CN115185095A - 一种多光谱激光照明系统 - Google Patents

Abstract

本发明适用于激光照明技术领域，提供了一种多光谱激光照明系统，所述多光谱激光照明系统包括光源组件以及沿所述光源组件的光路依次设置的混光组件和扩束组件；所述光源组件，用于发出三基色光；所述混光组件包括光耦合件、混光件和准直件，所述光耦合件、所述混光件和所述准直件沿所述光源组件的光路依次设置，所述光耦合件用于将所述三基色光耦合到所述混光件，所述混光件用于将所述三基色光混合成混合光，所述准直件用于将所述混合光准直；所述扩束组件用于调节所述混光组件的出射光光强或光照射面积；本方案通过设置混光组件进行光的耦合和混合，替代常规采用荧光材料将蓝色激光转换成白色光来作为光源，可承受高强度的激光轰击实现照明。

Description

一种多光谱激光照明系统

技术领域

本发明属于激光照明技术领域，尤其涉及一种多光谱激光照明系统。

背景技术

光在水体中的传播，由于水体中杂质繁多且成分复杂，导致光的功率损耗非常大，对水体中目标和信息的获取，现行采取大功率激光照明是很好的方法；大功率激光照明通常采用荧光材料将蓝色激光转换成白色光，通过白色光进行高亮度照明。

但是，这种荧光材料需要承受高强度的激光轰击，才能实现远高于白光LED光强的白激光光源，而如果采用LED常用的普通荧光材料，在激光轰击下瞬间就会因为自身的发热而烧黑，导致这种白激光在材料散热技术上的要求很高。

因此，亟需设计一种可应用于水下的高亮度激光照明系统。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种多光谱激光照明系统，旨在解决目前的激光照明系统受荧光材料限制在水体中的光强不够的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种多光谱激光照明系统，所述多光谱激光照明系统包括光源组件以及沿所述光源组件的光路依次设置的混光组件和扩束组件；

所述光源组件，用于发出三基色光；

所述混光组件包括光耦合件、混光件和准直件，所述光耦合件、所述混光件和所述准直件沿所述光源组件的光路依次设置，所述光耦合件用于将所述三基色光耦合到所述混光件，所述混光件用于将所述三基色光混合成混合光，所述准直件用于将所述混合光准直；

所述扩束组件设置在所述混光组件的出射光光路上，所述扩束组件用于调节所述混光组件的出射光光强或光照射面积。

对于上述实施例中所给出的多光谱激光照明系统，通过设置的光源组件发出三基色光，再经过设置的混光组件进行光的耦合、混合及准直后，照射向目标方向，替代常规采用荧光材料将蓝色激光转换成白色光作为光源，可承受高强度的激光轰击实现照明，光源的能效、光强和照射时长方面均有提高，更有利于对水体中目标和信息的获取。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种多光谱激光照明系统的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的光源组件和混光组件的示意图；

图3为本发明实施例提供的一种混光组件的示意图；

图4为本发明实施例提供的一种混光组件和散热组件的示意图；

图5为本发明实施例提供的另一种混光组件和散热组件的示意图；

图6为本发明实施例提供的另一种多光谱激光照明系统的结构示意图。

附图中：100-光源组件；200-混光组件；300-偏振组件；400-扩束组件；111-全反射镜；112-第一准直透镜；113-第一激光光纤；121-第一合光镜；122-第二准直透镜；123-第二激光光纤；131-第二合光镜；132-第三准直透镜；133-第三激光光纤；201-耦合透镜；202-混光方棒；301-准直镜；302-第一振镜；303-第二振镜；401-第一扩束镜；402-第二扩束镜；403-调节套筒；500-散热组件；501-记忆弧形导热层；502-脊形导热条。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述。

图6为本发明实施例提供的一种多光谱激光照明系统的结构示意图，其中，所述多光谱激光照明系统包括光源组件100以及沿所述光源组件100的光路依次设置的混光组件200和扩束组件400；

所述光源组件100，用于发出三基色光；

所述混光组件200包括光耦合件、混光件和准直件，所述光耦合件、所述混光件和所述准直件沿所述光源组件100的光路依次设置，所述光耦合件用于将所述三基色光耦合到所述混光件，所述混光件用于将所述三基色光混合成混合光，所述准直件用于将所述混合光准直；

所述扩束组件400设置在所述混光组件200的出射光光路上，所述扩束组件400用于调节所述混光组件200的出射光光强或光照射面积。

在本申请实施例中，该多光谱激光照明系统可以是摄像设备或摄影设备的部件/配件，也可以是独立的照明产品（即激光照明灯具），具体不限定。

在本申请实施例中，该多光谱激光照明系统应用于水下照明，一般的，光源组件100、混光组件200和扩束组件400是通过一个壳体进行密封设置的，在一种场景中，或将光源组件100、混光组件200和扩束组件400之间的连接位置进行密封，来提高照明系统的密封性，便于进行水下照明，也便于水下特定深度的下潜，对水文数据或生化环境进行探索和挖掘。

在本申请实施例中，所述光源组件100的光路是指所述三基色光的光路，所述光源组件100可以是一体成型的不同颜色的三个光源，也可以是离散分布的不同颜色的三个光源，所述的光源为激光光源，并且包含有控制发光的驱动器、供电的电池，其中供电的电池可以为充电蓄电池，但不限于此；其中三基色光即发出红、绿、蓝三种颜色的激光。本实施例对扩束组件的具体结构不做限制，例如扩束组件400可以选用由扩束镜组成的透镜结构，用于调节所述混光组件200的出射光光强或光照射面积。

在本申请实施例中，对光耦合件的具体结构不做限制，例如，如图2所示，所述光耦合件可以为耦合透镜201，耦合透镜201是一种凸透镜，所述混光件可以为棱镜或混光方棒202，所述准直件可以为准直镜301；通过所述耦合透镜201对入射至所述耦合透镜201的红、绿、蓝色激光进行会聚，并入射到所述混光方棒202中；经过所述混光方棒202消除入射激光的相干、散斑现象，同时对红、绿、蓝色激光进行混色形成混合光，即白光；通过所述准直镜301对所述混光方棒202出射的白光进行会聚、准直，出射准直的激光光束，经所述扩束组件400调节后照射向目标。

综上所述，本申请实施例提供的一种多光谱激光照明系统，通过设置的所述混光方棒202，取代常规的利用荧光材料进行激光的转换，不需要考虑转换光时是否需要承受高强度的激光轰击这一情况，可承受高强度的激光轰击实现照明；设置的所述准直镜301起到对所述混光方棒202出射的激光进行会聚、准直的作用；设置的所述扩束组件400可调节照明方向、可调节照明面积大小，应用场景广。

本申请的一个实施例中，所述光源组件100的出射光光谱可调，出射后经所述混光组件200的混合，再进行照射；具体地是通过调节光源组件100出射的红、绿、蓝色激光波长进行光谱的调节，进而实现特定光色均匀的激光照明，如品红色激光、橙色激光等，适用于对照明光具有特定要求的应用场景。

如图2所示，在本申请提供的一种实施例中，所述光源组件100包括依次排列设置在所述光耦合件进光侧的第一光源、第二光源和第三光源，所述第一光源、所述第二光源以及所述第三光源分别用于发出不同的单色光以形成所述三基色光。

在本申请实施例中，所述不同的单色光以形成所述三基色光是由绿色激光光束、红色激光光束和蓝色激光光束形成所述三基色光；所述第一光源、所述第二光源和所述第三光源分别为绿色激光光源、红色激光光源和蓝色激光光源，通过所述绿色激光光源、所述红色激光光源和所述蓝色激光光源发出的绿色激光光束、红色激光光束和蓝色激光光束平行射入混光组件200中，经过所述混光组件200处理后进入所述扩束组件400，最后射向目标，实现照明。

在一个实施例场景中，所述第一光源、所述第二光源和所述第三光源分别为红色激光光源、绿色激光光源和蓝色激光光源，通过所述红色激光光源、所述绿色激光光源和所述蓝色激光光源发出的红色激光光束、绿色激光光束和蓝色激光光束平行射入混光组件200中，经过所述混光组件200处理后进入所述扩束组件400，最后射向目标，实现照明。

在一个实施例场景中，所述第一光源、所述第二光源和所述第三光源分别为蓝色激光光源、红色激光光源和绿色激光光源，通过所述蓝色激光光源、所述红色激光光源和所述绿色激光光源发出的蓝色激光光束、红色激光光束和绿色激光光束平行射入混光组件200中，经过所述混光组件200处理后进入所述扩束组件400，最后射向目标，实现照明。在一些实施例场景中，所述第一光源、所述第二光源、所述第三光源均采用激光光纤，即如图2中的第一激光光纤113、第二激光光纤123和第三激光光纤133；也可以为其他的不同色的激光光源，利用光的合成原理，得到设计所需的照明光；例如：在一种实施例场景中，通过所述的光源组件100发出红、蓝色光，经过混光件混合后得到品红色光，再射向待照明目标；在一种实施例场景中，通过所述的光源组件发出绿、蓝色光，经过混光件混合后得到青色光，再射向待照明目标；在一种实施例场景中，通过所述的光源组件发出绿、红色光，经过混光件混合后得到黄色光，再射向待照明目标。本实施例中所述光源组件100发出光包括但不限于上述实施例场景，还可以是其他通过简单推理得到的合成光，具体不作限制。

如图2所示，作为本申请的一种优选实施例，所述光源组件100还包括：

准直单元，所述准直单元设置在所述第一光源、所述第二光源和所述第三光源的出射光光路上；

以及光转换单元，所述光转换单元包括第一光转换件、第二光转换件和第三光转换件，所述第一光转换件、所述第二光转换件和所述第三光转换件分别与所述第一光源、所述第二光源和所述第三光源一一对应设置，所述第一光转换件用于反射所述第一光源的出射光；所述第二光转换件用于反射所述第二光源的出射光、透射所述第一光转换件的反射光；所述第三光转换件用于反射所述第三光源的出射光、透射所述第一光转换件的反射光和所述第二光转换件的反射光。

在本申请实施例中，所述准直单元包括第一准直透镜112、第二准直透镜122和第三准直透镜132，也可以采用常规的凸透镜作为替代方案，通过所述第一准直透镜112、所述第二准直透镜122以及所述第三准直透镜132分别对所述第一光源、所述第二光源和所述第三光源的出射光进行准直，经过所述第一准直透镜112、所述第二准直透镜122以及所述第三准直透镜132准直后的出射光射向混光组件；或者通过转换处理后射向所述混光组件200，对所述第一光源、所述第二光源和所述第三光源的出射光是否进行处理，可以根据照明需求灵活设置，不限于此。

在本申请实施例中，所述的通过转换处理后射向所述混光组件200可以是通过所述光转换单元进行处理；具体地，所述第一光转换件、所述第二光转换件和所述第三光转换件可以分别为全反射镜111、第一合光镜121和第二合光镜131，与所述第一光源、所述第二光源和所述第三光源一一对应设置，即与所述第一激光光纤113、所述第二激光光纤123和所述第三激光光纤133一一对应设置，所述全反射镜111用于反射所述第一激光光纤113的出射光；所述第一合光镜121用于反射所述第二激光光纤123的出射光、透射所述全反射镜111的反射光；所述第二合光镜131用于反射所述第三激光光纤133的出射光、透射所述全反射镜111的反射光和所述第一合光镜121的反射光，此后，经过所述第二合光镜131的出射光进入混光组件中。其中，所述第一激光光纤113、所述第二激光光纤123和所述第三激光光纤133分别发出绿色激光光束、红色激光光束和蓝色激光光束，则所述第一合光镜121为反红透绿的合光镜，所述第二合光镜131为反蓝透绿透红的合光镜。同理，所述第一激光光纤113、所述第二激光光纤123和所述第三激光光纤133分别发出红色激光光束、绿色激光光束和蓝色激光光束色激光光束，则所述第一合光镜121为反绿透红的合光镜，所述第二合光镜131为反蓝透绿透红的合光镜；因此，本实施例中所述第一光源、所述第二光源和所述第三光源，与所述第一光转换件、所述第二光转换件和所述第三光转换件一一对应设置即可，并不对其各自的排列方式进行具体限制。

在本申请实施例中，所述第一光转换件、所述第二光转换件和所述第三光转换件分别与所述第一光源、所述第二光源和所述第三光源一一对应设置，并且倾斜设置在所述第一光源、所述第二光源和所述第三光源的出射光光路上；使得所述第一光源、所述第二光源和所述第三光源的出射光，与所述第一光转换件、所述第二光转换件和所述第三光转换件转换后形成的三基色光的方向垂直，使所述光源组件100的安装空间更加紧凑，同时也有利于所述光源组件100的密封。

在上述实施例中，所述光源组件的光路是指：所述第一光转换件、所述第二光转换件和所述第三光转换件转换后形成的三基色光的光路。

在本申请的一个实施例中，常规的水下照明采用大功率激光照明，并采用荧光材料将蓝色激光转换成白色光，利用白色光进行照明，但是，普通的荧光材料白色光转换时需要承受高强度的激光轰击，才能实现远高于现有白光LED光强的白激光光源，而如果采用LED常用的普通荧光材料，在激光激发下瞬间，荧光材料即会因为自身的发热而烧黑，失去光转换能力。而本申请的前述实施例则有效地克服了上述缺陷。

上述，本实施例通过设置所述的混光组件200，进行光的转换，相比常规LED光源，能够提供高亮度、高准直度的照明；如图2、图3所示，在一个实施例场景中，所述混光件采用混光方棒202，所述混光方棒202靠近所述光耦合件一侧的端面可以设置为透光毛玻璃表面，用于消除混光方棒202的入射光的相干和散斑。采用混光方棒202替代常规采用荧光材料将蓝色激光转换成白色光作为光源，可承受高强度的激光轰击实现照明，光源的能效、光强和照射时长方面均有提高，更有利于对水体中目标和信息的获取。

如图1所示，作为本申请的一种优选实施例，所述多光谱激光照明系统还包括偏振组件300，所述偏振组件300设置在所述准直件的出光侧，用于调节所述准直件的出射光出射方向。

本申请实施例中，通过设置的偏振组件300，实现对准直镜301出射的白激光光束进行方向调整，可以快速实现对目标的锁定，提高照明效率。

在本申请的一个实施例中，所述偏振组件300包括：

第一偏振单元，所述第一偏振单元包括第一偏振件和第二偏振件，所述第一偏振件可转动的设置在所述准直件的出光侧，所述第二偏振件可转动的设置在所述第一偏振件的出光侧；

或者，所述偏振组件包括：

第二偏振单元，设置在所述准直件的出光侧，所述第二偏振单元至少设置两个相对的反射光面，用于反射所述准直件的出射光并调节所述出射光的出射方向；

或者，所述偏振组件包括：

所述第一偏振单元和所述第二偏振单元。

在本申请实施例中，所述第一偏振件和第二偏振件分别为第一振镜302、第二振镜303，所述第一振镜302可以通过第一转轴可转动的设置在所述准直件的出光侧，所述第二振镜303可以通过第二转轴可转动的设置在所述第一振镜302的出光侧；所述第一、二转轴的端部可以分别或共同连接有伺服电机或伺服马达，通过所述伺服电机或伺服马达驱动第一、二转轴旋转，进而带动第一振镜302、第二振镜303转动，对所述准直件的出射光以及第一振镜302的出射光的出射方向进行调整。

在本申请实施例中，所述第一振镜302、第二振镜303的转动方向相互垂直，将第一转轴的轴心方向可以记为X轴，第二转轴的轴心方向可以记为Y轴，其中所述X轴与Y轴相互垂直，进而使得所述第一振镜302、第二振镜303结合具有二维空间的调节自由度。

在本申请的一个实施例场景中，所述第二偏振单元为具有矩形开槽的透明箱体，在所述矩形开槽的两个相邻的角上可以倾斜设置有相对的反光镜构成所述的两个相对的反射光面，在两个所述反光镜的光反射路径中可以设置为中空，以便于准直件的出射光的射入和射出，并调节所述透明箱体调节所述出射光的出射方向。

在本申请的另一个实施例场景中，所述透明箱体设置在所述第二振镜303的出光侧，构成具有所述第一偏振单元和所述第二偏振单元的偏振组件。

本申请实施例通过设置所述偏振组件，不仅具有二维空间的调节自由度，还可以通过调节所述的透明箱体进一步改变所述偏振组件的出射光的方向。

如图1所示，作为本申请的一种优选实施例，所述扩束组件400至少包括第一扩束镜、第二扩束镜；

本实施例所述第一扩束镜401和所述第二扩束镜402依次设置在所述准直件的出射光光路上；所述第一扩束镜401和所述第二扩束镜402可沿所述准直件的出射光光路方向相对移动设置，以通过调节所述第一扩束镜401和所述第二扩束镜402之间的距离调节所述准直件的出射光光强或光照射面积。

在本申请的一个实施例场景中，所述第一扩束镜401相对于所述准直件的出光侧固定设置，所述第二扩束镜402通过调节套筒403沿所述准直件的出射光光路方向相对于第一扩束镜401移动设置，通过调节所述调节套筒403来调节所述第一扩束镜401和所述第二扩束镜402之间的距离；所述调节套筒403可通过常规的螺纹连接壳体，或通过伺服移动马达传动连接壳体，实现第二扩束镜402移动的驱动。

本实施例中，如图1所示，当所述第二扩束镜402向靠近第一扩束镜401的方向移动，所述第二扩束镜402出射的激光光束照明直径增大；当第二扩束镜402向远离第一扩束镜401的方向移动时，所述第二扩束镜402出射的激光光束照明直径在可在特定的距离、照明直径范围减小、照射强度大幅增加，实现所述准直件的出射光光强或光照射面积的调节调节。

在本申请的另一个实施例场景中，所述第二扩束镜402相对于所述准直件的出光侧固定设置，而所述第一扩束镜401通过调节套筒403沿所述准直件的出射光光路方向相对于第二扩束镜402移动设置，调节方式同上；在一些实施例场景中，所述第一扩束镜401、第二扩束镜402均可移动，便于快速调节所述准直件的出射光光强或光照射面积，但是调节难度有所增加；优选第二扩束镜402移动设置的实施例场景，不限于此。

在本申请的另一个实施例场景中，所述多光谱激光照明系统可以应用于特种照明，提供一种高亮度、高准直度、照明方向和照明面积大小可调节的照明系统，解决现有的LED常用的普通荧光材料，在激光激发下瞬间就会因为自身的发热而烧黑的问题。所述多光谱激光照明系统包括：光源组件100以及沿所述光源组件100的光路依次设置的混光组件200、偏振组件300和扩束组件400；

所述光源组件100，用于发出三基色光；

所述混光组件200包括光耦合件、混光件和准直件，所述光耦合件、所述混光件和所述准直件沿所述光源组件100的光路依次设置，所述光耦合件用于将所述三基色光耦合到所述混光件，所述混光件用于将所述三基色光混合成混合光，所述准直件用于将所述混合光准直；

所述偏振组件300，用于对准直件出射的混合光进行方向调整；

所述扩束组件400设置在所述混光组件200的出射光光路上，所述扩束组件400用于调节所述混光组件200的出射光光强或光照射面积。

在本申请实施例中，该多光谱激光照明系统可以是探测设备、遥感设备、摄像设备或摄影设备的组成部分，也可以是独立的照明产品（即激光照明灯具），具体不限定。所述光源组件100可以由第一激光光纤113、第二激光光纤123和第三激光光纤133组成，分别是绿色激光光纤、红色激光光纤和蓝色激光光纤，均可采用石英光纤、光纤数值孔径0.1≦NA≦0.2；在所述绿色激光光纤、红色激光光纤和蓝色激光光纤的出射光光路上对应设置第一准直透镜、第二准直透镜和第三准直透镜，用于实现准直；在第一准直透镜、第二准直透镜和第三准直透镜的出射光光路上对应设置有全反射镜、第一合光镜和第二合光镜；其中，第一合光镜可以是反红透绿合光镜，第二合光镜可以是反蓝透绿透红合色镜；全反射镜的反射率R≧95%，对第一准直透镜出射的准直光束起反射作用，入射到反红透绿合光镜位置；反红透绿合光镜的红光反射率R≧95%，绿光透射率T≧95%，对第二准直透镜出射的准直光束起反射作用，入射到反蓝透绿透红合色镜位置；反蓝透绿透红合色镜的蓝光反射率R≧95%，绿光透射率T≧95%，红光透射率T≧95%，对第三准直透镜出射的准直光束起反射作用，入射到光耦合件位置。所述光耦合件可以采用耦合透镜201，所述混光件可以采用混光方棒202，准直件可以采用准直镜301；所述偏振组件300包括相对设置的第一振镜302和第二振镜303，振镜的摆动角度θ≧5°，对准直件出射的白激光光束起反射作用，同时，第一振镜302和第二振镜303组合功能为对准直件出射的白激光光束进行方向调整。

本实施例中全反射镜、反红透绿合光镜、反蓝透绿透红合色镜的应用，既可以满足特定色光的透射，又可以利用高反射率/透射率，减小光能耗损，提高光强，并组合实现白激光光束的合成；采用混光方棒202替代常规采用荧光材料将蓝色激光转换成白色光作为光源，可承受高强度的激光轰击实现照明，光源的能效、光强和照射时长方面均有提高。

如图4、图5所示，作为本申请的一种优选实施例，所述多光谱激光照明系统还包括散热组件500，所述散热组件500设置于所述混光件的外周面，用于导出所述混光件产生的热量。

本实施例中所述混光件为混光方棒202，散热组件500环设于所述混光方棒202的外周面，通过设置的所述散热组件500，可以显著提高多光谱激光照明系统的单次使用时间，同时对混光件的使用温度进行调节或改善，有助于提高混光件的使用寿命。

如图5所示，作为本申请的一种优选实施例，所述散热组件包括第一散热件和第二散热件，

所述第一散热件，环设于所述混光件的外圆周面，用于导出所述混光件产生的热量；

所述第二散热件，阵列设置在所述第一散热件上，用于导出、散发所述第一散热件导出的热量。

在一个实施例场景中，所述第一散热件可以为由铝条、铜条、或铝材和铜材构成的合金块合围构成的腔体结构，在所述腔体结构的内表面可以设置有反光层，所述反光层贴合在所述混光方棒202的外周面，即可进行混光方棒202外周面的导热，也可对混光方棒202内传递的光进行反射，提高混光方棒202的光混合效果。

在一个实施例场景中，所述第一散热件外加设有第二散热件，通过所述第二散热件将所述第一散热件导出的热量进行进一步的导出，所述第二散热件可拆卸设置，可根据混光件的安装位置进行增加或减少，又便于保持高效导热。

如图5所示，在另一个实施例场景中，所述第二散热件设置有填充腔，所述填充腔内设置有导热件和支撑件，所述导热件用于导热，所述支撑件用于根据所述导热件的温度发生形变，以增加或减少第二散热件与第一散热件的贴合面积。

本申请实施例中所述填充腔内填充有导热硅胶或导热硅脂，所述导热件包括脊形导热条502和由记忆合金制成的连接扣，两个或两个以上所述脊形导热条502依次通过所述连接扣，在初始状态下，所述连接扣处于折弯状态，并对脊形导热条进行连接支撑，当所述连接扣附近的导热硅胶或导热硅脂的温度超过设定温度值时（该设定温度值可以根据导热硅胶或导热硅脂的温度进行灵活的设置），所述连接扣展开，同时推动其连接的脊形导热条502伸张，由弧形形状转变为直线型形状，增加第二散热件与第一散热件的贴合面积，对第一散热件的贴合面进行持续增加的导热；并且，在所述连接扣附近的导热硅胶或导热硅脂的温度低于设定温度值时，所述连接扣由展开状态恢复为折弯状态，进而带动其连接的脊形导热条502由直线型形状转变为弧形形状，以增加或减少第二散热件与第一散热件的贴合面积，如此，构成记忆弧形导热层501。本实施例无需设置驱动结构，即可使得所述支撑件根据所述导热件的温度发生形变，且这一形变是根据所述导热件的导热量进行控制的，也无需设置温度检测结构进行温度的检测，整体散热组件结构简单，控制灵活，有助于所述混光件对基色光的混合。在一种实施例场景中，所述脊形导热条502的间隙也设置有导热的铝条或铜条，起到导热和支撑的作用，也可以是石墨烯材料制成的散热片，不限于此。

因此，本申请的前述实施例提供的一种多光谱激光照明系统，通过在光源组件100的出光侧设置混光组件，所述混光组件200包括的光耦合件进行三基色光的耦合、混光件即混光方棒进行三基色光的混合、准直件进行混合光的准直，在照明激光的耦合、混合以及准直过程中，实现照明激光的高亮度、高准直度；通过设置的散热组件500，提高多光谱激光照明系统的单次使用时间，同时对混光件的使用温度进行调节或改善，有助于提高混光件的使用寿命，通过设置的扩束组件400，实现照明激光的照明方向、照明面积大小的可调节，应用场景广，特别适合应用于水下照明。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种多光谱激光照明系统，其特征在于，所述多光谱激光照明系统包括光源组件以及沿所述光源组件的光路依次设置的混光组件和扩束组件；

所述光源组件，用于发出三基色光；

所述混光组件包括光耦合件、混光件和准直件，所述光耦合件、所述混光件和所述准直件沿所述光源组件的光路依次设置，所述光耦合件用于将所述三基色光耦合到所述混光件，所述混光件用于将所述三基色光混合成混合光，所述准直件用于将所述混合光准直；

所述扩束组件设置在所述混光组件的出射光光路上，所述扩束组件用于调节所述混光组件的出射光光强或光照射面积。

2.根据权利要求1所述的多光谱激光照明系统，其特征在于，所述光源组件包括依次排列设置在所述光耦合件进光侧的第一光源、第二光源和第三光源，所述第一光源、所述第二光源以及所述第三光源分别用于发出不同的单色光以形成所述三基色光。

3.根据权利要求2所述的多光谱激光照明系统，其特征在于，所述光源组件还包括：

准直单元，所述准直单元设置在所述第一光源、所述第二光源和所述第三光源的出射光光路上；

以及光转换单元，所述光转换单元包括第一光转换件、第二光转换件和第三光转换件，所述第一光转换件、所述第二光转换件和所述第三光转换件分别与所述第一光源、所述第二光源和所述第三光源一一对应设置，所述第一光转换件用于反射所述第一光源的出射光；所述第二光转换件用于反射所述第二光源的出射光、透射所述第一光转换件的反射光；所述第三光转换件用于反射所述第三光源的出射光、透射所述第一光转换件的反射光和所述第二光转换件的反射光。

4.根据权利要求1所述的多光谱激光照明系统，其特征在于，所述多光谱激光照明系统还包括偏振组件，所述偏振组件设置在所述准直件的出光侧，用于调节所述准直件的出射光出射方向。

5.根据权利要求4所述的多光谱激光照明系统，其特征在于，所述偏振组件包括：

第一偏振单元，所述第一偏振单元包括第一偏振件和第二偏振件，所述第一偏振件可转动的设置在所述准直件的出光侧，所述第二偏振件可转动的设置在所述第一偏振件的出光侧；

或者，所述偏振组件包括：

第二偏振单元，设置在所述准直件的出光侧，所述第二偏振单元至少设置两个相对的反射光面，用于反射所述准直件的出射光并调节所述出射光的出射方向；

或者，所述偏振组件包括：

所述第一偏振单元和所述第二偏振单元。

6.根据权利要求1所述的多光谱激光照明系统，其特征在于，所述扩束组件至少包括第一扩束镜、第二扩束镜；

所述第一扩束镜和所述第二扩束镜依次设置在所述准直件的出射光光路上；所述第一扩束镜和所述第二扩束镜可沿所述准直件的出射光光路方向相对移动设置，以通过调节所述第一扩束镜和所述第二扩束镜之间的距离调节所述准直件的出射光光强或光照射面积。

7.根据权利要求1所述的多光谱激光照明系统，其特征在于，所述混光件采用混光方棒，所述混光方棒靠近所述光耦合件一侧的端面设置为透光毛玻璃表面，用于消除混光方棒的入射光的相干和散斑。

8.根据权利要求1-7任一所述的多光谱激光照明系统，其特征在于，所述多光谱激光照明系统还包括散热组件，所述散热组件设置于所述混光件的外周面，用于导出所述混光件产生的热量。

9.根据权利要求8所述的多光谱激光照明系统，其特征在于，所述散热组件包括第一散热件和第二散热件，

所述第一散热件，环设于所述混光件的外圆周面，用于导出所述混光件产生的热量；

所述第二散热件，阵列设置在所述第一散热件上，用于导出、散发所述第一散热件导出的热量。

10.根据权利要求9所述的多光谱激光照明系统，其特征在于，所述第二散热件设置有填充腔，所述填充腔内设置有导热件和支撑件，所述导热件用于导热，所述支撑件用于根据所述导热件的温度发生形变，以增加或减少第二散热件与第一散热件的贴合面积。

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