CN109424861A - 波长转换装置和激光荧光转换型光源 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种波长转换装置和含有该波长转换装置的激光荧光转换型光源。波长转换装置包括封装组件和荧光组件。封装组件包括壳体,壳体由两个相对设置的侧面和一个封闭端面形成为U形形状,壳体的内表面为反射表面,壳体的两个侧面之间的两个相对的开口为波长转换装置的光入射端,与封闭端面相对的开口为波长转换装置的光出射端,两个光入射端分别设置有允许特定波长和/或入射角的光束透过的第一光学膜。荧光组件设置在壳体内部并且与封闭端面连接,荧光组件被形成为薄片状,荧光组件的上表面和下表面分别面对光入射端的第一光学膜。根据本发明,能够实现装置的高可靠性和高流明密度光输出。
Description
技术领域
本发明涉及波长转换装置以及使用该波长转换装置的激光荧光转换型光源。
背景技术
近年来,激光光源已经成为投影光源和照明光源的重要发展方向。目前,在众多的激光光源的产品中,主流的技术主要分为两种,一种是RGB三色激光技术,另一种是激光荧光粉技术。
三色激光技术采用红绿蓝三种颜色激光模组,其优点是可以独立进行R、G、B的三色分量的调节,其激光光能的利用率达到100%。但是,该技术方案中,投射出来的画面中容易出现“散斑”缺陷,人眼长时间观看有散斑缺陷的画面,很容易伤害眼睛,损伤视力。
而激光荧光粉技术的技术方案将蓝色激光会聚到一个高速旋转的荧光轮上,通过荧光轮上的波长转换材料如荧光粉等,将蓝色激光转换为其他颜色的光如红绿光,以获得彩色输出光。其优点是没有散斑问题,而且高速旋转的荧光轮有利于热量的散失。但是,由于该技术方案对荧光轮的依赖,限制了其在频繁振动的环境下的应用(如车载设备),也降低了产品可靠性。
因此,亟待开发一种可靠性高(例如,能够适应振动环境)、具有高流明密度光输出能力的发光装置的技术方案。
发明内容
为了解决上述问题,本发明期望提供一种全新的波长转换装置以及采用该封装结构的激光激发荧光材料光源。
根据本发明的实施例,公开了一种波长转换装置。所述波长转换装置包括封装组件和荧光组件,所述荧光组件含有荧光材料并且能够将入射光转换成不同波长的出射光。所述封装组件包括壳体,所述壳体由两个相对设置的侧面和一个封闭端面形成为U形形状,所述壳体的内表面为反射表面,所述壳体的两个侧面之间的两个相对的开口为所述波长转换装置的光入射端,与所述封闭端面相对的开口为所述波长转换装置的光出射端,两个光入射端分别设置有允许特定波长和/或入射角的光束透过的第一光学膜。所述荧光组件设置在所述壳体内部并且与所述封闭端面连接,所述荧光组件被形成为薄片状,所述荧光组件的上表面和下表面分别面对所述两个光入射端的第一光学膜。
优选地,所述封装组件还包括透光导热件,所述透光导热件的一个表面连接至所述荧光组件并且位于所述荧光组件与所述第一光学膜之间,所述透光导热件与所述封闭端面相连接。所述透光导热件具有朝着所述荧光组件开口的凹槽,所述凹槽沿着所述荧光组件的长度方向延伸且在垂直于该长度方向的截面上呈矩形,所述凹槽与所述荧光组件形成沿所述荧光组件的长度方向延伸的光通道。
优选地,在所述凹槽的侧壁表面或者所述凹槽的侧壁表面和底面设置有第二光学膜,所述第二光学膜至少能够反射经所述荧光组件转换后的出射光。
优选地,所述荧光组件的厚度随着靠近所述光出射端而逐渐减小,所述透光导热件的厚度和所述凹槽的深度随着靠近所述出射端而逐渐增大。
优选地,所述荧光组件具有多层结构,所述多层结构包括依次层叠的第一荧光层、粘接反射层和第二荧光层,所述粘接反射层的下表面和上表面分别粘接至所述第一荧光层和所述第二荧光层,并且能够分别反射来自所述第一荧光层和所述第二荧光层的光束。在此情况下,所述第一荧光层能够对第一波长范围内的光束进行波长转换,所述第二荧光层能够对第二波长范围内的光束进行波长转换。设置于所述波长转换装置的所述第一荧光层侧的所述第一光学膜是第一角度选择滤光膜,所述第一角度选择滤光膜仅能够透过所述第一波长范围内的以预定范围内的入射角入射的光束;设置于所述波长转换装置的所述第二荧光层侧的所述第一光学膜是第二角度选择滤光膜,所述第二角度选择滤光膜仅能够透过所述第二波长范围内的以所述预定范围内的入射角入射的光束。
优选地,所述波长转换装置的两个所述第一光学膜是相互倾斜设置的,所述波长转换装置的整体厚度随着靠近所述光出射端而逐渐变小,并且所述荧光组件的上表面和下表面分别与面对的所述第一光学膜平行。
可替代地,所述荧光组件具有多层结构,所述多层结构包括依次层叠的第一荧光层、粘接反射层和第二荧光层,所述粘接反射层的下表面和上表面分别粘接至所述第一荧光层和所述第二荧光层,并且能够分别反射来自所述第一荧光层和所述第二荧光层的光束。所述波长转换装置的两个所述第一光学膜是相互倾斜设置的,使得所述波长转换装置的整体厚度随着靠近所述光出射端而逐渐减小,并且所述多层结构的上表面和下表面分别与面对的所述第一光学膜平行。
优选地,所述荧光组件是由复相荧光陶瓷构成的。所述复相荧光陶瓷例如可以是YAG:Ce和Al2O3的复相陶瓷。可替代地,所述荧光组件是由单晶或多晶透明荧光陶瓷或者荧光玻璃构成的,并且所述荧光组件的表面经过表面粗化处理。此外,所述壳体优选是由由金属材料制成的。此外,所述透光导热件优选是由蓝宝石制成的。
优选地,所述荧光组件的长度不大于所述壳体长度的3/4。
优选地,允许特定光束透过的所述光学膜是角度选择滤光膜,所述角度选择滤光膜仅能够透过预定波长范围内的以预定范围内的入射角入射的光束。例如,所述角度选择滤光膜是只能透过以-8.5°至+8.5°范围内的入射角入射的蓝色光束的角度选择蓝光透射膜。
根据需要,在一些实施例中,所述第一荧光层和所述第二荧光层可以是相同的荧光层。
本发明还提供了一种激光荧光转换型光源,其特征在于,所述激光荧光转换型光源包括激光装置和上述的波长转换装置,所述激光装置用作所述波长转换装置的入射光源,所述激光装置发出的激光光束能够从所述壳体的相对两侧透过所述光学膜照射至所述荧光组件的上下表面。
根据本发明,能够实现荧光组件的固定式封装,从而在发光过程中具有较好的抗振性。另外,由于荧光组件被设置在壳体内的空腔中,使荧光组件的两个表面分别面对位于壳体侧面之间的两个相对开口的第一光学膜,并将壳体的内表面设置为反射面,使得入射光能够从荧光组件的两个表面入射而发生光转换,并且此后经不断反射从封装组件的开口的光出射端出射,从而在开口的光出射端获得高流明密度的出射光。应当理解,本发明的有益效果不限于上述效果,而可以是本文中说明的任何有益效果。
附图说明
图1是示出了根据本发明第一实施例的的波长转换装置的侧视图。
图2是示出了在图1所示的波长转换装置的光出射端的端面示意图。
图3是示出了根据本发明的第二实施例的波长转换装置的侧视图。
图4是示出了在图3所示的波长转换装置的光出射端的端面示意图。
图5是示出了根据本发明的第二实施例的变形例的波长转换装置的光出射端的端面示意图。
图6是示出了根据本发明的第三实施例的波长转换装置的侧视图。
图7的a和b是分别示出了图6中所示的波长转换装置的左侧端部和右侧光出射端的端面示意图。
图8是图示了根据本发明的第四实施例的波长转换装置的侧视图。
图9是根据本发明的第四实施例的波长转换装置的光出射端的端面示意图。
图10是图示了根据本发明的第五实施例的波长转换装置的侧视图。
具体实施方式
下面,将参照附图详细说明根据本发明的各具体实施例。需要强调的是,附图中的所有尺寸仅是示意性的并且不一定是按照真实比例图示的,因而不具有限定性。例如,应当理解,荧光组件和各种光学膜的实际厚度以及比例要比图示的尺寸小很多。
第一实施例
图1示出了根据本发明第一实施例的波长转换装置100的侧视图。图2示出了根据本发明第一实施例的波长转换装置100的光出射端的端面示意图。波长转换装置100包括:封装组件,其包括壳体101;和设置在壳体101内的荧光组件102。这里,将图1中的水平方向称为壳体101和荧光组件102的长度方向,将图1中的垂直方向称为壳体101和荧光组件102的厚度方向,将图1中的与纸面垂直的方向称为壳体101和荧光组件102的宽度方向。壳体101包括沿长度方向延伸的两个相对侧面103(为了示出封装组件101的内部结构,图1的侧视图中未图示出封装组件101的相对侧面103,在以下各实施例的侧视图中也是如此)和连接这两个相对侧面的端部的封闭端面104。两个相对侧面103和封闭端面104一起被形成为呈U形形状。壳体101是由具有高热导率的材料形成的。例如,壳体101可以是由铝或铜等金属材料制成的,也可以是高热导率的陶瓷材料制成。此外,壳体101的内表面(即,图2中两个相对表面103的内表面和图1中封闭端面104的内表面)为反射表面,设置有全反射介质膜或镜面反射膜。具有98%以上的高反射率的镀银膜是优选的。
U形形状的壳体101的两个相对侧面之间具有两个相对的开口,并且被用作波长转换装置100接收入射光的光入射端。壳体101的与封闭端面104相对的开口被用作出射光的光出射端。位于壳体101的相对两侧的上述开口,即两个光入射端分别各设置有仅允许特定的光束透过的第一光学膜105。因而,第一光学膜105的表面成为波长转换装置100的光入射面。在本发明的一个实施方式中,第一光学膜105是角度选择滤光膜,其只能透过预定波长范围内的以预定范围的入射角入射的光束。例如,所述角度选择滤光膜可以是只能透过以-8.5°至+8.5°范围内的入射角入射的蓝光的角度选择蓝光透射膜。应当理解,上述入射角度的范围仅仅是示例,也可以是其它的角度范围。入射光透过第一光学膜105入射至封装组件内部。
荧光组件102设置在壳体101内的空腔中并且与封闭端面104连接,用于将入射的处于某波长范围内的激发光至少部分地转换成处于其它波长范围内的受激光,从而实现波长转换。荧光组件102可以由复相荧光陶瓷构成。这里,复相陶瓷是指陶瓷基复合材料,其是“复合材料”大范畴下的一个小分支。所谓“复相”主要是指材料组分中存在两种或两种以上的物质“相”,故又称“多相陶瓷”。在由这样的复相荧光陶瓷材料构成的荧光组件102的内部具有较多的散射相。这里,“散射相”是指有别于主相材料的第二相材料,其功能是对入射的激发光形成一种散射效果,从而提升激发光的吸收率,进而提升对激发光的光转换效率。因此,陶瓷主相和散射相共同组成复相陶瓷材料,并且散射相作为第二相物质弥散在陶瓷主相中。由于存在大量的这样的散射相,所以光束在荧光组件102内部传播时会被多次散射,因此光透过率较低。复相荧光陶瓷材料可以是已知的任何合适的复相荧光陶瓷材料,例如YAG:Ce(或LuAG:Ce)和Al2O3构成的复合陶瓷,其中Al2O3为陶瓷主相,YAG:Ce作为发光中心的同时作为散射相。当然,可以理解,可以在主相材料和第二相材料的基础上增加第三相作为独立的散射相。YAG:Ce和Al2O3的复相陶瓷是优选的,其蓝光吸收率在85%~95%之间,并且1毫米厚的YAG:Ce和Al2O3的复相陶瓷的透光(可见光)率只有65%~75%。在另一个实施方式中,也可以令YAG:Ce作为陶瓷主相,而将Al2O3作为第二相,两种技术方案各有侧重。
在本发明其它实施方式中,荧光组件102也可以由单晶或多晶透明荧光陶瓷形成,例如YAG:Ce单晶或多晶陶瓷。此外,荧光组件102也可以由荧光玻璃构成。例如,荧光玻璃102可以是由荧光粉、玻璃粉和有机载体混合烧结形成的,使得荧光粉嵌入在形成连续相的玻璃中,其中,玻璃粉优选采用具有高折射率和高热稳定性的玻璃,例如硼硅酸盐无铅玻璃。当然,也可以选择已知的其它荧光玻璃。当荧光组件102由荧光玻璃或者单晶或多晶陶瓷构成时,荧光组件102的上下表面经过表面粗化处理是优选的,这样能够提高受激光的出射率。
如图1中所示,荧光组件102被形成为长方体的薄片状,其上下表面分别面对着第一光学膜105。当荧光组件102由复相荧光陶瓷构成时,厚度可以为300μm以内;当荧光组件102由单晶或多晶透明荧光陶瓷或荧光玻璃构成时,厚度较厚,在0.3~5mm范围内。荧光组件102在长度方向上的长度范围为8~15mm,在宽度方向上的宽度范围为1.5~4mm。在一个实施方式中,荧光组件102的长度等于或小于壳体101长度的3/4,以使得荧光组件102发出的光能够在从波长转换装置100的出射端出射前经历足够多次的反射而达到出射光均匀的效果。
如图1和图2所示,长方体薄片的荧光组件102的一个端面连接至壳体101的封闭端面104。另外,荧光组件102的两个侧面可以连接至壳体101的两个相对侧面103。荧光组件102与壳体101的连接方式可以是已知的低热阻的任何连接方式,例如焊接、高热导率粘接剂粘接等。荧光组件102的上下表面与第一光学膜105间隔设置,即不接触。
在根据本发明第一实施例的波长转换装置100工作时,如图1所示,从激光发光阵列120出射的激光110透过第一光学膜105照射至荧光组件102的上下表面。入射光110在荧光组件102的表面光斑处形成一个发光中心。受激光以全角度从发光中心出射,其中一个2π方位角的受激光朝着荧光组件102外部出射,进入封装组件101的内部空腔;另外一个2π方位角的受激光朝着荧光组件102的内部出射。由于荧光组件102的厚度非常薄,这部分受激光从荧光组件102的对侧表面出射,也进入壳体101的内部空腔。所有进入空腔的出射光由于角度和波长范围的变化均无法透过第一光学膜105,因而在空腔内被壳体101的高反射内表面多次反射,在经过充分的合光和匀光之后,最终从波长转换装置100的光出射端(图1中的右端)出射。
在本实施例的波长转换装置100中,荧光组件102固定连接至壳体101,因而具有能够适应振动环境的稳定性。另外,本实施例的波长转换装置100能够将来自相对两侧的入射光进行波长转换并使出射光从面积较小的一个端面出射,所以具有高流明密度光输出能力。
第二实施例
图3示出了根据本发明第二实施例的波长转换装置200的侧视图。图4示出了根据本发明第二实施例的波长转换装置200的端面图。
根据本发明第二实施例的波长转换装置200与第一实施例的波长转换装置100的区别之处在于:封装组件还包括设置在荧光组件202与第一光学膜205之间的透光导热件206。除此之外,波长转换装置200与第一实施例的波长转换装置100的构造几乎相同,因此在下面的说明中将省略重复的说明。
透光导热件206被形成为沿着荧光组件202的长度方向延伸的长方体形状。优选地,透光导热件206的长度与壳体201的长度相同。透光导热件206的面对着荧光组件202的表面与荧光组件202连接。与荧光组件202类似地,透光导热件206的一个端面连接至壳体201的封闭端面204。此外,透光导热件206的两个侧面可以连接至壳体201的两个相对侧面203。优选地,如图3和图4所示,透光导热件206也与第一光学膜205接触。透光导热件206与荧光组件202可以采用光胶或键合的方式连接,也可以采用具有高透过率的光学胶水粘接。光胶和键合是优选的。透光导热件206具有朝着荧光组件202开口的凹槽207。凹槽207在与荧光组件202连接的表面处沿长度方向延伸,并且在垂直于该长度方向的截面上呈矩形。矩形凹槽207与所述荧光组件202一起形成了沿长度方向延伸的内部充满空气介质的光通道。在矩形凹槽207的侧壁表面,设置有第二光学膜208。第二光学膜208至少能够反射经荧光组件202转换后的出射光。例如,第二光学膜208可以是与第一光学膜205相同的光学膜。透光导热件206是由例如石英和蓝宝石等具有高透光率和高热导率的材料形成的,其中,蓝宝石是优选的。与荧光组件202和壳体201均连接的透光导热件206能够起到热沉的作用,提高荧光组件202的散热性能。
在根据本发明第二实施例的波长转换装置200工作时,从入射光源出射的入射光透过第一光学膜205以及透光导热件206照射至荧光组件202的上下表面。另外,从荧光组件202出射的受激光无法透过第一光学膜205和第二光学膜208而是被它们反射。因而,受激光只能在凹槽207的空气介质以及透光导热件206内被多次反射,在经过充分的合光和匀光之后,最终从壳体201的开口的出射端(图3中的右端)出射。
可替代地,如图5所示,凹槽207的侧壁表面和底面均设置有第二光学膜208。在此情况下,从荧光组件202出射的受激光无法透过第二光学膜208,最大程度上避免了受激光进入透光导热件206的内部。受激光只能在凹槽207的空气介质中向着出射端传播。相比于第二光学膜208仅设置在凹槽207的侧壁表面的情况,能够进一步减少光损失,提高出光效率。
第三实施例
图6示出了根据本发明第二实施例的波长转换装置300的侧视图。图7的a示出了图6中的波长转换装置300的左侧端面图,图7的b示出了图6中的波长转换装置300的左侧端面图。
根据本发明第三实施例的波长转换装置300与第二施例的波长转换装置200的区别之处在于:荧光组件302的厚度随着逐渐接近光出射端而逐渐减小,透光导热件306的厚度和凹槽307的深度(方向均与荧光组件的厚度相同,即,图6中的垂直方向)随着逐渐接近光出射端而逐渐增大。除此之外,波长转换装置300与第二实施例的波长转换装置200的构造几乎相同,因此在下面的说明中将省略重复的说明。
在本发明中,波长转换装置出射端出射一个光斑,该出射端的光斑的光主要来自荧光组件的上下两表面与第一光学膜之间的两个光通道,由于光很少从荧光组件内部沿长度方向传播至出射端,因此导致波长转换装置的光出射端的光斑截面光分布不均匀,即对应于荧光组件的光斑中部相对于光斑上下两部分较暗。在上述的第二实施例中,波长转换装置200的荧光组件202厚度保持不变,将可能导致光出射端的光斑中部有较明显的暗线。因此,在本实施例中,通过将荧光组件302的厚度设置为随着逐渐接近出射端而逐渐减小,并且将透光导热件306的厚度和凹槽307的深度设置为随着逐渐接近出射端而逐渐增大,使得如图7的b所示,提高了凹槽307中的空气介质在波长转换装置300出射端面中所占的面积比。因此,能够改善装置的出光均匀性。图7的a和b中,示出了凹槽307的深度从左端面向着出射端从零开始逐渐增大的示例。但应当理解,凹槽307在左端面的深度也可以不为零。
此外,应当理解,与第二实施例中类似地,在本实施例中,第二光学膜308可以仅设置在凹槽307的侧壁,也可以设置在凹槽307的侧壁和底面。当凹槽307的侧壁和底面均设置有第二光学膜308时,能够更好地改善装置的出光均匀性。
第四实施例
图8示出了根据本发明第四实施例的波长转换装置400的侧视图。图9示出了根据本发明第四实施例的波长转换装置400的端面图。根据本发明第四实施例的波长转换装置400与第二施例的波长转换装置200的区别之处在于:设置于壳体401内的荧光组件402具有多层结构。具体地,荧光组件402包括依次层叠的第一荧光层4021、粘接反射层4023和第二荧光层4022。构成第一荧光层4021和第二荧光层4022的材料与上述第一至第三实施例中构成荧光组件的材料相同。粘接反射层4023是由反射粘接介质材料形成的。例如,通过将包括混有高折射粒子的胶水、烧结银浆或者金属膜层粘结在一起而形成粘接反射层4023。粘接反射层4023的厚度等于或小于10μm。粘接反射层4023的下表面和上表面分别粘接至第一荧光层4021和第二荧光层4022,将第一荧光层4021和第二荧光层4022粘接在一起。由于设置了粘接反射层4023,在第一荧光层4021和第二荧光层4022中产生的向荧光层的内部出射的受激光被粘接反射层4023反射,然后从激发光入射侧出射。
因而,通过设置粘接反射层4023,根据本实施例的波长转换装置400除了获得第一实施例中所述的波长转换装置100的各种效果之外,还能够用于双色激光入射的情况。例如,当第一荧光层4021和第二荧光层4022是相同的荧光层时,波长转换装置400能够实现与与第一实施例中的波长转换装置100相同的效果。当第一荧光层4021和第二荧光层4022是能够对不同波长范围内的激发光进行波长转换的不同荧光陶瓷层或荧光玻璃层时,能够使不同颜色的激光(即,分别具有第一波长范围内的波长和第二波长范围内的波长)从波长转换装置400的上下两侧分别入射。在此情况下,可以根据不同颜色的入射光在波长转换装置400的上下两侧分别相应地设置不同的第一光学膜405和第二光学膜408,使得设置于第一荧光层4021侧的第一光学膜405为仅能够透过第一波长范围内的以预定范围内的入射角入射的光束的第一角度选择滤光膜,使得设置于第二荧光层4022侧的第一光学膜405为仅能够透过第二波长范围内的以预定范围内的入射角入射的光束的第二角度选择滤光膜,第一角度选择滤光膜和第二角度选择滤光膜具有不同的光透过特性。例如,在图8中,第一荧光层4021可以是黄色荧光陶瓷层,且从下方入射的光束410a可以是蓝色激光;同时,第二荧光层4022可以是橙色荧光陶瓷层,且从上方入射的光束410b可以是绿色激光。在此情况下,设置于波长转换装置400的下侧的第一光学膜405和第二光学膜408是上述角度选择蓝光透射膜,而设置于波长转换装置400的上侧的第一光学膜405和第二光学膜408是只能透过例如以-8.5°至+8.5°范围内的入射角入射的绿光的角度选择绿光透射膜。
应当理解,本实施例中所述的具有多层结构的荧光组件显然也可以应用于第一实施例和第三实施例。
第五实施例
为了进一步提高受激光的收集效率和出射光的流明密度,本实施例的波长转换装置500被设置为整体上具有梯形形状的侧截面。换言之,如图10所示,波长转换装置500的覆盖壳体的U形开口的第一光学膜505不是平行设置的而是相互倾斜设置的,使得波长转换装置500的整体厚度随着靠近光出射端而逐渐变小。此外,荧光组件502的厚度也随着靠近光出射端而逐渐变小,使得荧光组件502的上表面(第二荧光层5022的上表面)与位于波长转换装置500的上侧的第一光学膜505平行,荧光组件502的下表面(第一荧光层5021的下表面)与位于波长转换装置500的下侧的第一光学膜505平行。
应当理解,在图10中示出的荧光组件502具有多层结构,但荧光组件502显然也可以采用如第一实施例至第三实施例中的单层结构。另外,与第一实施例中类似地,波长转换装置500中也可以不设置有透光导热件。
本发明还能够提供一种激光荧光转换型光源。根据本发明的激光荧光转换型光源至少包括激光光源和波长转换装置。波长转换装置可以是如上所述的任意波长转换装置。激光光源例如可以是如图1、3、6、8和10中所示地均匀排布的激光发光阵列。激光发光阵列可以通过多个激光二极管阵列密排实现,也可以通过将多颗蓝光激光二极管发出的光导入光纤,然后分别引导至各个入射光窗口,还可以是通过光整形装置将来自光源的光以特定的光分布引导至入射光窗口。从激光光源发出的激光朝着波长转换装置的光入射表面以能够透过上述第一光学膜的入射角入射至波长转换装置内。入射的激光在波长转换装置内经过波长转换和多次反射,合光成期望的出射光,然后从波长转换装置的端面出射。
尽管在上面已经参照附图说明了根据本发明的波长转换装置和激光荧光转换型光源,但是本发明不限于此,且本领域技术人员应理解,在不偏离本发明随附权利要求书限定的实质或范围的情况下,可以做出各种改变、组合、次组合以及变型。
Claims (17)
1.一种波长转换装置,所述波长转换装置包括封装组件和荧光组件,所述荧光组件含有荧光材料并且能够将入射光转换成不同波长的出射光,其特征在于,
所述封装组件包括壳体,所述壳体由两个相对设置的侧面和一个封闭端面形成为U形形状,所述壳体的内表面为反射表面,所述壳体的两个侧面之间的两个相对的开口为所述波长转换装置的光入射端,与所述封闭端面相对的开口为所述波长转换装置的光出射端,两个所述光入射端分别设置有允许特定波长和/或入射角的光束透过的第一光学膜;
所述荧光组件设置在所述壳体内部并且与所述封闭端面连接,所述荧光组件被形成为薄片状,所述荧光组件的上表面和下表面分别面对所述光入射端的所述第一光学膜。
2.根据权利要求1所述的波长转换装置,其特征在于,所述封装组件还包括透光导热件,所述透光导热件的一个表面连接至所述荧光组件并且位于所述荧光组件与所述第一光学膜之间,所述透光导热件与所述封闭端面相连接,
所述透光导热件具有朝着所述荧光组件开口的凹槽,所述凹槽沿着所述荧光组件的长度方向延伸且在垂直于该长度方向的截面上呈矩形,所述凹槽与所述荧光组件形成沿所述荧光组件的长度方向延伸的光通道。
3.根据权利要求2所述的波长转换装置,其特征在于,所述凹槽的侧壁表面或者所述凹槽的侧壁表面和底面设置有第二光学膜,所述第二光学膜至少能够反射经所述荧光组件转换后的出射光。
4.根据权利要求2所述的波长转换装置,其特征在于,所述荧光组件的厚度随着靠近所述光出射端而逐渐减小,所述透光导热件的厚度和所述凹槽的深度随着靠近所述出射端而逐渐增大。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的波长转换装置,其特征在于,所述荧光组件具有多层结构,所述多层结构包括依次层叠的第一荧光层、粘接反射层和第二荧光层,所述粘接反射层的下表面和上表面分别粘接至所述第一荧光层和所述第二荧光层,并且能够分别反射来自所述第一荧光层和所述第二荧光层的光束。
6.根据权利要求5所述的波长转换装置,其特征在于,所述第一荧光层和所述第二荧光层是相同的荧光层。
7.根据权利要求5所述的波长转换装置,其特征在于,所述第一荧光层能够对第一波长范围内的光束进行波长转换,所述第二荧光层能够对第二波长范围内的光束进行波长转换,并且
设置于所述波长转换装置的所述第一荧光层侧的所述第一光学膜是第一角度选择滤光膜,所述第一角度选择滤光膜仅能够透过所述第一波长范围内的以预定范围内的入射角入射的光束;设置于所述波长转换装置的所述第二荧光层侧的所述第一光学膜是第二角度选择滤光膜,所述第二角度选择滤光膜仅能够透过所述第二波长范围内的以所述预定范围内的入射角入射的光束。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的波长转换装置,其特征在于,所述波长转换装置的两个所述第一光学膜是相互倾斜设置的,所述波长转换装置的整体厚度随着靠近所述光出射端而逐渐变小,并且所述荧光组件的上表面和下表面分别与面对的所述第一光学膜平行。
9.根据权利要求1至3中任一项所述的波长转换装置,其特征在于,所述荧光组件具有多层结构,所述多层结构包括依次层叠的第一荧光层、粘接反射层和第二荧光层,所述粘接反射层的下表面和上表面分别粘接至所述第一荧光层和所述第二荧光层,并且能够分别反射来自所述第一荧光层和所述第二荧光层的光束;并且
所述波长转换装置的两个所述第一光学膜是相互倾斜设置的,所述波长转换装置的整体厚度随着靠近所述光出射端而逐渐减小,并且所述多层结构的上表面和下表面分别与面对的所述第一光学膜平行。
10.根据权利要求1至4中任一项所述的波长转换装置,其特征在于,所述荧光组件是由复相荧光陶瓷构成的。
11.根据权利要求8所述的波长转换装置,其特征在于,所述复相荧光陶瓷为YAG:Ce和Al2O3的复相陶瓷。
12.根据权利要求1至4中任一项所述的波长转换装置,其特征在于,所述荧光组件是由单晶或多晶透明荧光陶瓷或者荧光玻璃构成的,并且所述荧光组件的表面经过表面粗化处理。
13.根据权利要求1至4中任一项所述的波长转换装置,其特征在于,所述荧光组件的长度不大于所述壳体长度的3/4。
14.根据权利要求1至4中任一项所述的波长转换装置,其特征在于,所述壳体是由金属材料制成的。
15.根据权利要求1至4中任一项所述的波长转换装置,其特征在于,所述第一光学膜是只能透过以-8.5°至+8.5°范围内的入射角入射的蓝色光束的角度选择蓝光透射膜。
16.根据权利要求2至4中任一项所述的波长转换装置,其特征在于,所述透光导热件是由蓝宝石制成的。
17.一种激光荧光转换型光源,其特征在于,所述激光荧光转换型光源包括激光装置和如权利要求1至16中任一项所述的波长转换装置,所述激光装置用作所述波长转换装置的入射光源,所述激光装置发出的激光光束能够透过所述第一光学膜照射至所述荧光组件的上下表面。
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