CN105299603B - 光发生系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及具有旋转光学器件的旋转静态发光材料。提供一个包括具有旋转光学器件的旋转静态发光材料的系统。该系统包括：散热器；位于散热器上的至少一个发光材料，至少一个发光材料的至少一部分绕轴线圆形对称，散热器和至少一个发光材料是不能旋转的；光学器件，光学器件配置为相对于至少一个发光材料绕旋转轴线旋转，该旋转轴线与至少一个发光材料的轴线是同轴的，光学器件配置为：沿着旋转轴线接收激励光；当光学器件旋转时，将激励光传送到至少一个发光材料的一个或多个位置；收集从由激励光激发的至少一个发光材料上的一个或多个位置发射的光；并且将从至少一个发光材料收集到的光传送至旋转轴线以沿旋转轴线发射所述光。

Description

光发生系统

技术领域

本说明书总体涉及光发生系统，具体地涉及具有旋转光学器件的旋转静态发光材料。

背景技术

在激光器-发光材料照明系统中，产品性能的一个限制因素是对发光材料(例如荧光体)的冷却。将荧光体置于旋转轮上的其中一个好处是，它将入射能量分布至更大的区域，有效地降低了热密度。然而，当旋转的液体冷却式荧光体轮用于高功率应用时，必须包含使用旋转密封件的冷却液体。旋转密封件寿命有限，寿命可能小于用于照明源或用于投影应用所需的寿命。此外，在发光材料的光点的高能量密度可导致材料性能的降低。

发明内容

大体上，本发明涉及一种具有旋转光学器件的旋转静态发光材料。激励光(包括但不限于激光)的输入路径(和替代地，输出路径)和光的输出路径是沿着光学器件的旋转轴线固定的，该光学器件绕不能旋转的发光材料和散热器旋转，从而将发光材料产生的光分散至散热器的表面上，使得静态散热器可以用来冷却发光材料，所述静态散热器例如为水箱、热管、蒸汽室、散热片等。旋转静态发光材料的至少一部分具有圆形对称性，并且旋转光学器件与旋转静态发光材料同轴；使用马达等使旋转光学器件围绕发光材料旋转。激励光沿着旋转轴线在光学器件处被接收，并且当光学器件旋转时，该光学器件传送激励光至旋转静态发光材料，在旋转静态发光材料上扫出一圈激励光。激励光激发发光材料，发光材料又发射光；该光由旋转光学器件收集，所述旋转光学器件将发光材料产生的光传送回到旋转轴线，在旋转轴线，光离开光学器件，例如朝向收集光学器件和/或投影光学器件，使得可以从发射光中产生图像，如在投影仪系统中。由于激励光沿着旋转轴线被收集并且所发射的光沿着旋转轴线离开光学器件，所以激光器和收集光学器件的位置是固定的。另外，由于发光材料是旋转静态的，所以发光材料位于旋转静态散热器上；因此散热器可以使用包括水箱的旋转静态散热器来冷却，避免使用旋转密封件。由于光学器件使得激励光通过扫出一个圆的方式等照射发光材料，发光材料处产生的热量也分散至所述圆上，从而防止热量积聚在发光材料的一个点上，而不旋转发光材料。散热器/发光材料可平行和/或垂直于光学器件线性移动，使得激励光在发光材料上扫出螺旋型形状，以进一步分散发光材料上产生的热量。在一些实施方式中，固定光源可以是偏离轴线的，并且旋转光学器件包括两个平行的反射镜。在其他实施方式中，发光材料可包括薄盘激光器的增益材料；在一些这些实施方案中，本文中描述的系统可以包括一个或多个后向反射器，所述后向反射器配置为将从薄盘激光器的反射镜反射的光循环回到增益材料以进一步产生光。

在本说明书中，元件可以被描述为“配置为”执行一个或多个功能或“配置用于”这样的功能。在一般情况下，配置为执行或配置用于执行功能的元件配置为执行该功能，或者是适合于执行该功能，或者适应于执行该功能，或可操作以执行该功能，或以其他方式能够执行该功能。

应当理解，对于本说明书的目的，语言“X、Y和Z中的至少一个”和“X、Y和Z中的一个或多个”，可以被解释为仅X、仅Y、仅Z，或两个或多个项目X、Y和Z的任何组合(例如，XYZ、XYY、YZ、ZZ，等)。当出现语言“至少一个......”和“一个或多个......”时，类似的逻辑可应用于两个或更多项目。

本说明书的一个方面提供了一个系统，该包括：散热器；位于散热器上的至少一个发光材料，所述至少一个发光材料的至少一部分绕轴线圆形对称，所述散热器和所述至少一个发光材料是不能旋转的；光学器件，其配置为相对于所述至少一个发光材料绕旋转轴线旋转，该旋转轴线与至少一个发光材料的轴线同轴，所述光学器件配置为：沿着旋转轴线接收激励光；当光学器件旋转时，将激励光传送到至少一个发光材料的一个或多个位置；收集从由激励光激发的至少一个发光材料上的一个或多个位置发射的光；并且将从所述至少一个发光材料收集到的光传送到旋转轴线以沿所述旋转轴线发射所述光。

该系统可进一步包括马达，所述马达配置为使所述光学器件相对于所述至少一个发光材料旋转。

该系统可进一步包括配置为产生所述激励光的至少一个固定光源。

该系统可进一步包括：配置为产生所述激励光的至少一个固定光源；和用于沿着所述旋转轴线传送所述激励光至所述光学器件的固定光学器件。

该系统还可包括主体和框架中的一者或多者，所述主体和所述框架中的一者或多者包括所述光学器件。

该系统还可包括主体和框架中的一者或多者，所述主体和所述框架中的一者或多者包括所述光学器件和平衡块，使的所述主体和所述框架中的一者或多者的质心沿着所述旋转轴线定位。

该光学器件可以包括下列中的一者或多者：至少一个分色镜；至少一个透镜；和至少一个棱镜。

所述散热器和所述至少一个发光材料的表面可包括围绕所述轴线对称的环面，并且所述光学器件进一步配置为沿着所述表面旋转。

该散热器可以包括圆柱体，并且所述至少一个发光材料可以位于所述圆柱体的内表面上，所述光学器件配置为在所述圆柱体内旋转。

该散热器可以包括圆柱体，并且所述至少一个发光材料可以位于所述圆柱体的外表面上，所述光学器件进一步配置为围绕所述圆柱体的所述外表面旋转。

所述至少一个发光材料可包括位于所述散热器的不同部分处的至少两个发光材料，所述至少两个发光材料的每一个围绕所述轴线圆形对称，所述光学器件进一步配置为当所述光学器件旋转时将所述激励光传送到所述至少两个发光材料的每一个。

所述光学器件可以进一步配置为：向所述至少一个发光材料的至少两个不同部分传送所述激励光；收集从由激励光激发的所述至少两个不同部分发射的光；以及将从所述至少两个不同部分收集的光传送到所述旋转轴线以沿所述旋转轴线发射所述光。

该系统还可包括用于相对于所述光学器件移动所述散热器的装置。

该散热器还可以包括静态水箱。

该散热器可以包括围绕所述轴线对称的超环面。

该散热器可以包括围绕所述轴线对称的超环面，并且所述光学器件配置为下列中的一者或多者：接收通过所述超环面的所述激励光；并将从所述至少一个发光材料收集的光传送穿过所述超环面。

该光学器件可以进一步配置为从所述光学器件的第一侧接收所述激励光，并将从所述至少一个发光材料收集的光向回传送穿过所述第一侧。

该光学器件可以进一步配置为从所述光学器件的第一侧接收所述激励光，并将从所述至少一个发光材料收集的光传送穿过与所述第一侧相对的第二侧。

所述发光材料可以位于所述散热器的相对两侧，并且所述光学器件可以进一步配置为从所述散热器的所述相对两侧都接收所述激励光。

本说明书的另一个方面提供了一个系统，所述系统包括：散热器；位于所述散热器上的发光材料，所述发光材料的至少一部分围绕轴线圆形对称，所述散热器和所述发光材料是不能旋转的；固定光源，所述固定光源配置为生成激励光，所述激励光配置为激发所述发光材料以产生发射光，所述激励光的入射路径与所述发光材料的所述轴线形成第一角度，所述第一角度大于0°且小于90°；以及光学器件，所述光学器件配置为相对于所述发光材料围绕所述发光材料的所述轴线旋转，所述光学器件包括：第一反射镜，所述第一反射镜位于所述轴线上并与所述轴线形成第二角度，所述第一反射镜进一步位于所述激励光的所述入射路径上，所述第二角度大于0°且小于90°；以及平行于所述第一反射镜的第二反射镜，所述第一反射镜配置为朝向所述第二反射镜反射所述激励光，以及所述第二反射镜配置为朝向所述发光材料反射所述激励光。

所述激励光从所述第一反射镜到所述第二反射镜再到所述发光材料的所述反射路径可以大约等于沿着所述激励光的所述入射路径延伸的直线从所述第一反射镜与所述入射路径之间的第一交点到所述轴线与所述直线之间的第二交点的长度。

所述第一反射镜和所述第二反射镜可以进一步配置为反射来自所述发光材料的所述发射光远离所述发光材料。

所述第一反射镜和所述第二反射镜可以进一步配置为反射来自所述发光材料的所述发射光沿所述轴线远离所述发光材料。

所述第一角度可为大于约20℃和小于约75℃。

所述第二角度可为大于约20℃和小于约75℃。

该系统还可以包括配置为生成所述激励光的至少一个第二固定光源，来自所述至少一个第二固定光源的所述激励光的相应入射路径的相应几何形状类似于来自所述固定光源的所述激励光的所述入射路径的几何形状。

所述第二反射镜的一部分可位于所述激励光的所述路径上在所述固定光源和第一反射镜之间，所述第二反射镜的所述部分配置为：朝所述第一反射镜透射所述激励光；并反射所述激励光。

所述第二反射镜的位于所述激励光的所述路径上在所述固定光源和所述第一反射镜之间的所述部分可以包括下列的中一者或多者：分色镜；以及当所述激励光和所述发射光具有不同的偏振状态时，偏振分光器。

所述第一反射镜的中心可以位于所述轴线上。

该系统还可以包括主体和框架中的一者或多者，所述主体和所述框架中的一者或多者包括所述光学器件。

该系统还可以包括马达，所述马达配置为使所述光学器件相对于所述发光材料旋转。

该系统还可以包括主体和框架中的一者或多者，所述主体和所述框架中的一者或多者包括所述光学器件和平衡块，使得所述主体和所述框架中的一者或多者的质心沿着所述旋转轴线定位。

所述散热器和所述至少一个发光材料的表面可包括相对所述轴线对称的环面，并且所述光学器件可以进一步配置为沿着所述表面旋转。

该散热器还可以包括静态水箱。

本说明书的另一个方面提供了一个系统，该系统包括：散热器；位于所述散热器上的薄盘激光器的增益介质，所述增益介质的至少一部分绕轴线圆形对称，所述散热器和所述增益介质是不能旋转的；光学器件，所述光学器件配置为相对于所述增益介质围绕旋转轴线旋转，该旋转轴线与所述至少一个发光材料的所述轴线同轴，所述光学器件配置为：接收激励光；当所述光学器件旋转时，以非垂直角度将所述激励光传送到所述增益介质；收集从由所述激励光激发的所述增益介质发射的光；并且，传送发射光远离所述增益介质；以及至少一个后向反射器，所述至少一个后向反射器配置为将从所述薄盘激光器的反射镜反射的所述激励光朝向所述增益介质反射回来。

该光学器件可以包括所述至少一个后向反射器，使得所述至少一个后向反射器旋转。

该至少一个后向反射器可以是静态的。

该至少一个后向反射器可包括至少一个平面发射镜。

该至少一个后向反射器可包括至少一个抛物面反射镜和至少一个棱镜后向反射器的组合。

该至少一个后向反射器可包括至少一个棱镜后向反射器。

该至少一个后向反射器可以包括下列中的一者或多者的组合：至少一个平面发射镜，至少一个抛物面反射镜，和至少一个棱镜后向反射器，所述组合布置成将从所述薄盘激光器的所述反射镜反射的所述激励光朝向所述薄盘激光器反射回来。

该激励光可以与所述旋转轴线重合，并且所述光学器件可以进一步配置为接收沿所述旋转轴线的所述激励光。

该激励光可以不与所述旋转轴线重合，并且所述光学器件可以进一步配置为接收偏离所述旋转轴线的所述激励光。

该系统还可以包括主体和框架中的一个或多个，所述主体和所述框架中的一者或多者包括所述光学器件。

该系统还可以包括马达，所述马达配置为使所述光学器件相对于所述增益介质旋转。

该系统还可以包括主体和框架中的一者或多者，所述主体和所述框架中的一者或多者包括所述光学器件和平衡块，使得所述主体和所述框架中的一者或多者的质心沿着所述旋转轴线定位。

所述散热器和所述增益介质的表面可包括围绕所述轴线对称的环面，并且所述光学器件进一步配置为沿着所述表面旋转。

该散热器还可以包括静态水箱。

附图说明

为了更好地理解文中所描述的各种实施方式和更清楚地示出它们如何付诸实施，现在将仅通过示例的方式参考附图，其中：

图1示出了根据非限制性实施方式的一个系统的侧视图和局部剖视图，该系统包括具有旋转光学器件的旋转静态发光材料。

图2示出了根据非限制性实施方式的激励光穿过图1的系统的路径。

图3示出了根据非限制性实施方式的由发光材料发射的光穿过图1的系统的路径。

图4示出了根据非限制性实施方式的图1的系统，其中，与图1相比，旋转光学器件移动到不同位置。

图5示出了根据非限制性实施方式的图1的散热器和发光材料以及激励光入射发光材料的路径的前透视图。

图6示出了根据非限制性实施方式的另一个散热器和发光材料的前透视图。

图7示出了根据非限制性实施方式的另一个系统的侧视图和局部剖视图，该系统包括具有旋转光学器件的旋转静态发光材料。

图8示出了根据非限制性实施方式的另一个系统的侧视图和局部剖视图，该系统包括具有旋转光学器件的旋转静态发光材料。

图9示出了根据非限制性实施方式的另一个系统的侧视图和局部剖视图，该系统包括具有旋转光学器件的旋转静态发光材料。

图10示出了根据非限制性实施方式的另一个系统的侧视图和局部剖视图，该系统包括具有旋转光学器件的旋转静态发光材料。

图11示出了根据非限制性实施方式的另一个系统的侧视图和局部剖视图，该系统包括具有旋转光学器件的旋转静态发光材料。

图12示出了根据非限制性实施方式的另一个散热器和发光材料的前透视图。

图13示出了根据非限制性实施方式的另一个系统的侧视图和局部剖视图，该系统包括具有旋转光学器件的旋转静态发光材料。

图14示出了根据非限制性实施方式的另一个系统的侧视图和局部剖视图，该系统包括具有旋转光学器件的旋转静态发光材料。

图15示出了根据非限制性实施方式的另一个系统的侧视图和局部剖视图，该系统包括具有旋转光学器件的旋转静态发光材料。

图16示出了根据非限制性实施方式的另一个系统的侧视图和局部剖视图，该系统包括具有旋转光学器件的旋转静态发光材料。

图17示出了根据非限制性实施方式的另一个系统的侧视图和局部剖视图，该系统包括具有旋转光学器件的旋转静态发光材料，所述旋转光学器件用于收集在散热器的相对两侧发射的光。

图18示出了根据非限制性实施方式的一个系统的侧视图和局部剖视图，该系统包括具有旋转光学器件的旋转静态发光材料，激励光的入射路径偏离旋转光学器件和/或发光材料的旋转和/或圆形轴线。

图19示出了根据非限制性实施方式的发射光穿过图18的系统的路径。

图20示出了根据非限制性实施方式的图18的系统，其中，旋转光学器件相对于图18中的旋转光学器件的位置旋转约180°。

图21示出了根据非限制性实施方式的图18的系统的几何关系。

图22示出了根据非限制性实施方式的一个系统的侧视图和局部剖视图，该系统包括具有旋转光学器件的旋转静态发光材料，激励光的入射路径偏离旋转光学器件和/或发光材料的旋转和/或圆形轴线，并且旋转光学器件的至少一部分可至少部分地透射激励光。

图23示出了根据非限制性实施方式的一个系统的侧视图和局部剖视图，该系统包括多个固定光源和具有旋转光学器件的旋转静态发光材料，激励光的入射路径偏离旋转光学器件和/或发光材料的旋转和/或圆形轴线。

图24示出了根据非限制性实施方式的薄盘激光器结构。

图25示出了根据非限制性实施方式的一个系统的侧视图和局部剖视图，该系统包括具有旋转光学器件的旋转静态薄盘激光器和后向反射器。

图26示出了根据另一非限制性实施方式的一个系统的侧视图和局部剖视图，该系统包括具有旋转光学器件的旋转静态薄盘激光器和后向反射器。

图27示出了根据另一非限制性实施方式的一个系统的侧视图和局部剖视图，该系统包括具有旋转光学器件的旋转静态薄盘激光器和后向反射器。

图28示出了根据另一非限制性实施方式的激励光通过图27的系统的回射路径。

具体实施方式

图1示出了系统100的侧视图和局部剖视图，系统100包括：散热器101；位于散热器101上的至少一个发光材料103，至少一个发光材料103的至少一部分绕轴线105圆形对称，散热器101和至少一个发光材料103是不能旋转的；以及光学器件107，光学器件107配置为相对于至少一个发光材料103绕旋转轴线109旋转，旋转轴线109与至少一个发光材料103的轴线105同轴。如下所述，光学器件107配置为：沿着旋转轴线109接收激励光；当光学器件107旋转时将激励光传送到至少一个发光材料103上的一个或多个位置；收集从由激励光激发的至少一个发光材料103上的一个或多个位置发射的光；并且将从至少一个发光材料103收集的光传送至旋转轴线109以沿旋转轴线109发射。可以理解的是，在图1中，散热器101和发光材料103被示出为横截面，并且包括超环面(toroid)和/或环面(annulus)，所述横截面沿超环面和/或环面的直径；此外，光学器件107为示意性地示出。下文中，至少一个发光材料103可以互换地称为发光材料103。

事实上，如图所示的，系统100还包括具有光学器件107的主体和框架(主体和/或框架以下称为框架111)中的一者或多者。框架111在沿着框架111外边缘设置的一个或多个轴承113上旋转；可替代地，轴承113可以位于框架111的轮毂(未示出)处。系统100还包括马达115，马达115配置为使框架111并因此使光学器件107相对于发光材料103旋转。例如，马达115可以与框架111相互作用以使框架111在轴承113上绕旋转轴线109旋转。马达115可使用带(未示出)和/或用于传递旋转运动到框架111的其他装置来使框架111旋转。可替代地，马达115可包括配置成使框架111旋转的环形马达和/或其他类型的马达。实际上，用于使框架111绕旋转轴线109旋转的任何装置都在本实施方式的范围之内。

在一些实施方式中，系统100和/或框架111是旋转对称的，使得框架111的质心沿旋转轴线109定位。在其他实施方式中，如图所示，框架111还包括可选的平衡块116，平衡块116被定位成使得框架111的质心沿旋转轴线109定位。例如，由于光学器件107通常相对于框架111不对称(即光学器件107偏离旋转轴线109)，当框架111和光学器件107旋转时，由于所述光学器件107的质心偏离旋转轴线109，因此会发生振动；因此平衡块116可被定位在框架111的与光学器件107相对的一侧，以在旋转期间平衡光学器件107，并降低框架111和光学器件107振动的可能性。

如图所示，系统100进一步包括至少一个固定激光源117，至少一个固定激光源117配置为产生所述激励光，下文中，至少一个固定激光源117可互换地称为激光器117。然而，可替代地，激光器117可用产生激励光的任何光源替换，并且所述光源不必是激光器。因此，虽然系统100的激励光可以包括激光，但是能激发发光材料103发射光的任何激励光都在本实施方式的范围之内。例如，激励光通常是比发光材料103发射的光的波长更短的光。实际上，发光材料103可以互换地称为光转换材料，因为发光材料103将具有第一波长的激励光转换成具有比所述第一波长更长的第二波长的发射光。

如图所示，激光器117(和/或激励光源)沿旋转轴线109定位，但是在其他实施方式中，激光器117可以偏离旋转轴线109定位。例如，如图所示，系统100还包括可选的第二激光器127(和/或第二激励光源)和可选的固定光学器件130，固定光学器件130将来自激光器127的激励光沿旋转轴线109传送至光学器件107。如图所示，固定光学器件130包括分色镜，所述分色镜沿旋转轴线109、沿着从激光器117射出的激励光的路径、并沿着从激光器127射出的激励光的路径定位；该分色镜配置为组合来自激光器117、127的激励光，使得激励光沿着旋转轴线109被传送到光学器件107。例如，来自激光器117的激励光穿过分色镜到光学器件107，而来自激光器127的激励光沿旋转轴线109被反射进入光学器件107。因此，无论激光器是否偏离旋转轴线109，系统100中来自激光器的激励光沿旋转轴线109被光学器件107接收。

每个激光器117和可选激光器127可包括波长相同或不同的蓝色激光源。例如，在一些实施方式中，激光器117可以包括大约448纳米的激光源，并且激光器127可以包括约465纳米的激光源。此外，虽然本文中所描述的光源是参照激光器描述的，但是在其他实施方式中，系统100可以包括与激光器不同的光源。

在又进一步实施方式中，系统100可以包括一个或多个积分棒(integrating rod)(未示出)，所述积分棒沿每个激光器117、127的激励光路径定位以将来自激光器117、127的激励光均匀化。

光学器件107包括下列中的一者或多者：至少一个分色镜；至少一个反射镜；至少一个透镜；和至少一个棱镜。如图所示，光学器件107包括第一棱镜140、第二棱镜141和透镜143。每个棱镜140、141可以在相对的两端包括反射表面(包括但不限于全内反射表面)，用于将光和/或激励光反射通过每个相应棱镜140，141和/或离开每个棱镜。在一些实施方式中，每个反射表面可以包括反射镜和/或分色镜。可替代地，每个棱镜140、141的每个反射表面可包括反射镜和/或分色镜和/或由反射镜和/或分色镜来代替，以使表面到主体的角度不必被控制为全内反射的角度。

透镜143包括一个或多个透镜，所述透镜配置成使激励光聚焦在发光材料103上，收集由发光材料103发射的光，并将磷光体发射的光向回传送通过棱镜141，如下面更详细描述的。虽然示出了三个透镜143，但透镜143可以包括少于三个透镜或多于三个透镜。

如图所示，系统100还包括收集光学器件，所述收集光学器件沿旋转轴线109(和/或轴线105)定位，所述收集光学器件可以包括但不限于一个或多个透镜150和积分器(integrator)151。收集光学器件可以是旋转的和/或静止的；例如，透镜150可以与光学器件107一起旋转，并且积分器151可以是静止的或也与光学器件107一起旋转。收集光学器件可以将从光学器件107发射的光沿旋转轴线109和/或轴线105传送至例如光调制器(未示出)等。事实上，一个或更多个收集光学器件可以是用于投影机的投影光学器件中的元件。收集光学器件可包括一个或多个透镜、一个或多个积分棒、光纤、和/或用于沿旋转轴线109收集从光学器件107发射的光和/或将从光学器件107发射的光沿旋转轴线109传送至投影仪等的任何其他光学器件。如图所示，透镜150收集从光学器件107发射的光(即已被透镜143收集并由棱镜141传送到旋转轴线109的由发光材料103发射的光)，并传送所述光至积分器151的输入端，积分器151进而将所述光传送到光调制器等。如图所示，光通过超环面散热器101的孔而被传送，该孔设在散热器101的几何中心；然而，在其他实施方式中，光可以沿着与输入至光学器件107的激励光相同的路径被传送，并通过使用分色镜等朝向收集光学器件反射。

可以进一步理解的是，图1中元件的相对尺寸和厚度是不成比例的。例如，发光材料103的厚度相对于散热器101的尺寸不是按比例示出的；进一步，透镜143和发光材料103之间的间隙不是按比例示出的。

发光材料103可以包括但不限于下列的一个或多种：磷光体、陶瓷磷光体、量子点、发光材料、荧光材料等；事实上，虽然本实施方式将针对陶瓷磷光体进行说明，但其他发光材料也在本实施方式的范围之内。具体而言，发光材料103包括当由激励光等激发时能发光的任何材料。

例如，在一些实施方式中，发光材料103可配置为由蓝色激励光(例如，来自激光器117和/或激光器127)激励，并且发射波长比蓝色激励光长的光，包括但不限于红光和绿光。此外，在一些实施方式中，发光材料103包括例如成段设置在散热器101上的多个发光材料，如下面关于图6的描述。例如，一段或多段发光材料103可以发射红光，而其他一段或多段发光材料103可以发射绿光；因此，如图所示，当散热器101和发光材料103包括发光轮，随着光学器件107旋转，蓝色激励光等与不同段的发光材料103相互作用。

此外，在一些实施方式中，发光材料103可位于散热器101的反射表面上，以使从发光材料103朝向散热器101发射的光被反射离开散热器101朝向光学器件107，如下所述。

系统100可以通常用在投影系统(未示出)中，其中，例如，蓝色激励光激发发射红光和/或绿光和/或黄光的发光材料103，蓝色激励光、所发射的光向投影系统提供RGB(红-绿-蓝)光和/或白光。可替代地，发光材料103可以在RGB/白系统中发出蓝光。

通常，激发发光材料103发射光的过程导致热量生产，该热量应被消散以防止发光材料103和散热器101升温和/或以控制发光材料103的温度。当发光材料103发射光，热量从发光材料103和散热器101之间的界面流入散热器101中，热量被消散在散热器101中。因此，散热器101包括配置为冷却发光材料103的以下一个或多个：散热片、块、轮、环，一个或多个挤压或其他散热设计(例如，用于空气冷却)、水箱、蒸气室、放热器等。散热器101可以包括配置用来冷却发光材料103的任何材料，所述材料包括但不限于金属、铝、钢等。此外，如图所示，散热器101包括名义上地圆形对称的材料板，尽管其他形状也在本实施方式的范围之内，所述其他形状包括但不限于正方形、矩形等。事实上，不具有圆形对称的形状也在本实施方式的范围之内：例如，散热器101可以是矩形的，具有相邻段的不同发光材料；然而，至少部分发光材料103具有围绕轴线105的圆形对称性。

下面注意图2和图3，其示出了在操作中的系统100；图2和图3基本上类似于图1，相同的元件具有相同的标号。图2中，马达115与框架111相互作用，以使光学器件107绕旋转轴线109旋转，如箭头201所指示的。例如，就图2而言，光学器件107在旋转轴线109上方旋转出页面，在旋转轴线109下方旋转进页面，但术语“出”、“进”、“上方”和“下方”仅用于描述目的，并且系统100可以具有任何合适的取向，例如在投影系统内。此外，激光器117、127被操作以发射激励光203：来自激光器117的激励光203沿旋转轴线109穿过固定光学器件130的分色镜朝向棱镜140的入射面，并且来自激光器127的激励光203被分色镜沿着旋转轴线109朝棱镜140的入射面反射。因此框架111包括孔等，以使激励光203进入棱镜140。

棱镜140的输入和/或入射面和第一反射表面205沿旋转轴线109定位；第一反射表面205可包括下列的一个或多个：全内反射表面、反射镜、分色镜等，第一反射表面205配置成沿着棱镜140的主体并基本垂直于旋转轴线109反射激励光203，棱镜140的主体也基本垂直于旋转轴线109(即沿光学器件107的路径的旋转半径)。因此表面205可与旋转轴线109成约45°。激励光203沿着旋转轴线109进入棱镜140，并被反射穿过棱镜140的主体朝向第二反射表面207，第二反射表面207配置为朝向发光材料103反射激励光203，例如穿过棱镜141的一端并穿过透镜143。因此表面207也可与旋转轴线109成约45°。

然后，激励光203照射在发光材料103上，如下面关于图3的描述。又如图2所示，棱镜141包括由主体分隔的第一反射表面209和第二反射表面211；当激励光203从表面207向发光材料103反射时，第一反射表面209位于激励光203的路径上；因此表面209配置成发送激励光203通过表面209，并包括下列的一个或多个：全内反射表面，用于在与激励光203的路径相反的方向照射表面209的光；和分色镜。

下面注意图3，其中在由激励光203激发时从发光材料103发射的光303被透镜143收集。虽然为了清楚起见，激励光203未在图3中示出，但激励光203仍然是存在的(例如，参见图4)；事实上，激励光203能够以大致恒定的方式激励发光材料103，使得光303也恒定地射出。在任何情况下，透镜143收集光303，光303可以被发射呈锥形等(例如，光303具有集光率)，并且透镜143引导光303朝向反射表面209。表面209朝向反射表面211反射光303，基本垂直于旋转轴线，穿过棱镜141的主体。因此表面209可与旋转轴线109成约45°。因此棱镜141也基本垂直于旋转轴线109(即沿光学器件107的路径的旋转半径)。

反射表面211沿旋转轴线109定位，并配置成将光303反射出棱镜141，例如通过出射面(和/或光学器件107的输出端)，沿旋转轴线109并朝向透镜150，透镜150又将光303通过散热器101中的孔聚焦到积分器151的输入端。因此表面211可与旋转轴线109成约45°。同样，框架111被理解为在棱镜141和透镜150之间包括一个孔等，以使光303可以离开框架111。

在一些实施方式中，光303可被发射在多个角度上，包括但不限于锥形或其他形状等等；透镜143、150和表面209、211中的每个可以具有一定的尺寸和/或几何形状和/或位置以收集光303的主要部分和/或所有部分。例如，如图所示，光303的边缘穿过透镜143，接着透镜143朝向表面209传送光303；表面209具有一定的尺寸和位置以容纳光303的边缘，棱镜141的主体也同样；类似地，表面211也具有一定的尺寸和位置以容纳光303的边缘，光303可以在棱镜141的主体内被准直。可替代地，棱镜141的主体内的全内反射可以将光303包含在其中。光303在离开棱镜141时通常可以被准直，并且当光303照射透镜150时，透镜150的入射表面可以比光303的边缘大。透镜150通常将光303聚焦到积分器151，积分器151集成光303，并将光303向投影光学器件等传送。

当激励光203通过光学器件107被传送到光发光材料103时，并且当光学器件107收集和传送光303至收集光学器件时，光学器件107相对于发光材料103旋转。由于光学器件107的输入端(例如，棱镜140的入射面和反射表面205中的一者或多者)和输出端(例如，棱镜141的出射面和反射表面211中一者或多者)设置在旋转轴线109上，光学器件107传送激励光203到发光材料103，并传送光303到收集光学器件，无论光学器件107位于旋转路径上的何处。换言之，各反射表面205、211位于旋转轴线109上并绕旋转轴线109旋转。另外，光学器件107的输入端和输出端可以位于旋转轴线109大约中心处。因此，无论光学器件107位于旋转路径上的何处，表面205收集激励光203到光学器件107中，并且表面211传送光303到光学器件107之外。

例如，下面关注图4，其示出了光学器件107相对于图2和图3旋转180°之后的系统100；事实上，图4基本上类似于图2和图3，相同的元件具有相同的标号。然而，在图4中，光学器件107已经旋转到旋转路径上的一个位置，与图2和图3的位置相对和/或成180°。同样，由于光学器件107的输入端(例如，棱镜140的入射面和反射表面205中的一者或多者)和输出端(例如，棱镜141的出射面和反射面211中一者或多者)设置在旋转轴线109上，所以光学器件107传送激励光203到发光材料103并传送光303到收集光学器件，无论光学器件107位于旋转路径上的何处。

因此，光学器件107总体配置为：沿旋转轴线109接收激励光203，如图2和图4所示，例如通过沿旋转轴线109定位表面205；当光学器件旋转时，传送激励光203到至少一个发光材料103，例如经由表面205、207；收集从由激励光203激发的至少一个发光材料103发射的光303，如图3和图4，例如使用透镜143；并将从至少一个发光材料103收集到的光303传送至旋转轴线109以沿旋转轴线109发射，如图3和图3所示，例如使用透镜143和表面209、211。

此外，如图2至图4所示，由于光学器件107相对于发光材料103旋转，因此，激励光203在发光材料103上记录一圆形路径，如图5所示。实际上，图5示出了散热器101和发光材料103的前透视图，以及激励光203照射发光材料103的圆形路径501。因此，路径501上也产生光303，以及热量产生并耗散在散热器101中；由于散热器101不旋转，散热器101可以包括具有静液封的静态水箱，该静态水箱可以包括冷却剂进口503和冷却剂出口505。

此外，虽然图1至图5中示出发光材料103覆盖散热器101表面的大部分区域，但是发光材料103可位于围绕路径501的带中，例如一圆形带。实际上，发光材料103在散热器101上可具有任何几何形状，虽然一部分发光材料103在路径501区域中通常具有圆形对称。

本领域技术人员将理解，还存在更多可能的替代实施方式和修改。例如，系统100可以进一步包括用于相对于光学器件107线性地移动散热器101的装置；这种装置(未示出)可以包括线性马达等，所述线性马达等可被配置为在彼此平行的一个或多个方向上线性地移动框架111和散热器101中的一者或多者，使得路径501成为一个螺旋形等，从而在散热器101的较大面积上散热。由于散热器101即使当线性移动时也不旋转，因此散热器101的水箱可使用静水密封，如图5所示。

在又进一步的实施方式中，发光材料可包括发光材料的红光发射段和绿光发射段。例如，下面注意图6，其示出了类似于散热器101的散热器601，以及以圆形连续段设置在散热器601上的发光材料603R、603G。发光材料603R配置为发射红光，而发光材料603G配置为发射绿光。发光材料603R、603G在下文将可互换地称为发光材料603。散热器601和发光材料603可以用在系统100中代替散热器101和发光材料103，以产生一个红光和绿光的混合。虽然发光材料603被示为楔形，但可替代地，发光材料603可以是发光材料带的一部分。此外，虽然示出了红光和绿光发射材料，但是在其他实施方式中，发光材料603可包括红光、绿光和蓝光发射材料，使得当来自所有三个发光材料的光组合时，产生白光。

可替代地，散热器601和发光材料603R、603G可以用于类似于系统100的系统中，以产生白光。例如，下面关注图7，其示出了基本上类似于系统100的系统600，相同的元件具有相同的标号，但标号始于“6”，而不是“1”。因此，系统600包括：散热器601；位于散热器601上的至少一个发光材料603(即发光材料603R、603G)；和光学器件607，其配置为相对于至少一个发光材料603绕旋转轴线609旋转，该旋转轴线609与至少一个发光材料603的轴线605同轴。系统600还包括框架611、轴承613、马达615、平衡块616、激光器617(为简单起见，仅示出了一个激光器，然而在其他实施方式中，系统600可以包括两个或多个激光器)、一个或多个透镜650和积分器651。激光器617可以包括发射蓝色激励光673的蓝色激光器。

光学器件607包括棱镜640、641(具有反射表面665、667、669、671)和类似于透镜143的透镜643。反射表面667、669分别类似于反射表面207、209。然而，反射表面665配置成反射从激光器617射出的激励光673的一部分674，并透射一部分675至表面671；并且表面671沿旋转轴线609与表面665对准，并且表面671配置成反射从发光材料603射出的光683(即红光和绿光)和透射一部分675(即蓝光)以至少在积分器651内与光683组合，从而产生白光以供用在例如投影系统中。另外，反射表面665、671分别类似于反射表面205、211。

在又进一步的实施方式中，棱镜140、141可以替换为一个或多个反射镜以及一个或多个分色镜。例如，下面注意图8，其示出了基本上类似于系统100的系统800，其中相同的元件具有相同的标号，但是标号始于“8”，而不是“1”。因此，系统800包括：散热器801；位于散热器801上的至少一个发光材料803；以及光学器件807，其配置为相对于至少一个发光材料803绕旋转轴线809旋转，旋转轴线809与至少一个发光材料803的轴线805同轴。系统800还包括框架811、轴承813、马达815、平衡块816、激光器817、827、固定光学器件830、一个或多个透镜850和积分器851。

但是，与系统100相比，光学器件807包括类似于透镜143的透镜843以及反射镜865、867、869、871，而不是棱镜140、141。反射镜865、867、869、871的设置位置分别类似于表面205、207、209、211；反射镜865、867间隔一类似于棱镜140的长度的距离，并且反射镜869、871间隔一类似于棱镜141长度的距离。进一步，虽然每个反射镜865、867、871可以包括反光镜和/或分色镜，但是反射镜869包括分色镜，该分色镜在激励光从反射镜867反射到透镜843时透射激励光，并且将从发光材料803穿过透镜843接收到的光朝向反射镜871反射。因此，反射镜865、867、869、871具有与棱镜140、141类似的功能，并且可以比棱镜140、141更有效，因为来自激光器117、127的激励光运行穿过所述反射镜之间的空气，而不是固体的光学材料，例如玻璃和/或塑料和/或类似物。

在此以前，已经描述了其中旋转光学器件包括两个棱镜和/或四个反射镜的实施方式，然而其他光学器件也在本说明书的范围之内。

例如，下面注意图9，其示出了基本上类似于系统100的系统900，相同的元件具有相同的标号，但标号始于“9”，而不是“1”。因此，系统900包括：散热器901；位于散热器901上的至少一个发光材料903；以及光学器件907，其配置为相对于至少一个发光材料903绕旋转轴线909旋转，旋转轴线909与至少一个发光材料903的轴线905同轴。系统900还包括框架911、轴承913、马达915、平衡块916、一个或多个激光器917、一个或多个透镜950和积分器951。然而，与系统100相比，激光器917位于散热器901的与光学器件907相对的一侧，而透镜950和积分器951位于散热器901的与光学器件907相同的一侧；换句话说，相比于系统100中的激光器117和积分器151，在系统900中，光学器件907和积分器951的位置已被交换。因此，来自激光器917的激励光983(图9中的实线)的路径穿过散热器601的孔。

此外，光学器件907包括：类似于透镜143的透镜943，分色镜965、971和反射镜967，而不是棱镜140、141。分色镜965、971也可以被称为分色结构。分色镜965位于旋转轴线909上，并与激光器917对准，以使分色镜965反射来自激光器917的光983远离旋转轴线909朝向反射镜967，反射镜967又反射943激励光983通过透镜至发光材料903。发光材料903随后被激发而发出类似于光303的光993，光993由透镜943收集并传送到反射镜967，反射镜967将光993朝向分色镜971反射，分色镜971将光993沿着旋转轴线909反射并离开框架911朝向透镜950，透镜950将光993传送和/或聚焦到积分器951的输入端。

因此，每个分色镜965、971位于旋转轴线909上，大约在旋转轴线909的中心，且分别与旋转轴线909成约45°。另外，分色镜965反射激励光983并透射光983，使得光983不朝向激光器917射回。在一些实施方式中，分色镜965部分透射激励光983，使激励光983的一部分至少在积分器951处与光993混合，如在系统600中。分光器971反射光993和透射激励光983。

在一些实施方式中，透镜和类似物可位于激光器917和分色镜965之间的激励光983路径上，以更好地将激励光983聚焦到分色镜965上。在又一实施方式中，系统900可包括(除了透镜950外)用于朝向收集光学器件等等反射光993(和可选地一部分激励光983)的反射镜等。

在此以前，已经讨论了至少一个激光器和收集光学器件位于散热器和旋转光学器件的相对侧的实施方式；然而，在本说明书中包括至少一个激光器和收集光学器件可以位于散热器和旋转光学器件的相同侧的实施方式。

例如，下面注意图10，其示出了基本上类似于系统100的系统1000，相同的元件具有相同的标号，但标号始于“10”而不是“1”。因此，系统1000包括：散热器1001；位于散热器1001上的至少一个发光材料1003；以及光学器件1007，其配置为相对于至少一个发光材料1003绕旋转轴线1009旋转，旋转轴线1009与至少一个发光材料1003的轴线1005同轴。系统1000还包括框架1011、轴承1013、马达1015、平衡块1016、一个或多个激光器1017、一个或多个透镜1050和积分器1051。然而，与系统100相比，激光器1017、一个或多个透镜1050和积分器1051位于散热器1001的相同侧。

系统还包括固定分色镜1070，固定分色镜1070位于从激光器1017发射的激励光1083的路径、从发光材料1003发射并通过光学器件1007传送至积分器1051的光1093的路径以及旋转轴线1009的交点处。在一些实施方式中，系统1000可包括至少分色的结构，其配置成朝向积分器1051反射激励光1083的一部分以与光1093组合，并朝向光学器件1007透射激励光1083的剩余部分，如在系统600所述。

光学器件1007包括位于旋转轴线1009(并且以旋转轴线1009为中心)上的反射镜1065和垂直于旋转轴线1009设置的反射镜1067，反射镜1065配置为朝反射镜1067反射激励光1083，并向积分器1051和/或收集光学器件等等反射从反射镜1067接收的光1093。反射镜1067配置成向发光材料1003反射从反射镜1065反射的激励光1083，并朝反射镜1065反射从发光材料1003接收的光1093(如由透镜1043收集的)。每个反射镜1065、1067与旋转轴线1009大约成45°。在一些实施方式中，反射镜1065、1067可以由棱镜替代，如在系统100中一样。

换言之，各种不同的旋转光学器件都在本实施方式的范围之内，只要激励光沿其旋转轴线被接收，并且从发光材料收集的光被传送回所述旋转轴线以供沿所述旋转轴线发射。

本说明书还可以包括位于散热器的不同部分的至少两个发光材料，每个所述至少两个发光材料都围绕轴线圆形对称，以及旋转光学器件可以进一步配置为当旋转光学器件旋转时传送激励光到每个所述至少两个发光材料。此外，旋转光学器件可以进一步配置为：传送所述激励光到至少一个发光材料的至少两个不同部分(例如，一个或多个位置)；收集从由激励光激励的至少两个不同部分发出的光；以及将从至少两个不同部分收集的光传送到旋转轴线以沿所述旋转轴发射。

例如，下面注意图11，其示出了基本上类似于系统900的系统1100，相同的元件具有相同的标号，但标号始于“11”而不是“9”。因此，系统1100包括：散热器1101；位于散热器1101上的至少一个发光材料1103-1、1103-2；以及光学器件1107，其配置为相对于至少一个发光材料1103-1、1103-2绕旋转轴线1109旋转，旋转轴线1109与至少一个发光材料1103-1、1103-2的轴线1105同轴。系统1100还包括框架1111、轴承1113、马达1115、平衡块1116、一个或多个激光器1117、一个或多个透镜1150和积分器1151。但是，与系统900相比，系统1100包括两个发光材料1103-1、1103-2，每个围绕轴线1105圆形对称。例如，注意图12，其示出了类似于散热器901和/或散热器101的散热器1101以及发光材料1103-1、1103-2的前透视图，每个发光材料位于围绕轴线1105的不同半径上，并且发光材料1103-1具有比发光材料1103-2大的半径。在又进一步的实施方式中，系统1100可以包括位于散热器1101上圆形对称的多于两个发光材料，每个发光材料位于不同的半径。

进一步参考图11，光学器件1107通常配置为：传送来自激光器1117的激励光1183到处于自旋转轴线1109不同的半径处的至少两个发光材料1103-1，1103-2；收集从由激励光1183激励的至少两个发光材料1103-1、1103-2发射的光1193-1、1193-2；并将从至少两个发光材料1103-1、1103-2收集到的光1193-1、1193-2传送到旋转轴线1109以沿旋转轴线1109发射。

例如，光学器件1107包括类似于分色镜965、971的组合的分色结构1165、类似于反射镜967的反射镜1167、和类似于透镜943的透镜1143-1；进一步，反射镜1167和透镜1143-1配置为从分色结构1165接收激励光1183，传送激励光1183到发光材料1103-1，收集当被激励光1183激发时发光材料1103-1发射的光1193-1，以及传送光1193-1至分色结构1165，分色结构1165传送光1193-1至积分器1151。

然而，与光学器件907相比，光学器件1107进一步包括第二分色结构1168和第二透镜1143-2，第二分色结构1168位于分色结构1165和反射镜1167之间，在分色结构1165和反射镜1167之间的激励光1183路径上。第二分色结构1168配置成朝向发光材料1103-2(和透镜1143-2)传送激励光1183的一部分，和传送激励光1183的剩余部分至反射镜1167。因此，分色结构1168位于分色结构1165和反射镜1167之间，所处半径类似于发光材料1103-2的半径。此外，透镜1143-2配置为收集来自发光材料1103-2发射的光1193-2，并传送光1193-2到分色结构1168。因此，分色结构1168进一步配置为反射光1193-2到分色结构1165和/或组合从反射镜1167接收的光1193-1，并传送组合光1193(包括光1193-1，1193-2)至积分器1151。

实际上，在又进一步的实施方式中，系统1100可以包括位于散热器1101的不同半径上的两个以上的发光材料，并且光学器件1107可以包括位于反射镜1167和分色结构1165之间的用于每一个发光材料的相应的透镜和分色和/或反射结构。

在又进一步的实施方式中，旋转光学器件可以配置为传送激励光至发光材料的至少两个不同部分，例如，在相同或不同的半径处沿与旋转光学部件的旋转轴线在不同的方向。

例如，下面注意图13，其示出了基本上类似于系统900的系统1300，相同的元件具有相同的标号，但标号始于“13”而不是“9”。因此，系统1300包括：散热器1301；位于散热器1301上至少一个发光材料1303；以及光学器件1307，其配置为相对于至少一个发光材料1303绕旋转轴线1309旋转，旋转轴线1309与至少一个发光材料1303的轴线1305同轴。系统1300还包括框架1311、轴承1313、马达1315、一个或多个激光器1317、一个或多个透镜1350和积分器1351。但是，与系统900相比，系统1300包括围绕轴线1305圆形对称的一个或多个发光材料1303。

此外，与光学器件907相比，光学器件1307通常配置为：传送来自激光器1317的激励光1383到发光材料1303的至少两个不同部分；收集从由激励光1383激发的发光材料1303的至少两个不同部分发射的光1393-1、1393-2；和传送从发光材料1303的至少两个不同部分收集的光1393-1、1393-2至旋转轴线1309以沿旋转轴线1309发射。

例如，光学器件1307包括分色结构1365，其类似于分色镜965、971的组合，然而，分色结构1365配置为在两个不同的方向传送激励光1383：如图所示，分色结构1365配置成在彼此成大约180°的两个不同的方向传送激励光1383，但是，在其他实施方式中，分色结构1365可配置成在不同于彼此成大约180℃的方向传送激励光1383。

光学器件1307还包括类似于反射镜967的反射镜1367-1和类似于透镜943的透镜1343-1。然而，光学器件1307还包括类似于反射镜967的反射镜1367-2和类似于透镜943的透镜1343-2，但是与反射镜1367-1和透镜1343-1相比，反射镜1367-2和透镜1343-2沿激励光1383的不同路径设置。另外，反射镜1367-2和透镜1343-2也有与反射镜1367-2和透镜1343-2类似的相应功能。因此，光1393-1，1393-2是由发光材料1303在分别靠近透镜1343-1，1343-2的位置产生。透镜1343-1收集来自发光材料1303的光1393-1，并且透镜1343-2收集来自发光材料1303的光1393-2。此外，每个反射镜1367-1、1367-2分别传送光1393-1、1393-2到分色结构1365，分色结构1365将光1393-1、1393-2组合，并反射组合光1393至积分器1351和/或收集光学器件。因此，分色结构1365包括分色镜的组合，该组合将激励光1383分成多个部分，并在不同方向反射各部分，并且接收并组合由发光材料1303发射所产生的光1393-1、1393-2。

此外，反射镜1367-1、1367-2可以位于相同的半径或各自不同的半径，使得发光材料1303的不同区域被激励光1383激发。当反射镜1367-1、1367-2位于相同的半径但彼此成180°时，光学器件1307可以具有圆形对称性，并且相比于先前所描述的系统，平衡块可从系统1300中去除。然而，当反射镜1367-1、1367-2分别位于不同的半径和/或成不同于180°的角度时，和/或当光学器件1307不具有圆形对称性时，系统1300还可以包括如前面描述系统中的平衡块。

还进一步认识到，在图1至图13中描述的实施方式可以根据需要进行组合：例如，旋转光学器件可以使用反射镜、分色镜、棱镜等(激光器和收集光学器件位于相同或不同侧)将激励光在相同和/或不同的方向传送到发光材料的不同区域，以相同或不同的半径传送到一个或多个发光材料。

在以上说明的系统中，散热器和至少一个发光材料的表面包括绕轴线对称的环面，并且所述光学器件进一步配置为沿所述表面旋转。具体而言，此前所述的散热器包括绕所述轴线对称的超环面。此外，此前所述的旋转光学器件被配置成下列的一者或多者：接收通过超环面的激励光；和传送从所述至少一个发光材料收集的光通过所述超环面。在一些实施方式中，旋转光学器件进一步配置为接收来自光学器件的第一侧的激励光，并将从所述至少一个发光材料收集的光向回传送通过第一侧。在又进一步的实施方式中，旋转光学器件还配置为接收来自光学器件第一侧的激励光，并将从所述至少一个发光材料收集的光传送通过与第一侧相对的第二侧。

然而，其他几何形状也在本实施方式的范围之内。例如，散热器可以包括一个圆柱体，至少一个光发材料位于圆柱体的内表面，并且所述光学器件(类似于先前所述的旋转光学器件)可配置为在圆柱体内旋转。

例如，下面注意图14，其示出了系统1400的局剖立体图，系统1400包括：圆柱形散热器1401；位于圆柱形散热器1401的内部上的至少一个发光材料1403-1、1403-2、1403-3，至少一个发光材料1403-1、1403-2、1403-3中的至少一部分绕轴线1405(例如散热器1401的纵轴线)圆形对称，散热器1401和至少一个发光材料1403-1、1403-2、1403-3是不能旋转的；并且光学器件1407配置成相对于至少一个发光材料1403-1、1403-2、1403-3绕旋转轴线1409旋转，旋转轴线1409与至少一个发光材料1403-1、1403-2、1403-3的轴线1405同轴。至少一个发光材料1403-1、1403-2、1403-3将在下文可互换地被统称为发光材料1403并且总称为发光材料1403。虽然系统1400包括圆形对称地设置于散热器1401内部的三个发光材料1403，但是其他实施方式可以包括少于三个发光材料1403或三个以上的发光材料1403。如图所示，当由激励光激发时，三个发光材料1403发射红光、绿光和蓝光。

虽然在图14中未示出，但是系统1400还包括：类似于激光器117的至少一个激光器；和收集光学器件，所述收集光学器件可以是类似于透镜150、积分器151等等。尽管也未示出，系统1400还可以包括马达、主体和/或包含光学器件1407的框架、轴承、和平衡块，所述马达设置成使光学器件绕旋转轴线1409旋转。

光学器件1407包括：均类似于透镜143的透镜1443-1、1443-2、1443-3；和分色结构1465-1、1465-2、1465-3。透镜1443-1、1443-2、1443-3在下文将可互换地被统称为透镜1443并且总称为透镜1443。类似地，分色结构1465-1、1465-2、1465-3在下文将可互换地被统称为分色结构1465并且总称为分色结构1465。光学器件1407包括一组透镜1443和用于各个发射材料1403的相应的分色结构1465。每个分色结构1465类似于分色结构1365，并且位于旋转轴线1409上并与之对准，但每个分色结构1465，除了分色结构1465-3之外，至少部分透射激励光1483，以便激励光沿旋转轴线1409被分布到每个分色结构1465。然后每个分色结构1465反射激励光1483通过各透镜1443到达各个发光材料1403，在各个发光材料1403处，激励光1483激励各发光材料1403发射光1493。光1493由各透镜1443收集，并被传送到相应的分色结构1465，分色结构1465沿旋转轴线1409向收集光学器件反射光1493。因此，每个分色结构1465配置成透射从前一个分色结构接收的光1493。

此外，在不包括蓝光发射材料的实施方式中，最后一个分色结构1465(例如，分色结构1465-3)可以是至少部分透射激励光1483，以使蓝色激励光可以与绿光、红光、和/或由发光材料1403产生的任何颜色光(包括但不限于黄光、红外光等)混合，以产生白光，如在系统600中所述。

当光学器件1407绕散热器1401的内部旋转时，激励光1483以圆形方式激发发光材料1403，从而将产生的热量分布到散热器1401的内表面上。

此外，虽然散热器1401是不能旋转的，但是散热器1401可以线性移动，以增加发光材料1403的被激发表面面积，并且因此增加热分布的面积。

在其中散热器包括圆柱体的其他实施方式中，至少一个发光材料可以位于圆柱体的外表面，并且旋转光学器件可以配置为围绕所述圆柱体的外表面旋转；换言之，这种系统类似于系统1400，但是旋转光学器件绕外部旋转；在这样的实施方式中，旋转光学器件包括反射镜，所述反射镜用于沿着旋转轴线接收激励光，传送激励光到分色结构，以及传送由发光材料发射的光，所述光同样被分色结构接收。

例如，下面注意图15，其示出了系统1500的局剖立体图，系统1500包括：圆柱形散热器1501；位于圆柱形散热器1501的外部上的至少一个发光材料1503，至少一个发光材料1503的至少一部分围绕轴线1505(例如散热器1501的纵向轴线)圆形对称，散热器1501和至少一个发光材料1503是不能旋转的；以及光学器件1507，光学器件1507配置成相对于至少一个发光材料1503围绕旋转轴线1509旋转，旋转轴线1509与至少一个发光材料的轴线1505同轴。虽然系统1500被示为形对称地设置在散热器1501的外部的一个发光材料1503带，但其他实施方式可以包括多个发光材料1503，如在系统1400中。此外，发光材料1503带可以包括围绕该带布置的多个发光材料。

虽然在图15中未示出，系统1500还包括：类似于激光器117的至少一个激光器；和收集光学器件，所述收集光学器件可以类似于透镜150、积分器151等等。尽管也未示出，系统1500还可以包括马达、主体和/或包含光学器件1507的框架、轴承、和平衡块，所述马达设置成使光学器件绕旋转轴线1509旋转。

光学器件1507包括类似于透镜143的透镜1543、分色结构1565和反射镜1570、1571、1572，1573。虽然只示出了一组透镜1543和一个相应的分色结构1565，在系统1500包括多个发光材料带的实施方式中，系统1500可以包括用于每个发光材料带的一组透镜和分色结构。分色结构1565类似于分色结构1365，并且位于旋转轴线1509上并与之对准；在一些实施方式中，分色结构1565可以是至少部分透射激励光1583，以使激励光1583的至少一部分被传送出光学器件1507。当存在多个分色结构和多个发光材料带时，分色结构的特性可类似于分色结构1465。

在任何情况下，激励光1583在反射镜1570上被接收，反射镜1570位于旋转轴线1509上并以其为中心；反射镜1570配置为向反射镜1571反射激励光1583，反射镜1571又反射激励光至分色结构1565。分色结构1565引导至少一部分激励光1583穿过透镜1543到达发光材料1503，并且由发光材料1503发射的光1593被透镜1543收集，透镜1543传送光1593到分色结构1565。分色结构1565将光1593引导至反射镜1572，反射镜1572反射光1593(并且可选地由分色结构1565透射的一部分激励光1583)至反射镜1573，反射镜1573位于旋转轴线1509上并以其为中心。反射镜1573将光1593引导出光学器件1507朝向收集光学器件。

在可替换的实施方式中，反射镜1570、1573可以至少部分地透射激励光1583，并且激励光1583的一部分透射穿过反射镜1570,1573，以组合激励光1583与光1593。

如上所述，光学器件1507(包括反射镜1570、1571、1572、1573)绕旋转轴线1509旋转，使得激励光1583的输入路径(和可选地输出路径)和光1593的输出路径沿着旋转轴线1509是固定的，而发光材料1503沿其圆周被激发以将产生的热量分散在散热器1501上。

本领域技术人员将理解，还存在进一步的可能的替代实施方式和修改。例如，下面注意图16，其示出了基本上类似于系统1300的系统1600，相同的元件具有相同的标号，但标号始于“16”而不是“13”。因此，系统1600包括：散热器1601；位于散热器1601上的至少一个发光材料1603；以及光学器件1607，其配置为相对于至少一个发光材料1603围绕旋转轴线1609旋转，旋转轴线1609与至少一个发光材料1603的轴线1605同轴。系统1600还包括框架1611、轴承1613、马达1615、一个或多个激光器1617、一个或多个透镜1650和积分器1651。

此外，光学器件1607通常配置为：传送来自激光器1617的激励光1683到发光材料1603的至少两个不同部分；收集从由激励光1683激发的发光材料1603的至少两个不同部分发射的光1693-1、1693-2；并将从发光材料1603的所述至少两个不同部分收集的光1693-1、1693-2传送至旋转轴线1609以沿旋转轴线1609发射。

光学器件1607包括透镜1643-1、1643-2和反射镜1667-1、1667-2，每个透镜和反射镜分别类似于透镜1343-1、1343-2和反射镜1367-1、1367-2。然而，相比于光学器件1307，光学器件1607包括分光器1640、反射镜1641-1、1641-2和光束组合器1665代替分色结构1365。例如，分光器1640包括反射镜，所述反射镜配置为分割来自激光器1617的激励光1683和/或朝向两个反射镜1641-1、1641-2反射激励光1683；分光器1640可因此包括由彼此成约90℃的两个反射镜形成的角镜，所述角镜以旋转轴线1609为中心，位于激光器1617和由透镜1643-1、1643-2的入口形成的平面之间。

在任何情况下，分光器1640配置为传送来自激光器1617的激励光1683到反射镜1693-1、1693-2，反射镜1693-1、1693-2各自又传送激励光1683到发光材料1603。发光材料1603发射光1693-1、1693-2，光1693-1、1693-2分别透射通过反射镜1641-1、1641-2到达透镜1643-1、1643-2，透镜1643-1、1643-2传送光1693-1、1693-2至光束组合器1665。因此，每个反射镜1641-1、1641-2包括分色镜，所述分色镜配置为反射激励光1683和传送由发光材料1603发出的光1693。

光束组合器1665基本上类似于分光器1640，然而光束组合器1665配置为接收来自每个反射镜1667-1、1667-2的光1693-1、1693-2，并将光1693-1、1693-2组合成光1693，以及传送光1693至透镜1650和积分器1651。

因此，如图所示，光学器件1607传送激励光1683至发光材料1603上的两个点(即，当光学器件1607旋转时有两个旋转路径)，从而将产生的热量分散至发光材料1603的较大面积。两个点和/或旋转路径可以在相似的或不同的半径。

在一些实施方式中，框架1611可包括分光器1640、反射镜1641-1、1641-2和光束组合器1665；无论如何，分光器1640和反射镜1641-1、1641-2配置为与剩余的光学器件1607一起旋转。

此外，在一些实施方式中，分光器1640和光束组合器1665每个可以分别包括多于两个的反射镜；例如，每个分光器1640和光束组合器1665可包含三个反射镜(例如镜立方体的一角等)，并且光学器件1607包括三套类似于透镜1643-1和反射镜1641-1、1667-1的组合的光学器件。因此，在这些实施方式中，产生的热量分散至发光材料1603上的三个点和/或旋转路径，这些点和/或旋转路径可以是在相似和/或不同半径。此外，当每个路径在不同的半径时，发光材料1603上的每个路径可以包括相似和/或不同的发光材料。

到此为止，已经描述了发光材料位于散热器的一侧的实施方式；然而这里所描述的技术、装置及系统可适于发光材料位于两侧的散热器。例如，下面注意图17，其示出了基本上类似于系统1600的系统1700，相同的元件具有相同的标号，但标号始于“17”而不是“16”。因此，系统1700包括：散热器1701；位于散热器1701的相对侧的至少两个发光材料1703-1、1703-2(以下统称为发光材料1703并且总称为发光材料1703)，每个发光材料配置为在被激发时发射不同波长的光；以及光学器件1707，其配置为相对于至少一个发光材料1703围绕旋转轴线1709旋转，旋转轴线1709与至少一个发光材料1703的轴线1705同轴。系统1700还包括框架1711、轴承1713、马达1715、一个或多个激光器1717、一个或多个透镜1750和积分器1751。框架1711被示为两部分，在散热器1701的一侧各有一部分，所述两部分被假定为旋转地连接，这样当框架1711的一部分通过马达1715在轴承1713上旋转时，框架1711的另一部分也旋转；这种旋转连接可以凭借机械连接等实现，例如通过散热器1701的孔和/或围绕所述孔。可替代地，系统1700可以包括用于旋转框架1711的各部分的马达。

此外，光学器件1707通常配置为：传送来自激光器1717的激励光1783到发光材料1703的至少四个不同的部分，在散热器1701每侧有两个部分；收集从由激励光1783激发的发光材料1703的至少四个不同的部分发射的光1793-1、1793-2、1793-3、1794-4；并传送从发光材料1703的至少四个不同的部分收集的光1793-1、1793-2、1793-3、1793-4至旋转轴线1709以沿旋转轴线1709发射。

光学器件1707包括分光器1740-1、1740-2(下文统称为分光器1740并总称为分光器1740)，反射镜1741-1、1741-2、1741-3、1741-4(下文统称为反射镜1741并总称为反射镜1741)，透镜1743-1、1743-2、1743-3、1743-4(下文统称为透镜1743并总称为透镜1743)，光束组合器1765-1、1765-2(下文统称为光束组合器1765并总称为光束组合器1765)，和反射镜1767-1、1767-2、1767-3、1767-4(下文统称为反射镜1767并总称为反射镜1767)。

反射镜1741-1、1741-2均包括配置成反射来自激光器1717的激励光1783并透射从发光材料1703-1发射的光1793-1、1793-2的分色镜，而反射镜1741-3、1741-4均包括配置为反射激励光1783的反射镜。类似地，反射镜1767-1、1767-2均包括配置为反射从发光材料1703-1发射的光1793-1、1793-2的反射镜，而反射镜1767-3、1767-4均包括配置为透射激励光1783并反射从发光材料1703-1发出的光1793-3、1793-4的分色镜。

另外，分光器1740，反射镜1741，透镜1743，光束组合器1765和反射镜1767均分别类似于分光器1640，反射镜1641-1、1641-2，透镜1643-1、1643-2，光束组合器1665和反射镜1667-1、1667-2。然而，分光器1740-1，反射镜1741-1、1741-2，透镜1743-1、1743-2，光束组合器1765-1和反射镜1767-1、1767-2与透镜1750和积分器1751位于散热器1701的相同侧；并且分光器1740-2，反射镜1741-3、1741-4，透镜1743-3、1743-4，光束组合器1765-2和反射镜1767-3、1767-4与透镜1750和积分器1751位于散热器1701的相对侧和/或与激光器1717位于散热器1701的相同侧。

此外，分光器1740-2配置为既朝向反射镜1741-3、1741-4反射(如，分割)来自激光器1717的在分光器接收的激励光1783，又朝向光束组合器1765-2透射激励光1783的一部分；并且，光束组合器1765-2配置为组合光1793-3、1793-4和透射通过分光器1740-2接收的激励光1783。反射镜1741-3、1741-4分别定位和/或配置为反射激励光1783穿过相应的反射镜1767-3、1767-4和相应的透镜1743-3、1743-4，而透镜1743-3、1743-4分别定位和/或配置为收集从发光材料1703-2(当被激励光1783激发时)发射的光1793-3、1793-4和传送光1793-3、1793-4至反射镜1767-3、1767-4，反射镜1767-3、1767-4分别定位和/或配置为朝光束组合器1765-2反射光1793-3、1793-4。光束组合器1765-2组合光1763-3、1793-4并沿着旋转轴线1709反射光1793-3，1793-4通过散热器1701的孔朝向分光器1740-1。

分光器1740-1配置成朝反射镜1741-3，1741-4反射(如，分割)来自激光器1717的在分光器接收的激励光1783，以及朝光束组合器1765-1透射光1793-3、1793-4；并且光束组合器1765-1配置为将从反射镜1767-1、1767-2接收的光1793-1、1793-2与光1793-3、1793-4组合(即光束组合器1765-2能透射光1793-3、1793-4)。反射镜1743-1、1743-2各自分别定位和/或配置为从分光器1740-1接收激励光1783，并分别反射激励光1783穿过透镜1743-1、1743-2到发光材料1703-1，这样光1793-1、1793-2被发射。透镜1743-1、1743-2各自分别定位和/或配置为收集从发光材料1703-1发出的光1793-1、1793-2，并分别传送光1793-1，1793-2到反射镜1767-1、1767-2，反射镜1767-1、1767-2被定位和/或配置为传送光1793-1、1793-2至光束组合器1765-1，在光束组合器1765-1中，光1793-1、1793-2与光1793-3，1793-4组合成光1793，并传送到透镜1750和积分器1751。

虽然系统1700被示出为在四个不同的部分激励发光材料1703(每个部位位于大约相同的半径)，但是在其他实施方式中，发光材料的一个或多个部分可以位于不同的半径。

此外，虽然图17示出了用于激励和收集光的光学器件的特定组合，但是光学器件的其他组合也在本实施方式的范围之内，例如基于系统100，600，800，900，1000，1100以及1300和/或其部分。

在任何情况下，本文所述的任何系统可适于使用反射镜、分色镜、棱镜以及其他光学器件的组合激发位于散热器两侧的发光材料。例如，系统1400和1500可组合以使用一个或多个用来传送光至设置在圆柱体形散热器外部和内部的光学器件的分色镜并另外使用一个或多个用来组合从外部和内部发光材料发射的光的分色镜，来激发位于圆柱形散热器的外部和和外部的发光材料。

尽管此前描述的实施方式都是参考其中发光材料位于反射性的散热器上的系统进行描述，但本文所述的旋转光学器件可以适用于如下的系统，在所述系统中，发光材料和/或散热器是透射性的，使得由发光材料发射的光可以在散热器的两侧通过围绕散热器旋转的光学器件收集。

因此，本文中所描述的是系统的各种实施方式，其中激励光的输入路径(和可选地输出路径)和光的输出路径沿着光学器件的旋转轴线是固定的，该光学器件绕不能旋转的发光材料和散热器旋转，以将发光材料上产生的热量分散至散热器的表面上，从而静态散热器可以用来冷却发光材料。

在一些实施方式中，激励光不需要沿光学器件的旋转轴线被接收。例如，下面注意图18，其示出了基本上类似于系统100的系统1800的侧视图和的局部剖视图，相同的元件具有相同的标号，但标号始于“18”，而不是“1”。具体地，系统1800包括：散热器1801；位于散热器1801上的发光材料1803，发光材料1801的至少一个部分围绕轴线1805圆形对称，散热器1801和发光材料1803是不能旋转的；固定光源1817，其配置成生成激励光1833，激励光1833配置为激发发光材料1803以产生发射光(参照图19)，激励光1833的入射路径1855与发光材料1803的轴线1805成第一角度θ1，第一角度θ1大于0°且小于90°；并且，光学器件1807，其配置为相对于发光材料1803围绕发光材料1803的轴线1805旋转(即光学器件1807的旋转轴线与轴线1805同轴)，光学器件1807包括：第一反射镜1841，其位于轴线1805上并与轴线1805成第二角度θ2，第一反射镜1841进一步位于激励光1833的入射路径1855上，第二角度θ2大于0°且小于90°；以及平行于第一反射镜1841的第二反射镜1842，第一反射镜1841配置为朝向第二反射镜1842反射激励光1833，并且第二反射镜1842配置为朝向发光材料1803反射激励光1833。

因此，由于反射镜1841、1842是平行的，激励光1833入射到发光材料1803的角度(由于激励光1833是从第二反射镜1842反射的)与第一角度θ1大致相同(相对于发光材料1803的法线，发光材料1803通常垂直于轴线1805)。

可以理解，在图18中，散热器1801和发光材料1803以横截面示出，并且包括超环面和/或环面，所述横截面沿超环面和/或环面的直径；此外，光学器件1807被示意性地示出。如图所示，散热器1801和发光材料1803的一个表面包括绕轴线1805对称的环面，并且光学器件1807进一步配置为沿所述表面旋转。此外，如图所示，系统1800还包括包括光学器件1807的主体和框架(主体和/或框架下文被称为框架1811)中的一者或多者。如在系统100中，框架1811在沿着框架1811的外边缘设置的一个或多个轴承1813上旋转；可替代地，轴承1813可以位于框架1811的轮毂(未示出)上。系统1800进一步包括马达1815，其配置成使框架1811并且因此使光学器件1807相对于发光材料1803旋转；此外，如图所示，框架1811进一步包括可选的平衡块1816，平衡块1816的位置使得框架1811的质心沿着光学器件的旋转轴线定位，该旋转轴线与轴线1805同轴。如图所示，系统1800进一步包括沿旋转轴线(和/或轴线1805)定位的收集光学器件，其可以包括但不限于积分器1851。如在系统100中，散热器1801可进一步包括一个静态的水箱。另外，虽然固定光源1817被示出成位于入射路径1855上，但是系统1800可包括配置成引导来自固定光源1817的激励光1833至入射路径1855，使得固定光源1817不需要定位于入射路径1855上。

下面注意图19，其基本上类似于图18，相同的元件具有相同的标号，然而，在图19中，发射光1933被示出为独立于激励光1833。具体地，发射光1933是在发光材料1803被激励光1833激发时从发光材料1803发射的光。特别地，发射光1933被第二反射镜1842收集，并朝第一反射镜1841反射，第一反射镜1841又沿着轴线1805反射发射光1933，发射光1933可以通过收集光学器件(如积分器1851)收集。换言之，第一反射镜1841和第二反射镜1842进一步配置为反射来自发光材料1803的发射光1933远离发光材料1803；特别是，如图所示，第一反射镜1841和第二反射镜1842可进一步配置来反射来自发光材料1833的发射光1933沿轴线1805远离发光材料1833。

虽然激励光1833和发射光1933不同时示出，可以理解，发射光1933是发光材料1803被激励光1833照射时发射的。并因此在图18和图19中示出的过程同时和/或接近同时发生。

反射镜1841、1842的几何形状被选择为：当光学器件1807绕旋转轴线转动时，发光材料1803继续被激励光1833照射，类似于系统100。例如，接下来注意图20，其基本上类似于图18，相同的元件具有相同的标号，但光学器件1807(和平衡块1816)已围绕旋转轴线(和/或轴线1805)呈圆形旋转180°。在这个位置上，第一反射镜1841继续朝向第二反射镜1842反射激励光1833，而第二反射镜1842又朝向发光材料1803反射激励光1833。尽管未示出，反射镜1841、1842沿轴线1805反射回发射光。

可以进一步理解的是，如本文所示出的光通过光学器件1807的路径并不意味着是精确的，而是示意性地示出。

在任何情况下，反射镜1841、1842的几何形状被选择为：当反射镜1841、1842旋转时，激励光1833被反射朝向发光材料1803的不同区域；换句话说，当反射镜1841、1842旋转时，激励光1833在发光材料1803上扫出一个圆，以沿着散热器1801分散热量，散热器1801是不能旋转的并因此可以在不使用连接到散热器1801的旋转冷却连接件的情况下被冷却。此外，由于热产生和消散分布在散热器1801周围，相对于激励光的位置是固定的系统，激励光1833的功率可以增加。

参照图18至图20中的任一个，第一反射镜1841的中心位于轴线1805上。反射镜1841、1842的几何形状进一步参考图21描述，其基本上类似于图18，相同的元件具有相同的标号，(但未示出激励光1833)。具体地，激励光从第一反射镜1841到第二反射镜1842到发光材料1803的反射路径2133大约等于沿激励光1833的入射路径1855延伸的线2155从第一反射镜1841和入射路径1855之间的第一交点2181到轴线1805和直线2155之间的第二交点2182的长度。对于反射镜1841、1842的各旋转位置都保持这样的条件。换句话说，使用给定的角度θ1、θ2来选择反射镜1841、1842之间的距离以及第二反射镜1842和发光材料1803之间的距离，以使得在图21中示出的几何形状出现在反射镜1841、1842的各旋转位置。

然而，在一些实施方式中，反射镜1841的中心不必在轴线1805上。相反，反射镜1841的中心可以偏离轴线1805，只要在反射镜1841、1842的各旋转位置，激励光从第一反射镜1841到第二反射镜1842到发光材料1803的反射路径2133大约等于沿激励光1833的入射路径1855延伸的线2155从第一反射镜1841和入射路径1855之间的第一交点2181到轴线1805和直线2155之间的第二交点2182的长度，在反射镜1841、1842的各旋转位置。

还可以理解，当角度θ1、θ2中的一者或多者向90°增大和/或向0°降低时，从反射镜1842到发光材料1803的距离可显著增加，并且，在角度接近0度和/或90°时，距离可以变得非常大。事实上，在0°和/或90°时，该距离可以接近无穷大，因此，给定角度θ1，θ2都不等于0°或90°。

在实践中，第一角度θ1通常可以大于约20°且小于约75℃。类似地，第二角度θ2通常可以大于约20℃且小于约75℃。在一些非限制性的实施方案中，如图所示，第一角度θ1为约45°，第二角度为约30°。

在一些实施方式中，反射镜1841、1842(如角θ1，θ2)的几何形状被选择成使得激励光1833以垂直角度照射发光材料1803，而在其他实施方式中，反射镜1841、1842的几何形状(如角θ1，θ2)选择为使得激励光1833以非垂直角度照射发光材料1803。

在一些实施方式中，反射镜1841、1842的角度是固定的；然而，在其他实施方式中，反射镜1841、1842的角度可以是可调节的(即第一角度θ1可以是可调节的)，只要反射镜1841、1842保持平行。在反射镜1841、1842的角度是可调节的实施方式中，系统1800还可以包括配置为调节第一角度θ1的旋转接头、齿轮、枢轴等。举例来说，在这些实施方式中，使用激励光的入射路径1855的给定第二角度θ2以及光学器件1807和发光材料1803之间的固定距离，第一角度θ1可被调节，使得有关图21所描述的条件可以得到满足。因此，光学器件1807可以与其中第二角度θ2随系统变化的不同系统一起使用。在一些这样的实施方式中，系统1800还可以包括配置为调节第一角度的一个或多个马达、步进马达等。然而，在其他实施方式中，这样的调节可以手动进行。

在一些这样的实施方式中，光学器件1807和发光材料1803之间的距离也可以调节；例如，散热器1801的位置和光学器件1807的位置(其可以包括轴承1813、马达1815等的位置)中的一者或多者可以是可调整的，使得有关图21所描述的条件可以得到满足。在这样的实施方式中，系统1800可以包括导轨等，所述导轨配置为调节散热器1801和光学器件1807中的一者或多者的位置。在一些这样的实施方式中，系统1800还可以包括配置为调节散热器1801和光学器件1807中的一者或多者的位置的一个或多个马达、步进马达等。然而，但在其他实施方式中，这样的调节可以手动进行。

一般来说，第二反射镜1842具有几何形状和/或长度，使得反射镜1842不位于入射路径1855上，以便不干扰激励光1833。然而，第二反射镜1842可被调整使得至少一部分可以位于入射路径1855上。

例如，下面关注图22，其示出了基本上类似于系统1800的系统2200，相同的元件具有相同的标号。然而，在系统2200中，第二反射镜1842已经被替换为基本上类似于反射镜1842的第二反射镜2242。然而，第二反射镜2242包括位于固定光源1817和第一间反射镜1841之间的激励光1833入射路径1855上的部分2290，第二反射镜2242的部分2290配置为：向第一反射镜1841透射激励光1833；和反射发射光1933(如图19中)。例如，部分2290可以包括分色镜和/或偏振束分离器(例如，在激励光1833和发射光1933具有不同的偏振状态的实施方式中)。事实上，在这些实施方式中，整个第二反射镜2242或仅位于入射路径1855上的部分2290可包含分色镜。这样的实施方式使第二反射镜2242的几何结构的选择更自由，因为在这些实施方式中第二反射镜2242可以位于入射路径1855上。另外反射镜1841、1842可以包括反射镜和/或常规的反射镜，每个配置为反射激励光1833和发射光1933。

系统1800可进一步适于包括多个发光源。例如，下面注意图23，其示出了基本上类似于系统1800的系统2300，相同的元件具有相同的标号。但是系统2300还包括：同样配置为生成激励光1833的至少一个第二固定光源2317，来自第二固定光源2317的激励光的相应几何形状与固定光源1817的激励光1833类似，除了相对于反射镜1841的到第一反射镜1841的入射角位置。可以理解，虽然为了清楚起见，来自固定光源1817的激励光1833未在图23中示出，但却存在于图18中；类似地，为了清楚起见，发射光1933未示出。然而，来自至少一个第二固定光源2317的激励光1833的入射路径2355也与轴线1805成相同的角度θ1，但是入射路径2355、1855不完全重合。相反，如图所示，入射路径2355构成入射路径1855的镜像，至少一个第二固定光源2317和/或被转动的光学器件相应定位。在任何情况下，另外，来自第二固定光源2317的输入路径2355和激励光1833具有与来自固定光源1817的入射路径1855和激励光1833相同的几何形状，如上面有关图21的描述。

]此外，尽管入射路径2355被示出为入射路径1855的镜像，但在其他实施方式中，入射路径2355可以径向定位于绕轴线1805的任意位置，只要有关图21所描述的条件得到满足即可。因此，系统1800可适于包括多个固定光源，所述多个固定光源围绕轴线1805径向布置和/或布置成使得相应激励光的相应入射路径围绕轴线1805径向布置。

因此，本文所述的是系统的如下各种实施方式，在所述实施方式中，激励光的输入端是偏离于光学器件的旋转轴线而固定的，该光学器件绕不能旋转的发光材料和散热器旋转，以将发光材料上产生的热分散至散热器的表面，从而使静态散热器可以用来冷却发光材料。

本文描述的系统(旋转光学器件配置成以非垂直角度传送激励光到散热器上的发光材料)可适于包括薄盘激光器作为发光材料。

例如，下面关注图24，其示出了薄盘激光器结构2400的横截面示意图，薄盘激光器结构2400包括散热器、反射镜2402、增益介质2403和抗反射涂层2405。虽然未示出，但是薄盘激光器结构2400还可以包括将反射镜/增益材料/抗反射涂层接合到散热器2401的焊料和/或金属层，例如在反射镜2402和散热器2401之间。实际上，反射镜/增益材料/抗反射涂层构成实际薄盘激光器。在一般情况下，当激励光穿过抗反射涂层2405照射在增益介质2403上，增益介质2403根据激光过程发射光。然而，当增益介质2403的厚度通常选择为使这样的激光过程发生，并且当厚度一般不足以使增益介质2403一次将所有的入射激励光转换为发射光，激励光的一部分由反射镜2402反射出薄盘激光器结构2400。

因此，本文中描述的系统的一些实施方式(激励光以非垂直角度照射发光材料)可适于包括薄盘激光器(例如，作为发光材料)和后向反射器，该后向反射器配置成将从薄盘激光器反射的激励光朝向薄盘激光器反射回来，使得再循环的激励光可用于进一步激发增益材料。

例如下面注意图25，其示出了类似于系统1800的系统2500，相同的元件具有相同的标号，但标号始于“25”，而不是“18”。具体地，系统2500包括：一个系统包括：散热器2501；位于散热器2501上的薄盘激光器的增益介质2503，至少一部分增益介质2503是绕轴线2505圆形对称的，散热器2501和增益介质是2503是不能旋转的；光学器件2507，其被配置为相对增益介质2503围绕旋转轴线旋转，该旋转轴线与增益介质2503的轴线2505同轴；光学器件2507，其配置为：接收激励光2533；当光学器件2507旋转时，以非垂直角度传送激励光2533到增益介质2503；收集从由激励光2533激励的增益介质2503发射的光；并且，传送发射光远离增益介质2503；并且，至少一个后向反射器2543，其配置成将从增益介质2503反射的激励光2533朝向增益介质2503反射回来。

如图所示，光学器件2507包括类似于反射镜1841、1842的反射镜2541、2542，反射镜2541、2542具有关于第一角度θ1、第二角度θ2和激励光2533的入射路径2555和轴线2505的类似几何形状。然而，角度θ1、θ2被选择为使得激励光2533以非垂直角度照射在散热器2501上的薄盘激光器的增益介质2503和反射镜上。

尽管未示出，从增益介质2503发射的光类似于在图19中示出的发射光1933。

如同系统1800，系统2500还包括框架2511、轴承2513、马达2515、可选的平衡块2516、至少一个固定光源2517、收集光学器件(包括但不限于积分器2551)。

换言之，在系统2500中，散热器2501上的薄盘激光器的增益介质2503代替相对于系统1800的发光材料1803。此外，后向反射器2543包括位于从散热器上的薄盘激光器的反射镜反射的激励光2533的路径上的反射镜，该散热器具有类似于图24所示的结构。因此，根据斯涅尔定律，未由增益介质2503转换为发射光的激励光2533被反射离开薄盘激光器的反射镜。因此，后向反射镜2543沿激励光2533的反射路径定位。

]如图所示，后向反射器2543的面对增益介质2503的反射表面大约垂直于反射的激励光2533，使得激励光2533被反射回到增益介质2503。此外，如图所示，光学器件2507包括后向反射器2543；因此，后向反射镜2543随光学器件2507旋转，使得当光学器件2507旋转时，在光学器件2507的所有位置，后向反射镜2543反射激励光2533回到增益介质2503。因此，当激励光2533在增益介质2503上扫出一个圆时，使用后向反射镜2543反射回来的激励光2533也在增益介质2503上扫出一个圆。

由于散热器2501的表面和增益介质2503包括绕轴线2505对称的环面，并且由于光学器件2507配置为沿着散热器2501的表面旋转，所以当光学器件2507旋转时，增益介质2503上来自转换过程的热量沿散热器2501消散。因此相对于固定薄盘激光器和固定激励光系统，激励光2533的功率可增加。此外，由于增益介质2503包括环面，增益介质2503的有效长度是绕超环面中心的圆周，并且由于薄盘激光器的增益介质的输出可以与长度的平方成正比，增益介质2503可以具有比固定薄盘激光器的增益介质大得多的输出，固定薄盘激光器中激励光的路径也是固定的。例如，增益介质2503的圆周是参考薄盘激光器的增益介质的圆周的大约五倍，增益介质2503的输出将是参考薄圆盘激光器的增益介质的输出的大约二十五倍。

在其他实施方式中，后向反射器2543面对增益介质2503的反射表面可以是不垂直于反射的激励光2533，使得激励光2533被反射回到增益介质2503，但是反射到增益介质2503的表面的不同区域，使得激励光2533不反射回光源2517。

旋转光学器件的其他几何形状也在本实施方式的范围之内。例如下面注意图26，其示出了类似于系统2500的系统2600，相同的元件具有相同的标号，但标号始于“26”，而不是“25”。系统2600包括：散热器2601；位于散热器2601上的薄盘激光器的增益介质2603，增益介质2603的至少一部分是绕轴线2605圆形对称的，散热器2601和增益介质2603是不能旋转的；光学器件2607，其配置成相对增益介质2603绕旋转轴线旋转，该旋转轴线与增益介质2603的轴线2605同轴；光学器件2607，其配置成：接收激励光2633；当光学器件2607旋转时，以非垂直角度传送激励光2633到增益介质2603；收集从由激励光2633激发的增益介质2603发射的光；并且，传送发射光远离增益介质2603；并且，至少一个后向反射器2643，其配置成将从增益介质2603反射的激励光2633朝向增益介质2603反射回来。系统2600还包括框架2611、轴承2613、马达2615、可选的平衡块2616、至少一个固定光源2617、收集光学器件(包括但不限于积分器2651)。

如图所示，光学器件1807包括类似于反射镜1841、1842的平行的反射镜2641、2642，反射镜2641相对于轴线2605成约45°的角度，使得来自薄盘激光器的发射光2634被反射镜2641、2642收集，并沿轴线2605传送至收集光学器件(如积分器2651)。

然而，与系统2500相比，系统2600包括位于光学器件2607的相对侧的固定光源2617(类似于系统900)，固定光源2617配置为沿着轴线2605并穿过散热器2601的孔朝向光学器件2607发射激励光2633。在这些实施方式中，光学器件2607进一步包括沿轴线2605设置的反射镜2643，反射镜2643配置为将沿轴线2605接收到的激励光2633以非垂直角度反射到增益介质2603。当反射镜2643围绕轴线2605旋转(即当光学器件2607旋转时)时，激励光2633将在增益介质2603上扫出一个圆。

在这些实施方式中，后向反射器2643包括一个抛物面镜，执行类似于后向反射器2543的功能，并设置在激励光2633的反射路径上。因此，后向反射器2643将从散热器2601上的薄盘激光器的反射镜反射的激励光2633朝增益介质2603反射回来，以循环利用。

旋转光学器件的其他几何形状在本实施方式的范围之内。例如下面注意图27，其示出了类似于系统2500的系统2700，相同的元件具有相同的标号，但标号始于“27”，而不是“25”。系统2700包括：散热器2701；位于散热器2701上的薄盘激光器的增益介质2703，增益介质2703的至少一部分是绕轴线2705圆形对称的，散热器2701和增益介质2703是不能旋转的；光学器件2707，光学器件2707配置成相对增益介质2703绕旋转轴线旋转，该旋转轴线与增益介质2703的轴线2705同轴，光学器件2707配置成：接收激励光2733；当光学器件2707旋转时，以非垂直角度传送激励光2733到增益介质2703；收集从由激励光2733激发的增益介质2703发射的光；并且，传送发射光远离增益介质2703；并且，至少一个后向反射器2743-1、2743-2，至少一个后向反射器2743-1、2743-2配置为将从位于散热器2701上的薄盘激光器的反射镜反射的激励光2733朝增益介质2703反射回来。系统2700还包括框架2711、轴承2713、马达2715、可选的平衡块2716、至少一个固定光源2717、收集光学器件(包括但不限于积分器2751)。

如图所示，光学器件2707包括类似于反射镜2641、2642的平行的反射镜2741、2742，并且反射镜2741相对于轴线2705成约45°的角度，使得来自薄盘激光器的发射光2734(未示出，为了清楚起见，但遵循如图26所示的发射光的类似路径2634)被反射镜2741、2742收集，并沿轴线2705传送至收集光学器件(如积分器2751)。

在任何情况下，如图所示，系统2700包括两个固定的后向反射器2743-1、2743-2，它们共同构成一个后向反射器系统。后向反射器2743-1包括抛物面反射器(在横截面中所示的，并因此具有相对于轴线2705的大约圆形对称)，所述抛物面反射器具有中心孔2780(发射光通过该孔被传送到收集光学器件)和位于来自固定光源2717的激励光2733的路径上且与孔2780偏移的孔2781。单独来看，抛物面反射镜不是严格意义上的后向反射器，但是抛物面反射镜和后向反射器2743-2(在下面描述)一起构成一个后向反射器系统。激励光2733穿过孔2781，从反射镜2741反射到反射镜2742，然后反射镜2742以非垂直角度反射激励光2733到增益介质2703。虽然抛物面反射镜被示出为绕轴线2705对称，但在其他实施方式中，抛物面反射镜可包括不绕轴2705对称的不对称抛物面反射镜；事实上，如本文所述的将光线反射至后向反射器2743-2和光学器件2707的任何抛物面反射镜都在是本实施方式的范围之内。

为清楚起见，图27仅示出了入射激励光2733，并没有示出从散热器2701上的薄盘激光器的反射镜反射的激励光。因此，下面注意图28，其示出了系统2700，示出了反射的激励光2833，为清楚起见没有示出入射激励光2733，但是可以理解，入射激励光2733仍然存在。换言之，反射的激励光2833包括没有被增益介质2703转换为发射光而是被光学器件2707反射回来然后到达后向反射器2743-1(抛物面反射镜)的入射激励光2733。因此，抛物面反射镜包括配置为当光学器件2707旋转时捕获所有反射的激励光2833的直径。

在任何情况下，后向反射器2743-1将反射的激励光2833反射到第二固定后向反射器2743-2，如图所示，第二固定后向反射器2743-2包括棱镜后向反射器，所述棱镜后向反射器配置为既引导反射的激励光2833回到后向反射器2743-1，并绕抛物面反射镜的半径偏移反射的激励光2833，使得反射的激励光2833再次朝后向反射器2743-1的抛物面反射镜反射回来，所述抛物面反射镜又将反射的激励光2833反射回来穿过光学器件2707至增益介质2703；然而，由于所述偏移，反射的激励光2833的路径绕抛物面反射镜的半径偏移，并且因此不反射回到光源2717。因此，回射激励光的路径未示出，但假设类似于反射的激励光2833的路径，但与之相反并径向偏移(并且因此将相对于图28的表面被定位于页面上方或下方)。

在一些实施方式中，系统2700可以进一步包括围绕轴线2705径向布置的多个棱镜后向反射器，以回射进一步反射的激励光2833，反射的激励光2833在通过后向反射器2743-1、2743-2反射回到增益介质2703之后又再次从散热器2701上的薄盘激光器的反射镜反射。抛物面反射镜和棱镜后向反射器的这种组合(回射激励光返回到径向设置的薄盘激光器)，可以被称为多通道泵送，通道的数量(例如激励光被循环的次数)对应于棱镜后向反射器的数量。

因此，本文描述了系统的各种实施方式，所述系统使用后向反射器与旋转光学器件以激发不能旋转的薄盘激光器，以将薄圆盘激光器上产生的热量分散在散热器的表面上，使得静态散热器可以用来冷却发光材料。

本领域技术人员将理解，还存在更多可能的替代实施方式和修改，并且上述实施例仅说明一个或一个以上的实施方式。因此，范围仅由所附的权利要求限定。

相关申请的交叉引用

本申请是2014年7月28日提交的美国专利申请No.14/444283的部分继续申请，该美国专利申请通过引用并入本文。

Claims (19)

1.一种光发生系统，该光发生系统包括：

散热器；以及

位于所述散热器上的至少一个发光材料，所述至少一个发光材料的至少一部分绕轴线圆形对称，

其特征在于，

所述散热器和所述至少一个发光材料是不能旋转的；并且

所述光发生系统还包括光学器件，所述光学器件配置为相对于所述至少一个发光材料绕旋转轴线旋转，该旋转轴线与所述至少一个发光材料的所述轴线同轴，所述光学器件配置为：

沿着所述旋转轴线接收激励光；

当所述光学器件旋转时，将所述激励光传送到所述至少一个发光材料上的一个或多个位置；

收集从由所述激励光激发的所述至少一个发光材料上的所述一个或多个位置发射的光；并且

将从所述至少一个发光材料收集到的所述光传送至所述旋转轴线以沿所述旋转轴线发射所述光。

2.根据权利要求1所述的光发生系统，所述光发生系统还包括马达，所述马达配置为使所述光学器件相对于所述至少一个发光材料旋转。

3.根据权利要求1所述的光发生系统，所述光发生系统还包括配置为产生所述激励光的至少一个固定光源。

4.根据权利要求1所述的光发生系统，所述光发生系统还包括：配置为产生所述激励光的至少一个固定光源；以及用于沿所述旋转轴线传送所述激励光至所述光学器件的固定光学器件。

5.根据权利要求1所述的光发生系统，所述光发生系统还包括主体和框架中的一者或多者，所述主体和所述框架中的一者或多者包括所述光学器件。

6.根据权利要求1所述的光发生系统，所述光发生系统还包括主体和框架中的一者或多者，所述主体和所述框架中的一者或多者包括所述光学器件和平衡块，使得所述主体和所述框架中的一者或多者的质心沿着所述旋转轴线定位。

7.根据权利要求1所述的光发生系统，其中，所述光学器件包括下列中的一者或多者：至少一个分色镜；至少一个透镜；和至少一个棱镜。

8.根据权利要求1所述的光发生系统，其中，所述散热器和所述至少一个发光材料的表面包括围绕所述轴线对称的环面，并且所述光学器件进一步配置为沿着所述表面旋转。

9.根据权利要求1所述的光发生系统，其中，所述散热器包括圆柱体，并且所述至少一个发光材料位于所述圆柱体的内表面上，所述光学器件配置为在所述圆柱体内旋转。

10.根据权利要求1所述的光发生系统，其中，所述散热器包括圆柱体，并且所述至少一个发光材料位于所述圆柱体的外表面上，所述光学器件进一步配置为绕所述圆柱体的所述外表面旋转。

11.根据权利要求1所述的光发生系统，其中，所述至少一个发光材料包括位于所述散热器的不同部分处的至少两个发光材料，所述至少两个发光材料中的每一个都围绕所述轴线圆形对称，所述光学器件进一步配置为当所述光学器件旋转时将所述激励光传送到所述至少两个发光材料中的每一个。

12.根据权利要求1所述的光发生系统，其中，所述光学器件进一步配置为：向所述至少一个发光材料的至少两个不同部分传送所述激励光；收集从由所述激励光激发的所述至少两个不同部分发射的光；以及将从所述至少两个不同部分收集到的所述光传送到所述旋转轴线以沿所述旋转轴线发射所述光。

13.根据权利要求1所述的光发生系统，所述光发生系统还包括用于相对于所述光学器件移动所述散热器的装置。

14.根据权利要求1所述的光发生系统，其中，所述散热器还包括静态水箱。

15.根据权利要求1所述的光发生系统，其中，所述散热器包括围绕所述轴线对称的超环面。

16.根据权利要求1所述的光发生系统，其中，所述散热器包括围绕所述轴线对称的超环面，并且所述光学器件配置为下列中的一者或多者：接收通过所述超环面的所述激励光；并将从所述至少一个发光材料收集的光传送穿过所述超环面。

17.根据权利要求1所述的光发生系统，其中，所述光学器件进一步配置为从所述光学器件的第一侧接收所述激励光，并将从所述至少一个发光材料收集的所述光向回传送穿过所述第一侧。

18.根据权利要求1所述的光发生系统，其中，所述光学器件进一步配置为从所述光学器件的第一侧接收所述激励光，并将从所述至少一个发光材料收集的所述光传送穿过与所述第一侧相对的第二侧。

19.根据权利要求1所述的光发生系统，其中，所述发光材料位于所述散热器的相对两侧，并且所述光学器件进一步配置为从所述散热器的所述相对两侧都接收所述激励光。