CN207132126U - 基于半导体激光的目标照明装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种基于半导体激光的目标照明装置，包括半导体激光器单元、整形单元和扩束单元；所述半导体激光器单元，用于产生目标照明的激光；所述整形单元，用于压缩所述半导体激光器单元输出激光的发散角，输出第一准直激光；所述扩束单元，用于将第一准直激光扩束，并进一步压缩激光的发散角，输出第二准直激光。本实用新型采用整形单元与扩束单元对激光的发散角进行压缩，减小了因激光发散而损耗的光能，从而提高对目标的照明效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及激光技术领域，尤其涉及一种基于半导体激光的目标照明装置。
背景技术
半导体激光器具有效率高、体积小、重量轻、价格低等优点，同时半导体激光器的输出波长涵盖了可见光到红外光的范围，因此与探测器的探测波长、量子效率等配合，可以作为对目标的特定波长/波段的照明光源。但是，半导体激光器通常发散角较大，一般慢轴方向为6～10°，快轴方向为30～40°，甚至更大；同时由于单个半导体激光器的功率低，能够照明目标的距离有限。
实用新型内容
本实用克服了以上技术中的不足，提供了一种基于半导体激光的目标照明装置，该装置不仅能实现远距离目标激光照明，而且激光的发散角较小，口径较大。
为了解决上述技术问题，本实用新型采用下述技术方案：一种基于半导体激光的目标照明装置，包括半导体激光器单元、整形单元和扩束单元；
所述半导体激光器单元，用于产生目标照明的激光；
所述整形单元，用于压缩所述半导体激光器单元输出激光的发散角，输出第一准直激光；
所述扩束单元，用于将第一准直激光扩束，并进一步压缩激光的发散角，输出第二准直激光。
优选的，所述半导体激光器单元包括单个半导体激光器。与之对应的，所述整形单元包括单个整形透镜，所述整形透镜为柱面透镜。
或者，所述半导体激光器单元包括由多个半导体激光器组成的半导体激光器阵列，所述半导体激光器阵列的排布形状为矩形、六边形或圆形。与之对应的，所述整形单元包括由多个整形透镜组成的透镜阵列，一个整形透镜用于对一个半导体激光器输出的激光进行整形。由于半导体激光器阵列通常集成在很小的面积上，因此优选的，透镜阵列采用微透镜阵列。
采用半导体激光器阵列和微透镜阵列，产生的激光功率更大，光强更强，有利于对更远距离目标的照明。
优选的，所述扩束单元包括透射式扩束次镜和扩束主镜，扩束次镜的焦点和扩束主镜的焦点重合。所述扩束单元可根据目标的距离进行调焦，以使扩束单元输出的激光在目标处的光斑大小可调节。用于实现对不同距离的目标进行照明。
或者，所述扩束单元包括反射式扩束次镜和扩束主镜，第一准直激光经扩束次镜后反射至扩束主镜，经扩束主镜扩束为第二准直激光。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：
1)采用整形单元与扩束单元对激光的发散角进行压缩，减小了因激光发散而损耗的光能。
2)采用扩束单元对第一准直激光进行扩束，使目标照明的激光口径更大。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本实用新型所述远距离半导体激光照明装置的一种结构示意图。
图2为本实用新型所述远距离半导体激光照明装置的另一种结构示意图。
图3-a、图3-b、图3-c为本实用新型所述远距离半导体激光照明装置的三种半导体激光器阵列。
图中标记说明：
1-半导体激光器单元；2-整形单元；3-扩束单元；31-扩束次镜；32-扩束主镜。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1-3，本实施例中提供了一种基于半导体激光的目标照明装置。包括半导体激光器单元1、整形单元2和扩束单元3；所述半导体激光器单元1用于产生目标照明的激光；所述整形单元2用于压缩所述半导体激光器单元1输出激光的发散角，输出第一准直激光；所述扩束单元3用于将第一准直激光扩束，并进一步压缩激光的发散角，输出第二准直激光。
作为第一种可实施方式的举例，所述半导体激光器单元1包括单个半导体激光器，所述整形单元2包括单个整形透镜；所述整形透镜为柱面透镜。所述扩束单元3包括透射式扩束次镜31和扩束主镜32，扩束次镜31的焦点和扩束主镜32的焦点重合。所述扩束单元3可根据目标的距离进行调焦，以使扩束单元3输出的激光在目标处的光斑大小可调节。
如图1所示，使用时，半导体激光器输出的激光，发散角较大。该激光通过整形透镜后，其发散角被压缩，输出了第一准直激光。第一准直激光通过扩束次镜31后，被折射成口径更大的激光。虽然此时激光的发散角又被扩大，但是该激光通过扩束主镜32后，其被折射成准直激光，其发散角又被压缩。至此，形成口径较大，发散角较小的激光。
使用时，对于不同距离的目标，可通过对扩束单元3进行调焦，以调节扩束单元3输出的激光在目标处的光斑面积至最小。此时光斑亮度较大，更有利于对目标的照明。
作为第二种可实施方式的举例，所述半导体激光器单元1包括单个半导体激光器，所述整形单元2包括单个整形透镜；所述整形透镜为柱面透镜。如图2所示，所述扩束单元3包括反射式扩束次镜31和扩束主镜32，第一准直激光经扩束次镜31后反射至扩束主镜32，经扩束主镜32扩束为第二准直激光。
作为第三种可实施方式的举例，所述半导体激光器单元1包括由多个半导体激光器组成的半导体激光器阵列，所述半导体激光器阵列的排布形状为圆形。所述整形单元2包括由多个整形透镜组成的透镜阵列，所述透镜阵列的排布形状为圆形。一个整形透镜用于对一个半导体激光器输出的激光进行整形。优选的，所述透镜阵列为微透镜阵列。所述扩束单元3包括透射式扩束次镜31和扩束主镜32，扩束次镜31的焦点和扩束主镜32的焦点重合。
显而易见的，本实施例中，半导体激光器阵列的排布形状除了可以是圆形，还可以是矩形或六边形等。相对应的，所述透镜阵列的排布形状除了可以是圆形，还可以是矩形或六边形。
作为第四种可实施方式的举例，所述半导体激光器单元1包括由多个半导体激光器组成的半导体激光器阵列，所述半导体激光器阵列的排布形状为圆形。所述整形单元2包括由多个整形透镜组成的透镜阵列，所述透镜阵列的排布形状为圆形。一个整形透镜用于对一个半导体激光器输出的激光进行整形。优选的，所述透镜阵列为微透镜阵列。所述扩束单元3包括反射式扩束次镜31和扩束主镜32，第一准直激光经扩束次镜31后反射至扩束主镜32，经扩束主镜32扩束为第二准直激光。
显而易见的，本实施例中，半导体激光器阵列的排布形状除了可以是圆形，还可以是矩形或六边形等。相对应的，所述透镜阵列的排布形状除了可以是圆形，还可以是矩形或六边形。
以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于半导体激光的目标照明装置，其特征在于，包括半导体激光器单元、整形单元和扩束单元；
所述半导体激光器单元，用于产生目标照明的激光；
所述整形单元，用于压缩所述半导体激光器单元输出激光的发散角，输出第一准直激光；
所述扩束单元，用于将第一准直激光扩束，并进一步压缩激光的发散角，输出第二准直激光。
2.根据权利要求1所述的基于半导体激光的目标照明装置，其特征在于，所述半导体激光器单元包括单个半导体激光器。
3.根据权利要求1所述的基于半导体激光的目标照明装置，其特征在于，所述半导体激光器单元包括由多个半导体激光器组成的半导体激光器阵列。
4.根据权利要求3所述的基于半导体激光的目标照明装置，其特征在于，所述半导体激光器阵列的排布形状为矩形、六边形或圆形。
5.根据权利要求2所述的基于半导体激光的目标照明装置，其特征在于，所述整形单元包括单个整形透镜，所述整形透镜为柱面透镜。
6.根据权利要求3所述的基于半导体激光的目标照明装置，其特征在于，所述整形单元包括由多个整形透镜组成的透镜阵列，一个整形透镜用于对一个半导体激光器输出的激光进行整形。
7.根据权利要求6所述的基于半导体激光的目标照明装置，其特征在于，所述透镜阵列为微透镜阵列。
8.根据权利要求1所述的基于半导体激光的目标照明装置，其特征在于，所述扩束单元包括透射式的扩束次镜和扩束主镜，扩束次镜的焦点和扩束主镜的焦点重合。
9.根据权利要求8所述的基于半导体激光的目标照明装置，其特征在于，所述扩束单元可根据目标的距离进行调焦，以使扩束单元输出的激光在目标处的光斑大小可调节。
10.根据权利要求1所述的基于半导体激光的目标照明装置，其特征在于，所述扩束单元包括反射式的扩束次镜和扩束主镜，第一准直激光经扩束次镜后反射至扩束主镜，经扩束主镜扩束后输出为第二准直激光。
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