扩束，是市场上常见的高斯光束整形装置，目前扩束装置主要分为折射式和反射式两种，这两类装置通常采用的光路结构为望远镜的倒置光路结构。倒置的望远镜扩束的类型分为伽利略型与开普勒型，而伽利略原理光路相较于开普勒原理光路更加紧凑。传统激光扩束原理采用整体扩束方式进行扩束，扩束装置体积大。
技术实现要素：
4.本实用新型所要解决的技术问题是如何减小扩束装置体积。
5.本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种扩束装置，包括对快轴进行扩束的快轴扩束组件和对慢轴进行扩束的慢轴扩束组件，所述快轴扩束组件的光轴和所述慢轴扩束组件的光轴在同一直线上，所述快轴扩束组件和所述慢轴扩束组件沿光的入射方向依次间隔设置，或者所述慢轴扩束组件和所述快轴扩束组件沿光的入射方向依次间隔设置。
6.本实用新型的有益效果是：扩束装置为折射式扩束镜，使用伽利略式望远镜原理进行扩束，采用对快轴和慢轴分别扩束的方式进行扩束，可大大减小光学系统体积。
7.在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。
8.进一步，所述快轴扩束组件包括沿光的入射方向依次间隔设置的第一透镜和第二透镜，所述第一透镜为双凹柱面透镜，所述第二透镜为平凸柱面透镜，所述第一透镜的母线和所述第二透镜的母线相互平行。
9.采用上述进一步方案的有益效果是：第一透镜使快轴方向光束发散角变大，第二透镜使快轴方向光束会聚，最后使光束平行出射。
10.进一步，所述第一透镜包括固定连接的第一平凹柱面镜和第二平凹柱面镜，所述第一平凹柱面镜的柱面和所述第二平凹柱面镜的柱面相背设置，且两者母线相互平行，所述第一平凹柱面镜的折射率小于所述第二平凹柱面镜的折射率。
11.所述第二平凹柱面镜的材料为zf6，所述第二透镜的材料为h-k9l。
12.进一步，所述第一透镜和所述第二透镜的间距为10-20mm。
13.采用上述进一步方案的有益效果是：第一透镜和第二透镜扩束倍数为2-5倍。
14.进一步，所述慢轴扩束组件包括沿光的入射方向依次间隔设置的第三透镜和第四透镜，所述第三透镜为平凸柱面透镜，所述第四透镜为平凹柱面透镜，所述第三透镜的母线与所述第四透镜的母线相互平行。
15.采用上述进一步方案的有益效果是：第三透镜使慢轴方向光束会聚，第四透镜使慢轴方向光束发散，最后使光束平行出射。
16.进一步，所述第三透镜的折射率小于所述第四透镜的折射率。
17.进一步，所述第三透镜的材料为h-k9l，所述第四透镜的材料为zf6。
18.进一步，所述第三透镜和所述第四透镜的间距为10-20mm。
19.采用上述进一步方案的有益效果是：第三透镜和第四透镜扩束倍数为0.2-1倍。
20.进一步，还包括扩束外壳和扩束上盖，所述扩束外壳和所述扩束上盖可拆卸连接并在两者内侧形成安装腔，所述扩束外壳具有安装槽，所述快轴扩束组件和所述慢轴扩束组件位于所述安装腔内，且均固定于所述安装槽内，所述扩束外壳的两端具有光入射孔和光出射孔。
21.采用上述进一步方案的有益效果是：扩束外壳用于安装容纳快轴扩束组件和慢轴扩束组件。
附图说明
22.图1为本实用新型快轴扩束组件和慢轴扩束组件的三维图；
23.图2为快轴扩束组件和慢轴扩束组件的主视图；
24.图3为快轴扩束组件和慢轴扩束组件安装在扩束外壳上的结构示意图；
25.图4为扩束外壳的三维图；
26.图5为扩束上盖的三维图；
27.图6为本实用新型扩束装置的爆炸图。
28.附图中，各标号所代表的部件列表如下：
29.1、第一透镜；101、第一平凹柱面镜；102、第二平凹柱面镜；2、第二透镜；3、第三透镜；4、第四透镜；5、扩束外壳；6、扩束上盖。
具体实施方式
30.以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。
31.如图1-图6所示，本实施例提供一种扩束装置，包括对快轴进行扩束的快轴扩束组件和对慢轴进行扩束的慢轴扩束组件，所述快轴扩束组件的光轴和所述慢轴扩束组件的光轴在同一直线上，所述快轴扩束组件和所述慢轴扩束组件沿光的入射方向依次间隔设置，或者所述慢轴扩束组件和所述快轴扩束组件沿光的入射方向依次间隔设置。
32.扩束装置为折射式扩束镜，使用伽利略式望远镜原理进行扩束，采用对快轴和慢轴分别扩束的方式进行扩束，可大大减小光学系统体积。
33.具体来说，快轴扩束组件和慢轴扩束组件的特点是将准直后入射光束的发散角改
变，从而改变需求光斑的直径，高斯光束经过光学系统整形后仍为高斯光束。该扩束装置具有结构节凑、体积小，操作简便的特点。
34.其中，慢轴为透镜中传播速度慢的光矢量方向。快轴为透镜中传播速度快的光矢量方向。
35.在上述技术方案的基础上，所述快轴扩束组件包括沿光的入射方向依次间隔设置的第一透镜1和第二透镜2，所述第一透镜1为双凹柱面透镜，所述第二透镜2为平凸柱面透镜，所述第一透镜1的母线和所述第二透镜2的母线相互平行。
36.第一透镜1使快轴方向光束发散角变大，第二透镜2使快轴方向光束会聚，最后使光束平行出射。
37.其中，第一透镜1的母线指的是：双凹柱面透镜的圆柱面的母线；第二透镜2的母线指的是：平凸柱面透镜的圆柱面的母线。
38.具体的，如图1和图2所示，第二透镜2的圆柱面背向第一透镜1的方向设置。
39.可选的，第一透镜1为矩形。
40.可选的，第二透镜2为矩形。
41.在上述技术方案的基础上，所述第一透镜1包括固定连接的第一平凹柱面镜101和第二平凹柱面镜102，所述第一平凹柱面镜101的柱面和所述第二平凹柱面镜102的柱面相背设置，且两者母线相互平行，所述第一平凹柱面镜101的折射率小于所述第二平凹柱面镜102的折射率。
42.具体的，第一平凹柱面镜101柱面的母线与第二平凹柱面镜102柱面的母线相互平行。
43.在上述技术方案的基础上，所述第一平凹柱面镜101的材料为h-k9l，所述第二平凹柱面镜102的材料为zf6，所述第二透镜2的材料为h-k9l。
44.在上述技术方案的基础上，所述第一透镜1和所述第二透镜2的间距为10-20mm。
45.第一透镜1和第二透镜2扩束倍数为2-5倍。
46.在上述技术方案的基础上，所述慢轴扩束组件包括沿光的入射方向依次间隔设置的第三透镜3和第四透镜4，所述第三透镜3为平凸柱面透镜，所述第四透镜4为平凹柱面透镜，所述第三透镜3的母线与所述第四透镜4的母线相互平行。
47.第三透镜3使慢轴方向光束会聚，第四透镜4使慢轴方向光束发散，最后使光束平行出射。
48.具体的，第三透镜3的母线与第二透镜2或第一透镜1的母线垂直，第四透镜4的母线与第二透镜2或第一透镜1的母线垂直。并且，第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3和第四透镜4的母线均与光线的入射方向垂直。
49.可选的，第三透镜3为矩形。
50.可选的，第四透镜4为矩形。
51.在上述技术方案的基础上，所述第三透镜3的折射率小于所述第四透镜4的折射率。
52.在上述技术方案的基础上，所述第三透镜3的材料为h-k9l，所述第四透镜4的材料为zf6。
53.在上述技术方案的基础上，所述第三透镜3和所述第四透镜4的间距为10-20mm。
54.第三透镜3和第四透镜4扩束倍数为0.2-1倍。
55.在上述技术方案的基础上，还包括扩束外壳5和扩束上盖6，所述扩束外壳5和所述扩束上盖6可拆卸连接并在两者内侧形成安装腔，所述扩束外壳5具有安装槽，所述快轴扩束组件和所述慢轴扩束组件位于所述安装腔内，且均固定于所述安装槽内，所述扩束外壳5的两端具有光入射孔和光出射孔。
56.扩束外壳5用于安装容纳快轴扩束组件和慢轴扩束组件。
57.具体的，光入射孔和光出射孔同轴设置。
58.具体的，如图3、图4和图6所示，扩束外壳5的左右两端向上延伸形成端壁，安装槽横向开设在两个端壁之间，两个端壁上分别设有光入射孔和光出射孔。扩束上盖6的前后两侧向下延伸，并与扩束外壳5形状适配，遮蔽住扩束外壳5两个端壁之间的区域，扩束外壳5和扩束上盖6的内部形成安装腔。
59.如图3所示，扩束装置的装配方式为：首先使用胶水将第一透镜1固定在扩束外壳5安装槽的一端，随后使第二透镜2沿安装槽(沿光轴方向)直线移动，进行调节，使光出射孔位置光斑大小达到目标值，使用胶水将第二透镜2进行固定；使用胶水将第四透镜4固定在扩束外壳5安装槽的另一端，使第三透镜3沿安装槽(沿光轴方向)直线移动，进行调节，使光出射孔位置光斑大小达到目标值，使用胶水将第三透镜3进行固定。
60.本实施例的扩束装置可以用于高斯光束的整形，也可以用于其他类型光束的整形。
61.在其中一个具体的实施例中，第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3和第四透镜4依次间隔设置，光束从光入射孔平行入射，依次经过第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3和第四透镜4，先对快轴进行扩束，后对慢轴进行扩束，最后形成平行光从光出射孔出射。
62.在本实用新型的描述中，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。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
63.在本说明书的描述中，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实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对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一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
64.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，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，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
65.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，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。