CN214840175U - 一种大功率白光激光模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种大功率白光激光模组，该白光激光模组包括LD模组、合光棱镜、合光聚焦镜、蓝光聚焦镜、分光镜、准直输出镜、黄光聚焦镜、荧光器件、蓝光反光镜，所述合光棱镜设置在LD模组上端，所述合光聚焦镜设置在合光棱镜的上端，所述黄光聚焦镜设置在合光聚焦镜上方，所述分光镜设置在黄光聚焦镜与合光聚焦镜的中间位置，所述黄光聚焦镜的上端设置有荧光器件，所述蓝光聚焦镜、准直输出镜分别设置在分光镜两侧，所述蓝光聚焦镜的一端设置有蓝光反光镜。本实用新型通过合光棱镜和合光聚焦镜将光束汇聚，通过分光镜及聚焦透镜组将一部分蓝光激光激发荧光器件产生黄光，产生的黄光与另一部分蓝光耦合形成白光激光。

Description

一种大功率白光激光模组

技术领域

本实用新型涉及激光领域，特别涉及一种大功率白光激光模组。

背景技术

白激光是基于激光来产生高亮度白光的一种照明光源技术。目前白光激光产生的最直接方法是基于蓝光LD激发荧光器件产生黄光激光，激发产生的黄光与蓝光混合，形成的的白光激光束。白光激光光束经透镜系统整形后输出。这种白光激光束，在手电、车灯、舞台灯、特种照明等领域有广泛应用。目前，蓝光LD激发荧光器件产生白光的方式，主要应用于小功率光源，蓝光LD激发荧光器件产生白光的过程中还存在着激光二极管较为分散、光斑分离、亮度不高等问题。

实用新型内容

为了克服上述背景技术中的不足，本实用新型提供了一种大功率白光激光模组。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种大功率白光激光模组，包括LD模组、合光棱镜、合光聚焦镜、蓝光聚焦镜、分光镜、准直输出镜、黄光聚焦镜、荧光器件、蓝光反光镜，所述合光棱镜设置在LD模组上端，所述合光聚焦镜设置在合光棱镜的上端，所述黄光聚焦镜设置在合光聚焦镜上方，所述分光镜设置在黄光聚焦镜与合光聚焦镜的中间位置，所述黄光聚焦镜的上端设置有荧光器件，所述蓝光聚焦镜、准直输出镜分别设置在分光镜两侧，所述蓝光聚焦镜的一端设置有蓝光反光镜。所述LD模组、合光棱镜、合光聚焦镜、蓝光聚焦镜、分光镜、准直输出镜、黄光聚焦镜、荧光器件、蓝光反光镜均设置在灯架内部。

所述LD模组是包括若干蓝光激光的激光二极管阵列，所述LD模组中的单个激光二极管较为分散，在实际使用时需要进行二次光束整形，使激光汇聚到较小面积达到光源高亮的目的。所述合光棱镜是一种光学透镜元件，所述合光棱镜的主要材料是玻璃，所述合光棱镜的上下两面均镀增透膜，减少了LD模组中激光二极管的损耗；所述合光棱镜的侧面呈45°，对所述LD模组中的激光二极管进行全反射。所述合光棱镜将分散在边缘的激光二极管收光到中心，解决了二极管分散难收光的问题。所述合光聚焦镜是一种主要材料是玻璃的光学元件，其主要作用是使通过合光棱镜合光后的激光光束汇聚，并配合黄光聚焦镜、蓝光反光镜在荧光器件及蓝光反射镜上，实现光源高亮发光。所述蓝光聚焦镜是材料为玻璃的一种光学透镜元件，其主要作用是配合合光聚焦镜使激光聚焦在蓝光反射镜位置；LD模组的激光二极管光源聚焦到蓝光反射镜上后，由蓝光反射镜进行反射的光经蓝光聚焦镜汇聚。

所述分光镜是材料为玻璃的一种光学元件，其作用是对经过合光聚焦镜汇聚的激光进行透射、反射的光强分光，使一部分蓝光激光入射到蓝光反射镜和荧光器件上；荧光器件经蓝光激光激发，产生黄光激光，分光镜对其全反射；对蓝光反射镜返回的蓝光激光进行透射，在分光镜中的分光面实现蓝光激光与黄光激光耦合，产生白光激光。所述准直输出镜是一种光学元件，其主要作用是汇聚从分光镜发出的白光激光，使得所有光线能够聚焦在远处，从而使得光线能传输的更远。所述黄光聚焦镜是材料为玻璃的一种光学元件，其作用是配合合光聚焦镜使激光聚焦在荧光器件位置；蓝光激光聚焦在荧光器件位置，激发荧光器件产生黄光激光，黄光激光经黄光聚焦镜汇聚，从而产生小发散角黄光光束。

所述荧光器件包括金属散热座和设置在所述金属散热座表面的荧光粉涂层，所述金属散热座与荧光粉涂层接触的面被抛光成镜面，以反射荧光粉涂层发出的光线。所述蓝光反光镜的材料为玻璃，表面镀蓝光nm波段反射膜。其主要作用就是将通过蓝光聚焦镜的蓝光反射，使蓝光激光原路返回，在分光镜的分光面上与黄光激光耦合，产生黄光激光。

本实用新型的有益效果是：本实用新型通过合光棱镜和合光聚焦镜将多束激光能量汇聚，解决了激光二极管较为分散、光斑分离、亮度不高等问题。通过分光镜及聚焦透镜组将一部分蓝光激光激发荧光器件产生黄光，产生的黄光与另一部分蓝光耦合形成白光激光。本实用新型产生的白光功率大，传输远、亮度高、光斑汇聚。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型荧光器件的结构及工作示意图。

图3是本实用新型合光透镜的结构及工作示意图。

图中 1.LD模组，2.合光棱镜，3.合光聚焦镜，4.蓝光聚焦镜，5.分光镜，6.准直输出镜，7.黄光聚焦镜，8.荧光器件，9.蓝光反光镜，81.金属散热座，82.荧光粉涂层。

具体实施方式

下面结合附图及实施例描述本实用新型具体实施方式，本实用新型中未述及的部分采用或借鉴已有技术即可实现。

需要说明的是，本说明书所附图中示意的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

如图1-图3所示，一种大功率白光激光模组，包括LD模组1、合光棱镜2、合光聚焦镜3、蓝光聚焦镜4、分光镜5、准直输出镜6、黄光聚焦镜7、荧光器件8、蓝光反光镜9，合光棱镜2设置在LD模组1上端，合光聚焦镜3设置在合光棱镜2的上端，黄光聚焦镜7设置在合光聚焦镜3上方，分光镜5设置在黄光聚焦镜7与合光聚焦镜3的中间位置，黄光聚焦镜7的上端设置有荧光器件8，蓝光聚焦镜4、准直输出镜6分别设置在分光镜5两侧，蓝光聚焦镜4的一端设置有蓝光反光镜9。LD模组1、合光棱镜2、合光聚焦镜3、蓝光聚焦镜4、分光镜5、准直输出镜6、黄光聚焦镜7、荧光器件8、蓝光反光镜9通过现有技术中的安装及固定方式设置在灯架内部。

LD模组1是包括若干蓝光激光的激光二极管阵列，LD模组1中的单个激光二极管较为分散，在实际使用时需要进行二次光束整形，使激光汇聚到较小面积达到光源高亮的目的。合光棱镜2是一种光学透镜元件，合光棱镜2的主要材料是玻璃，合光棱镜2的上下两面均镀增透膜，减少了LD模组1中激光二极管的损耗；合光棱镜2的侧面呈45°，对LD模组1中的激光二极管进行全反射，如图3所示。合光棱镜2将分散在边缘的激光二极管收光到中心，解决了二极管分散难收光的问题。

合光聚焦镜3是一种主要材料是玻璃的光学元件，其主要作用是使通过合光棱镜2合光后的激光光束汇聚，并配合黄光聚焦镜7、蓝光反光镜9在荧光器件8及蓝光反射镜9上，实现光源高亮发光。蓝光聚焦镜4是材料为玻璃的一种光学透镜元件，其主要作用是配合合光聚焦镜3使激光聚焦在蓝光反射镜9位置；LD模组1的激光二极管光源聚焦到蓝光反射镜9上后，由蓝光反射镜9进行反射的光经蓝光聚焦镜4汇聚。分光镜5是材料为玻璃的一种光学元件，其作用是对经过合光聚焦镜3汇聚的激光进行透射、反射的光强分光，使一部分蓝光激光入射到蓝光反射镜9和荧光器件8上；荧光器件8经蓝光激光激发，产生黄光激光，分光镜5对其全反射；对蓝光反射镜9返回的蓝光激光进行透射，在分光镜5中的分光面实现蓝光激光与黄光激光耦合，产生白光激光。

准直输出镜6是一种光学元件，其主要作用是汇聚从分光镜5发出的白光激光，使得所有光线能够聚焦在远处，从而使得光线能传输的更远。黄光聚焦镜7是材料为玻璃的一种光学元件，其作用是配合合光聚焦镜3使激光聚焦在荧光器件8位置；蓝光激光聚焦在荧光器件8位置，激发荧光器件8产生黄光激光，黄光激光经黄光聚焦镜7汇聚，从而产生小发散角的黄光光束。

荧光器件8包括金属散热座81和设置在金属散热座81表面的荧光粉涂层82，金属散热座81与荧光粉涂层82接触的面被抛光成镜面，以反射荧光粉涂层82发出的光线。蓝光反光镜9的材料为玻璃，表面镀蓝光455nm波段反射膜。其主要作用就是将通过蓝光聚焦镜4的蓝光反射，使蓝光激光原路返回，在分光镜5的分光面上与黄光激光耦合，产生黄光激光。

本实用新型在使用时，LD模组1中的激光二极管发出蓝色激光，由于LD模组1发出的蓝色激光分布较分散，LD模组1中的蓝色激光经过合光棱镜2后被收光到中心，通过合光棱镜2后的蓝色激光被合光聚焦镜3汇聚，汇聚后的蓝色激光被分光镜5透射、反射，使一部分蓝光激光入射到蓝光反射镜9和荧光器件8上。被分光镜5反射到荧光器件8位置处的蓝色激光被黄光聚焦镜7聚焦在荧光器件8处。荧光器件8收到分光镜5反射的蓝色激光后被激发产生了黄色激光，荧光器件8产生的黄色激光被黄光聚焦镜7汇聚，产生发散角较小的黄光光束。荧光器件8产生的黄色激光被分光镜5全反射。蓝光反射镜9对分光镜5反射到蓝光反射镜9的蓝色激光进行了二次反射。然后在分光镜5的分光面实现了蓝光激光与黄光激光耦合，产生白光激光。产生的白光激光从准直输出镜6汇聚，汇聚后的光线被聚焦在远处，光线得以传输的更远。

本实用新型通过合光棱镜2和合光聚焦镜3将多束激光能量汇聚，解决了激光二极管较为分散、光斑分离、亮度不高等问题。通过分光镜5及聚焦透镜组将一部分蓝光激光激发荧光器件8产生黄光，产生的黄光与另一部分蓝光耦合形成白光激光。本实用新型产生的白光功率大，传输远、亮度高、光斑汇聚。

Claims (5)

1.一种大功率白光激光模组，其特征在于：包括LD模组(1)、合光棱镜(2)、合光聚焦镜(3)、蓝光聚焦镜(4)、分光镜(5)、准直输出镜(6)、黄光聚焦镜(7)、荧光器件(8)、蓝光反光镜(9)，所述合光棱镜(2)设置在LD模组(1)上端，所述合光聚焦镜(3)设置在合光棱镜(2)的上端，所述黄光聚焦镜(7)设置在合光聚焦镜(3)上方，所述分光镜(5)设置在黄光聚焦镜(7)与合光聚焦镜(3)的中间位置，所述黄光聚焦镜(7)的上端设置有荧光器件(8)，所述蓝光聚焦镜(4)、准直输出镜(6)分别设置在分光镜(5)两侧，所述蓝光聚焦镜(4)的一端设置有蓝光反光镜(9)。

2.根据权利要求1所述的一种大功率白光激光模组，其特征在于：所述LD模组(1)、合光棱镜(2)、合光聚焦镜(3)、蓝光聚焦镜(4)、分光镜(5)、准直输出镜(6)、黄光聚焦镜(7)、荧光器件(8)、蓝光反光镜(9)均设置在灯架内部。

3.根据权利要求1所述的一种大功率白光激光模组，其特征在于：所述LD模组(1)是包括若干蓝光激光的激光二极管阵列。

4.根据权利要求1所述的一种大功率白光激光模组，其特征在于：所述合光棱镜(2)的上下两面均镀增透膜，所述合光棱镜(2)的侧面呈45°。

5.根据权利要求1所述的一种大功率白光激光模组，其特征在于：所述荧光器件(8)包括金属散热座(81)和设置在所述金属散热座(81)表面的荧光粉涂层(82)，所述金属散热座(81)与荧光粉涂层(82)接触的面被抛光成镜面，以反射荧光粉涂层(82)发出的光线。

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