CN101832473A - 一种无电化激光激发照明装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无电化激光激发照明装置，其包括激光器、发光主体以及设在上述激光器和发光主体之间的激光扩束结构，在所述发光主体的内表面均匀涂覆有光致发光材料层；所述激光器输出的激发光通过光纤直接传输给激光扩束结构或激光器输出的激发光先通过耦合装置耦合到光纤上后再通过光纤传输给激光扩束结构，激光扩束结构使激发光能够均匀发散到光致发光材料层上而使光致发光材料层发光。本发明使用安全、维修安全方便，本发明实现了照明光源与照明区域的隔离，以及实现了易燃、易爆环境与特殊区域的无电、无雷化照明。

Description

一种无电化激光激发照明装置

技术领域

本发明涉及照明领域，更具体地说，涉及一种能够应用于各种易燃、易爆特殊环境以及特殊要求场合下的无电化激光激发照明装置。

背景技术

储油区和矿井等充满易燃、易爆介质区域的照明系统需要很高的安全保障。目前这些区域一般是采用防爆等级较高的有源照明装置。这些装置虽然具备较高的防爆特性，但所有的防爆灯的工作原理均为有源，即基本上采用交流电AC220V作为电源，因此，需要将电线等装置引入照明区域，故并没有从本质上解决照明的安全问题；同时这些照明装置目前还在长期使用中，其维修费用、能耗、人工费用等都将给现有的使用带来较高的运行费用与责任。因此一些对安全要求更高的场合希望能够使用具有本质防爆以及本质安全的照明装置，以彻底克服照明区无电(源)照明的技术难题，以实现完全避免电、雷不进入照明区域的技术要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种使用安全、维修安全方便的无电化激光激发照明装置，该无电化激光激发照明装置实现照明光源与照明区域的隔离，以及实现了易燃、易爆环境与特殊区域的无电、无雷化照明。

为了解决上述技术问题，本发明采用了以下技术方案：

一种无电化激光激发照明装置，其包括激光器、发光主体以及设在上述激光器和发光主体之间的激光扩束结构，在所述发光主体的内表面均匀涂覆有光致发光材料层；所述激光器输出的激发光通过光纤直接传输给激光扩束结构或激光器输出的激发光先通过耦合装置耦合到光纤上后再通过光纤传输给激光扩束结构，激光扩束结构使激发光能够均匀发散到光致发光材料层上而使光致发光材料层发光。

所述激光器为空间输出激光器，该空间输出激光器输出的激发光先通过耦合装置耦合到光纤上后再通过光纤传输给激光扩束结构。

所述激光器为光纤激光器，光纤激光器输出的激发光通过光纤直接传输给激光扩束结构。

其还包括光纤分光结构，所述激光器输出的激发光通过光纤经光纤分光结构后再分别传输给若干个激光扩束结构，或激光器输出的激发光先通过耦合装置耦合到光纤上后经光纤分光结构再分别传输给若干个激光扩束结构。

所述发光主体为球型透明体，光致发光材料层均匀涂敷在该球型透明体的弧形满足90°-120°范围内。

所述激光器的波长为800纳米以上。

在采用上述结构后，本发明采用激光作为原始激发光源，将激光器(有源部分)放于照明区域外(安全区)，通过光纤传输激光，在光纤中实现低损耗、远距离传输，从而实现激发光源与照明区远距离隔离，通过使用光纤作为激发光信号的传输介质，通过激光来激发光致发光材料层发光从而获得可见照明光，从而满足黑暗环境下的照明效果。本发明使用简便、功耗低，其能够应用于要求无电、无雷等易燃易爆特殊场合与环境的照明。光纤的作用与电缆相似，其体积小、重量轻，其节约了成本并能够节约金属材料，同时光纤与各个设备之间的连接耦合方便，操作方便，以及光纤实现了抗电磁干扰等。本发明维修时不带电，对有故障的发光装置进行维修时，不用关闭其他无故障的发光装置，故其维修安全方便。本发明总体电耗低，低碳。本发明在实现同等功能的前提下，其成本低并且便于市场应用推广。本发明可应用于微小区域的光纤照明，可应用于易燃、易爆环境以及特殊安全等级高的区域的照明。本发明具备良好的环境适应要求，可在温度-10～50℃，湿度：40～98％条件下工作并且其寿命大于50000小时。

在结合附图阅读本发明的实施方式的详细描述后，本发明的特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

图1是本发明的实施例一的示意图；

图2是本发明的实施例二的示意图；

图3是本发明的实施例三的结构示意图；以及

图4是本发明的实施例四的示意图。

具体实施方式

下面以一个实施方式对本发明作进一步详细的说明，但应当说明，本发明的保护范围不仅仅限于此。

实施例一：

参阅图1，一种无电化激光激发照明装置，其包括激光器1、发光主体6以及设在上述激光器1和发光主体6之间的激光扩束结构5，在所述发光主体6的内表面均匀涂覆有光致发光材料层7；激光器1为空间输出激光器，该空间输出激光器输出的激发光先通过耦合装置2耦合到光纤3上后再通过光纤3传输给激光扩束结构5，激光扩束结构5使激发光能够均匀发散到光致发光材料层7上而使光致发光材料层7发光，从而实现了发光主体6的发光照明。

在本实施例中，发光主体6可为球型透明体，光致发光材料层7均匀涂敷在该球型透明体的弧形满足90°-120°范围内，当然，发光主体6也可为其他形状以及光致发光材料层7涂覆的范围还可变化而不影响本发明的保护范围。另外，激光器1的波长可为800纳米以上，如波长为850纳米或980纳米或1064纳米或1310纳米或1550纳米等等而不影响本发明的保护范围。光纤3可为石英光纤等。

本实施方式使用时，激光器1输出激发光，激发光通过耦合装置2进入光纤3上进行传输并最终传输给激光扩束结构5，在激光扩束结构5的作用下，激发光最终被均匀发散到光致发光材料层7上并使光致发光材料层7发光，由于光致发光材料层7是均匀涂覆在发光主体6的内表面上，故发光主体6达到发光照明的作用。对于激光扩束结构5来说，由于一般的光纤3的直径为62.5微米作用，故需要将光能量从62.5微米扩束到能形成直径为5-10厘米的光斑并且要求能量损耗尽可能的小，通过激光扩束结构5的作用能够实现这个效果以对光致发光材料层7进行激发。

实施例二：

参阅图2，本实施例与实施例一的区别在于，在本实施例中，其还包括光纤分光结构4，激光器1输出的激发光先通过耦合装置2耦合到光纤3上后经光纤分光结构4再分别传输给多个激光扩束结构5，如4个激光扩束结构5等。在本实施例中，通过使用一个激光器1，以及利用光纤分光结构4来获得多路激发光。当然，用户也可以不需要使用光纤分光结构4而使用实施例一的方案来实现多路照明，不过此时需要使用多个激光器1。

实施例三：

参阅图3，本实施例与实施例一的区别在于，在本实施例中，不需要使用耦合装置2，激光器1为光纤激光器，光纤激光器输出的激发光通过光纤3直接传输给激光扩束结构5而不需要先经过耦合装置2。本实施例实现的功能和作用与实施例一相同。

实施例四：

参阅图4，本实施例与实施例三的区别在于，在本实施例中，其还包括光纤分光结构4，激光器1输出的激发光通过光纤3经光纤分光结构4后再分别传输给多个激光扩束结构5，如4个激光扩束结构5等。在本实施例中，通过使用一个激光器1，以及利用光纤分光结构4来获得多路激发光。当然，用户也可以不需要使用光纤分光结构4而使用实施例三的方案来实现多路照明，不过此时需要使用多个激光器1。

虽然结合附图描述了本发明的实施方式，但是本领域的技术人员可以在所附权利要求的范围之内作出各种变形或修改，只要不超过本发明的权利要求所描述的保护范围，都应当在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种无电化激光激发照明装置，其特征在于：其包括激光器(1)、发光主体(6)以及设在上述激光器(1)和发光主体(6)之间的激光扩束结构(5)，在所述发光主体(6)的内表面均匀涂覆有光致发光材料层(7)；所述激光器(1)输出的激发光通过光纤(3)直接传输给激光扩束结构(5)或激光器(1)输出的激发光先通过耦合装置(2)耦合到光纤(3)上后再通过光纤(3)传输给激光扩束结构(5)，激光扩束结构(5)使激发光能够均匀发散到光致发光材料层(7)上而使光致发光材料层(7)发光。

2.根据权利要求1所述的无电化激光激发照明装置，其特征在于：所述激光器(1)为空间输出激光器，该空间输出激光器输出的激发光先通过耦合装置(2)耦合到光纤(3)上后再通过光纤(3)传输给激光扩束结构(5)。

3.根据权利要求1所述的无电化激光激发照明装置，其特征在于：所述激光器(1)为光纤激光器，光纤激光器输出的激发光通过光纤(3)直接传输给激光扩束结构(5)。

4.根据权利要求1所述的无电化激光激发照明装置，其特征在于：其还包括光纤分光结构(4)，所述激光器(1)输出的激发光通过光纤(3)经光纤分光结构(4)后再分别传输给若干个激光扩束结构(5)，或激光器(1)输出的激发光先通过耦合装置(2)耦合到光纤(3)上后经光纤分光结构(4)再分别传输给若干个激光扩束结构(5)。

5.根据权利要求1所述的无电化激光激发照明装置，其特征在于：所述发光主体(6)为球型透明体，光致发光材料层(7)均匀涂敷在该球型透明体的弧形满足90°-120°范围内。

6.根据权利要求1所述的无电化激光激发照明装置，其特征在于：所述激光器(1)的波长为800纳米以上。

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