CN204731497U - 白光激光器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种白光激光器，其特征在于包括三色半导体激光二极管、激光准直系统、消色差耦合镜组、光纤插座、激光器底座，其中，所述三色半导体激光二极管包括三种不同颜色的半导体激光二极管，其按照正六边形的排列方式，固定在所述激光器底座上，所述三色半导体激光二极管分别位于正六边形的中心、以及顶点，其中，所述激光准直系统用来对三色半导体激光二极管发出的激光进行准直，并输出到所述消色差耦合镜组，所述消色差耦合镜组用来将准直后的激光耦合为一束白光，并输出到所述光纤插座，所述光纤插座连接有光纤。
Description
技术领域
本实用新型涉及激光显示技术领域，尤其涉及一种白光激光器。
背景技术
激光光源在应用于显示行业或者照明行业时具有亮度高、色域广、寿命长、节能环保等诸多优点，因此一直是人们心中理想的光源。但是，由于激光器技术的限制，长期以来处于探索和实验阶段。近年来随着红绿蓝激光器技术的发展，激光光源被越来越多的应用于激光投影、激光照明灯多个领域。目前三色激光应用于激光显示领域时，三色激光器都是经过光纤合束、耦合器合光等方案将三色激光合为白光使用。光纤合束后的白光，由于三色光不同轴及发散角不同因此无法获得均匀的白光输出；耦合器合光方案，需要经过双色镜和精确的耦合，结构十分繁琐。。
实用新型内容
本申请针对现有三色激光器通过合光系统后合光质量不佳的问题、或者合光方式复杂的缺点而开发。本申请使得单个激光器同时输出红绿蓝三色激光，经过光纤传输后，三色激光均匀的混合在一起，由输出端出射一束三色混合后的白色激光。
根据本实用新型的实施例，提出了一种白光激光器，其特征在于包括三色半导体激光二极管、激光准直系统、消色差耦合镜组、光纤插座、激光器底座，其中，所述三色半导体激光二极管包括三种不同颜色的半导体激光二极管，其按照正六边形的排列方式，固定在所述激光器底座上，所述三色半导体激光二极管分别位于正六边形的中心、以及顶点，其中，所述激光准直系统用来对三色半导体激光二极管发出的激光进行准直，并输出到所述消色差耦合镜组，所述消色差耦合镜组用来将准直后的激光耦合为一束白光，并输出到所述光纤插座，所述光纤插座连接有光纤。
根据本实用新型的实施例，所述三色半导体激光二极管包括3个红色半导体激光二极管、3个绿色半导体激光二极管、以及1个蓝色半导体激光二极管，所述蓝色半导体激光二极管位于所述正六边形的中心。
根据本实用新型的实施例，任意两个半导体激光二极管的中心之间的距离不少于5毫米。
根据本实用新型的实施例，所述三色半导体激光二极管分布在直径为28毫米的圆形范围内。
根据本实用新型的实施例，所述激光准直系统包括非球面透镜。
根据本实用新型的实施例，所述消色差耦合镜组为两片式球面镜系统。
根据本实用新型的实施例，所述消色差耦合镜组为三片式透镜系统，
根据本实用新型的实施例，沿着激光光路的方向依次设置第一透镜、第二透镜、第三透镜，第一透镜为口径31毫米、厚度7毫米的双凸透镜，其前后表面的曲率半径分别为31毫米和93毫米，第二透镜为口径24毫米、厚度7毫米的凹凸透镜，其前后表面分别为凸面和凹面，前后表面的曲率半径分别为15毫米和76毫米，第三透镜为口径22毫米、厚度3.9毫米的平凹透镜，其前后表面的曲率半径分别为10毫米和无穷大，第一透镜的后表面顶点和第二透镜的前表面顶点之间的间隔为0.5毫米，第二透镜的后表面顶点和第三透镜的前表面顶点之间的间隔为0.7毫米。
根据本实用新型的实施例，第一至第三透镜采用的玻璃材料为ZK11。
根据本实用新型的实施例，所述激光器，还包括：耦合镜组镜筒，用于容纳并固定所述消色差耦合镜组的镜片；供电印刷电路板，用于为所述三色半导体激光二极管分别供电。
本实用新型的有益效果主要在于：投影机亮度需要进行提升升级时，可以直接接入一个红绿蓝组合而成的白光光源箱，便利的实现升级亮度工作。克服了原有三色激光耦合的追加亮度方式复杂的缺点，为激光光源标准化创造了有利条件。
附图说明
图1为示出根据本实用新型的实施例的白光激光器的构成的剖面示意图。
图2为示出根据本实用新型的实施例的白光激光器的构成的仰视剖面示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型的技术方案作进一步具体说明，由此，本实用新型的优点和特点将会随着描述而更为清楚。
本领域的技术人员能够理解，尽管以下的说明涉及到有关本实用新型的实施例的很多技术细节，但这仅为用来说明本实用新型的原理的示例、而不意味着任何限制。本实用新型能够适用于不同于以下例举的技术细节之外的场合，只要它们不背离本实用新型的原理和精神即可。
另外，为了避免使本说明书的描述限于冗繁，在本说明书中的描述中，可能对可在现有技术资料中获得的部分技术细节进行了省略、简化、变通等处理，这对于本领域的技术人员来说是可以理解的，并且这不会影响本说明书的公开充分性。
图1为示出根据本实用新型的实施例的白光激光器的构成的剖面示意图，图2为示出根据本实用新型的实施例的白光激光器的构成的仰视剖面示意图。
如图1所示，根据本实用新型的实施例的一种白光输出激光器包括三色半导体激光二极管(LD)、LD供电PCB板、激光器底座、激光准直系统、消色差耦合镜组、耦合镜组镜筒、光纤插座。
根据输出白光的色温、色坐标的需求以及单个半导体激光二极管的输出功率，三色激光器按照不同的数量配比，三色半导体激光二极管的总数保持为7个，优选地，7个LD之中有3个红色、3个绿色、1个蓝色。
如图2所示，三色半导体激光二极管按照正六边形的紧密排列方式，固定在激光器底座上，其分别位于正六边形的中心、以及顶点，激光器之间的间距取决于底座散热能力及激光器发热量，优选地，任意两个激光器之间距离不少于5毫米，同时，为了控制激光器的体积，优选将7个LD分布在直径28毫米以内的圆形范围内。
三色激光模组采用准直镜片输出准直光束，优选地，准直透镜为特殊设计的非球面透镜。
7束准直光束经过消色差耦合镜组汇聚成一束，出于加工成本和安装工艺的考虑，优选地，消色差耦合镜组为两片式球面镜系统。可选地，消色差耦合镜组为三片式透镜系统，沿着激光光路的方向依次设置第一透镜、第二透镜、第三透镜。
第一透镜为口径31毫米、厚度7毫米的双凸透镜，其前后表面的曲率半径分别为31毫米和93毫米。
第二透镜为口径24毫米、厚度7毫米的凹凸透镜，其前后表面分别为凸面和凹面，前后表面的曲率半径分别为15毫米和76毫米。
第三透镜为口径22毫米、厚度7毫米的平凹透镜，其前后表面的曲率半径分别为10毫米和无穷大。
第一透镜的后表面顶点和第二透镜的前表面顶点之间的间隔为0.5毫米，第二透镜的后表面顶点和第三透镜的前表面顶点之间的间隔为0.7毫米。透镜采用的玻璃材料为ZK11。
合束后的激光通过光纤插座连接光纤输出，光纤插座可以是FC、SMA等标准插座。
三色激光器LD供电PCB板固定于安装底座背面，为3色激光分别供电。
最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围之中。
Claims (10)
1.一种白光激光器，其特征在于包括三色半导体激光二极管、激光准直系统、消色差耦合镜组、光纤插座、激光器底座，
其中，所述三色半导体激光二极管包括三种不同颜色的半导体激光二极管，其按照正六边形的排列方式，固定在所述激光器底座上，所述三色半导体激光二极管分别位于正六边形的中心、以及顶点，
其中，所述激光准直系统用来对三色半导体激光二极管发出的激光进行准直，并输出到所述消色差耦合镜组，
所述消色差耦合镜组用来将准直后的激光耦合为一束白光，并输出到所述光纤插座，所述光纤插座连接有光纤。
2.根据权利要求1所述的白光激光器，其特征在于，所述三色半导体激光二极管包括3个红色半导体激光二极管、3个绿色半导体激光二极管、以及1个蓝色半导体激光二极管，所述蓝色半导体激光二极管位于所述正六边形的中心。
3.根据权利要求2所述的白光激光器，其特征在于，任意两个半导体激光二极管的中心之间的距离不少于5毫米。
4.根据权利要求3所述的白光激光器，其特征在于，所述三色半导体激光二极管分布在直径为28毫米的圆形范围内。
5.根据权利要求1所述的白光激光器，其特征在于，所述激光准直系统包括非球面透镜。
6.根据权利要求1所述的白光激光器，其特征在于，所述消色差耦合镜组为两片式球面镜系统。
7.根据权利要求1或4所述的白光激光器，其特征在于，所述消色差耦合镜组为三片式透镜系统。
8.根据权利要求7所述的白光激光器，其特征在于，沿着激光光路的方向依次设置第一透镜、第二透镜、第三透镜，
第一透镜为口径31毫米、厚度7毫米的双凸透镜，其前后表面的曲率半径分别为31毫米和93毫米，
第二透镜为口径24毫米、厚度7毫米的凹凸透镜，其前后表面分别为凸面和凹面，前后表面的曲率半径分别为15毫米和76毫米，
第三透镜为口径22毫米、厚度3.9毫米的平凹透镜，其前后表面的曲率半径分别为10毫米和无穷大，
第一透镜的后表面顶点和第二透镜的前表面顶点之间的间隔为0.5毫米，第二透镜的后表面顶点和第三透镜的前表面顶点之间的间隔为0.7毫米。
9.根据权利要求8所述的白光激光器，其特征在于，第一至第三透镜采用玻璃材料ZK11。
10.根据权利要求1所述的白光激光器，其特征在于还包括：
耦合镜组镜筒，用于容纳并固定所述消色差耦合镜组的镜片；
供电印刷电路板，用于为所述三色半导体激光二极管分别供电。
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| CN110832196B (zh) * | 2017-07-07 | 2022-04-29 | 埃德温海上有限公司 | 信标照明装置以及包括该装置的风力涡轮机 |
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