CN216450929U - 一种自倍频白光模组 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种自倍频白光模组，其包括自倍频晶体组，一组，包括晶体一和晶体二，晶体一产生666nm附近激光，晶体二产生520nm附近的激光；激光二极管，一个，所述激光二极管能够朝向自倍频晶体组发生光线；耦合镜，一个，设置于激光二极管和自倍频晶体组之间，耦合镜能够对通过耦合镜的光线进行耦合。本申请具有克服产生白光的装置较大的问题的效果。

Description

一种自倍频白光模组

技术领域

本申请涉及激光应用的领域，尤其是涉及一种自倍频白光模组。

背景技术

在现有技术中，白光LED通常采用两种方法形成，第一种是利用“蓝光技术”对荧光粉的激活而产生白光的技术，另一种是基于LED芯片的半导体技术产生白光，现有产生白光的技术已经广泛用于各种照明和显示领域。

针对上述中的相关技术，发明人认为LED芯片中使用芯片进行发光，且芯片易损，而蓝光激发荧光粉中使用荧光粉进行发光，且存在光电转换效率底的缺点，其中两者均存在光参积大，且尺寸较大，不方便携带。

实用新型内容

为了克服产生白光的装置较大的问题，本申请提供一种自倍频白光模组。

本申请提供的一种自倍频白光模组采用如下的技术方案：

一种自倍频白光模组，包括自倍频晶体组，一组，包括晶体一和晶体二，晶体一产生666nm附近激光，晶体二产生520nm附近的激光；激光二极管，一个，所述激光二极管能够朝向自倍频晶体组发生光线；耦合镜，一个，设置于激光二极管和自倍频晶体组之间，耦合镜能够对通过耦合镜的光线进行耦合。

通过采用上述技术方案，激光二机管发射出的激光，通过耦合镜进行耦合作业，实现光路的合并，光线聚焦进自倍频晶体组内，通过自倍频晶体组内晶体一进行能级转换，使晶体一能够产生666nm附近的激光，晶体二进行能级转换，使晶体二能够产生520nm附近的激光，最后666nm和520nm的激光向外射出，最终以白光的形式呈现在视野内，整个激光器采用的是泵浦激光二极管加耦合镜加自倍频晶体，无需复杂的聚焦系统和谐振腔设计，整体尺寸可以做的很小。

可选的，晶体一的入射面镀泵浦光790-820nm高透，1332nm基频光高反，520和666nm倍频光高反的膜；输出面镀泵浦光790-820nm高透，1332nm基频光高反，520和666nm倍频光高透的膜；晶体二的入射面镀泵浦光790-820nm高透，1040nm基频光高反，520和666nm倍频光高透的膜；输出面镀泵浦光790-820nm高反，1040nm基频光高反，520和666nm倍频光高透的膜。

通过采用上述技术方案，泵浦光790-820nm范围的光通过晶体一的入射面和输出面以及晶体二的入射面，给予晶体一和晶体二能够进行能级转换的能量，最后通过晶体二的输出面，将泵浦光790-820nm范围的光进行反射，使泵浦光790-820nm范围的光无法从晶体二的输出面排出；泵浦光进入晶体一后，晶体一获得能量，使晶体一内1332nm的基频光在晶体一的入射面和输出面之间进行反射，实现激光能级转换，成为666nm的倍频光从晶体一的输出面排出；泵浦光进入晶体二后，1040nm的基频光在晶体二的入射面和输出面之间进行反射，实现激光能级转换，成520nm的倍频光从晶体二的输出面排出，666nm和520nm的倍频光合并成完整的一束光，成为白光出现在视野内。

可选的，激光二极管可以是TO封装或C封装。

通过采用上述技术方案，用户使用时，通过不同的封装根据不同的配合不同的激光二极管内设进行使用，T0封装同轴线设置，更为稳定，C封装具有更好的热沉降温效果，适合功率更大的激光二极管。

可选的，晶体一和晶体二同轴线设置。

通过采用上述技术方案，需要将晶体一和晶体二同轴线设置，因光的传播为直线传播，如果光通过晶体一和晶体二不处于同一轴线，在光线的传播中，重合面积会越来越小，直至没有。

可选的，耦合镜可以是单耦合镜或双耦合镜。

通过采用上述技术方案，使用耦合镜进行耦合作业，能够将激光二极管产生的光线耦合成同一光路的光线，方便一会进行能级转换。

可选的，自倍频晶体组的晶体一(41)和晶体二(42)基质材料为GdCOB，掺杂离子为Nd3+。

通过采用上述技术方案，通过根据需要产生白光的频率520nm和666nm两类倍频光的要求，使用基质材料GdCOB在其中掺入激活离子Nd3+，使其同时具有激光发射和非线性光学倍频两种功能，在产生红外波长的基频光的同时对其进行倍频。

可选的，晶体一的入射面镀1030-1100nm减反的膜。

通过采用上述技术方案，在光线在晶体一进行反射的时候，1030-1100nm的光线能够更多的从晶体一的输出面射出，随后进入晶体二中，通过晶体二将1030-1100nm范围内的1040nm能够转化为520nm的倍频光从晶体二的输出面射出。

可选的，晶体二的输出面镀1060-1100nm减反的膜。

通过采用上述技术方案，在光线在晶体二进行反射的时候，1060-1100nm的光线能够从晶体二的入射面折射回去，减少从晶体二的输出面射出的光的频率范围，使从晶体二的输出面发出的光大部分为520nm范围光和666nm范围光。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.激光二机管发射出的激光，通过耦合镜进行耦合作业，实现光路的合并，光线聚焦进自倍频晶体组内，通过自倍频晶体组内晶体一进行能级转换，使晶体一能够产生666nm附近的激光，晶体二进行能级转换，使晶体二能够产生520nm附近的激光，最后666nm和520nm的激光向外射出，最终以白光的形式呈现在视野内，因整体为激光腔，激光能级转换的整体装置较小，使整体机构的尺寸较小；

2.泵浦光790-820nm范围的光通过晶体一的入射面和输出面以及晶体二的入射面，给予晶体一和晶体二能够进行能级转换的能量，最后通过晶体二的输出面，将泵浦光790-820nm范围的光进行反射，使泵浦光790-820nm范围的光无法从晶体二的输出面排出；泵浦光进入晶体一后，晶体一获得能量，使晶体一内1332nm的基频光在晶体一的入射面和输出面之间进行反射，实现激光能级转换，成为666nm的倍频光从晶体一的输出面排出；泵浦光进入晶体二后，1040nm的基频光在晶体二的入射面和输出面之间进行反射，实现激光能级转换，成520nm的倍频光从晶体二的输出面排出，666nm和520nm的倍频光合并成完整的一束光，成为白光出现在视野内；

3.在光线在晶体一进行反射的时候，1030-1100nm的光线能够更多的从晶体一的输出面射出，随后进入晶体二中，通过晶体二将1030-1100nm范围内的1040nm能够转化为520nm的倍频光从晶体二的输出面射出；在光线在晶体二进行反射的时候，1060-1100nm的光线能够从晶体二的入射面折射回去，减少从晶体二的输出面射出光的频率范围，使从晶体二的输出面发出的光大部分为520nm范围光和666nm范围光。

附图说明

图1是本实施例中一种自倍频白光模组的整体示意图。

图2是本实施例中一种自倍频白光模组的剖面示意图。

附图标记说明：1、固定壳体；2、激光二极管；3、耦合镜；4、自倍频晶体组；41、晶体一；42、晶体二；5、准直透镜。

具体实施方式

以下结合附图1-2对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种自倍频白光模组。

参照图1和图2，一种自倍频白光模组包括固定壳体1，固定壳体1为圆柱形筒结构，固定壳体1的轴线水平设置，固定壳体1的一端固接有激光二极管2，激光二极管2与固定壳体1同轴线设置；固定壳体1内部的中部位置固接有耦合镜3，耦合镜3与固定壳体1同轴线设置；固定壳体1内对应耦合镜3远离激光二极管2的一侧设置有自倍频晶体组4，自倍频晶体组4包括晶体一41和晶体二42，晶体一41自身为激光腔，晶体二42自身为激光腔，且晶体一41和晶体二42两者互不干涉，晶体一41和晶体二42与固定壳体1同轴线设置；固定壳体1远离激光二极管2的一端固接有准直透镜5，准直透镜5的弧口方向朝向激光二极管2的一侧设置，准直透镜5与固定壳体1同轴线设置。

使用时，通过激光二极管2发射激光，使激光通过耦合镜3进行耦合后聚焦到自倍频晶体组4的晶体一41和晶体二42上，激光腔振荡形成基频激光；然后基频激光在晶体一41和晶体二42内部被分别有效的转换成666nm和520nm激光。最后通过晶体二42的输出面输出，由于两种颜色的激光同光路，所以输出将以白光的形式呈现在视场内。

参照图1和图2，激光二极管2为TO封装或者C封装。TO封装常用于小封装模块中且同轴设置，能够将激光器进行包裹，实现对激光器良好的保护作用，且针对较大功率激光管的使用C-mount的封装方式，通过C-mount的热沉对激光管进行良好的降温，减少激光管过热而导致激光管损坏的几率。

参照图1和图2，耦合镜3为单耦合镜3合作和双耦合镜3，实现对光路的耦合，单耦合镜3具有单镜片耦合，尺寸较小的优点，双耦合镜3具有比单耦合镜3更好的耦合效率，但是尺寸对比单耦合镜3大。

参照图1和图2，晶体一41入射面镀泵浦光790-820nm高透，1332nm基频光高反，520和666nm倍频光高反，为了抑制增益强的波长起振，要求1030-1100nm减反；晶体一41输出面镀泵浦光790-820nm高透，1332nm基频光高反，520和666nm倍频光高透。

参照图1和图2，晶体二42入射面镀泵浦光790-820nm高透，1040nm基频光高反，520和666nm倍频光高透；晶体二42输出面镀泵浦光790-820nm高反，1040nm基频光高反，为了抑制增益强的波长起振，要求1060-1100nm减反，520和666nm倍频光高透。

使用时，泵浦光进入晶体一41和晶体二42，因为晶体一41的入射面和输出面以及晶体二42的入射面均为790-820nm高透，790-820nm范围的光经过晶体一41的入射面和输出面以及晶体二42的入射面，因晶体二42的输出面为790-820nm高反，最终在晶体二42的输出面进行反射，无法从晶体二42的输出面射出，790-820nm范围的光在晶体一41和晶体二42中，提供给晶体一41和晶体二42能够进行能级转换的能量，使进入晶体一41和晶体二42的基频光能够进行能级转换。

在晶体一41内部，由泵浦光产生的1332nm的基频光，由于晶体一41的入射面和输出面均设置有1332nm基频光高反，在晶体一41的入射面和输出面之间进行反射，实现激光能级转换，因晶体一41的输出面设置有520和666nm倍频光高透，成为666nm的倍频光从晶体一41的输出面排出；

在晶体二42内部，由泵浦光产生的1040nm的基频光，在晶体二42的入射面和输出面之间进行反射，实现激光能级转换，成为520nm的倍频光从晶体二42的输出面排出，因晶体二42的输出面设置有520和666nm倍频光高透，成为520nm的倍频光从晶体二42的输出面排出。

在光线在晶体一41进行反射的时候，因晶体一41的输出面设置有1030-1100nm减反，1030-1100nm的光线能够更多的从晶体一41的输出面射出，随后进入晶体二42中，通过晶体二42将1030-1100nm范围内的1040nm能够转化为520nm的倍频光从晶体二42的输出面射出。

在光线在晶体二42进行反射的时候，因晶体一41的输出面设置有1060-1100nm减反1060-1100nm的光线能够从晶体二42的入射面折射回去，减少从晶体二42的输出面射出光的频率范围，使从晶体二42的输出面射出的光大部分为520nm范围光和666nm范围光。

使用时，准直透镜5能够将固定壳体1内每一点的光线变成一束平行的准直光柱，因激光二极管2发生出来的光同属一个光路，通过准直透镜5，保持光路内激光的相互平行。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种自倍频白光模组，其特征在于：包括自倍频晶体组(4)，一组，包括晶体一(41)和晶体二(42)，晶体一(41)产生666nm附近激光，晶体二(42)产生520nm附近的激光；激光二极管(2)，一个，所述激光二极管(2)能够朝向自倍频晶体组(4)发生光线；耦合镜(3)，一个，设置于激光二极管(2)和自倍频晶体组(4)之间，耦合镜(3)能够对通过耦合镜(3)的光线进行耦合。

2.根据权利要求1所述的一种自倍频白光模组，其特征在于：所述晶体一(41)的入射面镀泵浦光790-820nm高透，1332nm基频光高反，520和666nm倍频光高反的膜；输出面镀泵浦光790-820nm高透，1332nm基频光高反，520和666nm倍频光高透的膜；晶体二(42)的入射面镀泵浦光790-820nm高透，1040nm基频光高反，520和666nm倍频光高透的膜；输出面镀泵浦光790-820nm高反，1040nm基频光高反，520和666nm倍频光高透的膜。

3.根据权利要求1所述的一种自倍频白光模组，其特征在于：所述激光二极管(2)可以是TO封装或C封装。

4.根据权利要求1所述的一种自倍频白光模组，其特征在于：所述晶体一(41)和晶体二(42)同轴线设置。

5.根据权利要求1所述的一种自倍频白光模组，其特征在于：所述耦合镜(3)可以是单耦合镜(3)或双耦合镜(3)。

6.根据权利要求1所述的一种自倍频白光模组，其特征在于：所述自倍频晶体组(4)的晶体一(41)和晶体二(42)的基质材料为GdCOB，掺杂离子为Nd3+。

7.根据权利要求2所述的一种自倍频白光模组，其特征在于：所述晶体一(41)的入射面镀1030-1100nm减反的膜。

8.根据权利要求7所述的一种自倍频白光模组，其特征在于：所述晶体二(42)的输出面镀1060-1100nm减反的膜。

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