CN220585704U - 一种色温可调的反射式激光光源 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种色温可调的反射式激光光源，包括激光二极管模块和色温调节模块；激光二极管模块和色温调节模块之间设置有整形模块；整形模块采用失真棱镜对；色温调节模块包括转盘和一个以上分设于转盘表面的介质膜分光镜；介质膜分光镜与失真棱镜对相对设置；本实用新型通过植入失真棱镜对，实现对激光光斑的整形，既可以接近市场需求的圆形光斑，还可以使波长装换片中荧光粉的利用效率增大；通过在转盘表面设置一个以上的介质膜分光镜；通过转盘使得作用的介质膜分光镜变化，导致用于混合的蓝光和用于激发黄光的蓝光比例不同，实现色温可调，成本更低。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种激光光源技术领域，具体涉及一种色温可调的反射式激光光源。
背景技术
一般激光光源会分为透射式激光光源和反射式激光光源。透射式激光光源结构简单，整体结构的外型尺寸小，但因荧光材料固定使得散热面积小，难达到较高的散热水平，用于小功率激光器和单激光器；
反射式激光光源结构可以通过增大荧光材料的散热面积提高其散热性能，以达到承载高功率激光器的使用，但结构外型尺寸大，成本高，使用环境受限；
目前激光光源使用的激光二极管有两种激光芯片，VSCEL和EEL两种，前者由于增益介质材料的不同，多使用于红外激光光源，后者则多使用于可见光激光光源中；目前EEL激光芯片是边缘发射激光芯片，由于二极管有源区的矩形形状，大多数激光二极管产生在快轴和慢轴上具有不同发散角的椭圆形光束，快轴角度一般是慢轴角度大很多，常见地，快轴20～35°，慢轴7～14°；
现有技术会在光源出光口加入匀化镜片或者准直聚焦组件进行激光光束整形，一般只进行了一次整形，整形效果并不理想；并且在波长转换片上，由于是椭圆形光斑，所以荧光粉转化效率会相对得低一些；本实用新型在此基础上，在激光芯片出射光到达波长转换片前，加入失真棱镜对，进行激光整形，并且在波长转换片上，由于是接近圆形光斑，所以荧光粉转化效率会相对得高一些；并且本实用新型可达到激光在从整个光源出光口发射时进行了两次光斑整形，更加接近市场所需求的圆形光斑；
现有技术同样有色温可调，多数是再加入一个激光二极管，通过控制另一个激光二极管的光输出，来控制整个激光光源的色温，但通常成本会更高，并且对于不需要无极调整色温的需求，容易造成技术冗余。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供了一种色温可调的反射式激光光源，采用了不同介质膜分光镜，控制单个激光二极管的用于混合和用于激发荧光粉的蓝光的比例实现色温可调，成本较低。
本实用新型色温可调的反射式激光光源是通过以下技术方案来实现的：包括激光二极管模块和色温调节模块；激光二极管模块和色温调节模块之间设置有整形模块；
整形模块采用失真棱镜对；色温调节模块包括转盘和一个以上分设于转盘表面的介质膜分光镜；介质膜分光镜与失真棱镜对相对设置。
作为优选的技术方案，色温调节模块一侧依次设置有二向色镜模块、匀化组件、准直聚焦镜模块；
色温调节模块另一侧设置有第一反射镜，二向色镜模块另外两侧设置有波长转换片与第二反射镜；第一反射镜与第二反射镜相对设置。
作为优选的技术方案，介质膜分光镜两侧分别设置有第一反射面与第二反射面；二向色镜模块两侧分别设置有第三反射面与第四反射面；波长转换片表面设置有第七反射面；第一反射镜与第二反射镜表面设置有第五反射面与第六反射面；
第一反射面与第五反射面平行设置；第二反射面与第三反射面平行设置；第三反射面与第六反射面呈90°设置；第五反射面与第六反射面呈90°设置；第七反射面与第四反射面呈45°设置。
作为优选的技术方案，介质膜分光镜与失真棱镜对呈45°设置；第四反射面与匀化组件呈45°设置。
作为优选的技术方案，波长转换片包括金属基底和依次设置于金属基底表面的反射膜、荧光粉层、增透膜。
本实用新型的有益效果是：
1，通过植入失真棱镜对，实现对激光光斑的整形，既可以接近市场需求的圆形光斑，还可以使波长装换片中荧光粉的利用效率增大；
2，通过在转盘表面设置一个以上的介质膜分光镜；通过转盘使得作用的介质膜分光镜变化，导致用于混合的蓝光和用于激发黄光的蓝光比例不同，实现色温可调，成本更低。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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的附图。
图1为激光二极管组件发射出椭圆形光斑的示意图；
图2为本实用新型色温可调的反射式激光光源的光路图；
图3为失真棱镜对对光斑整形的示意图；
图4为色温调节模块的示意图；
图5为波长转换片的示意图；
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
如图1-图5所示，本实用新型的一种色温可调的反射式激光光源，包括激光二极管模块1和色温调节模块2；激光二极管模块1和色温调节模块2之间设置有整形模块3；
如图3所示，整形模块3采用失真棱镜对；色温调节模块包括转盘4和一个以上分设于转盘4表面的介质膜分光镜5；介质膜分光镜5与失真棱镜对相对设置；
激光二极管模块发出蓝色激光，光斑呈椭圆形，经过失真棱镜对，进行了第一次激光光斑整形，光斑接近圆形。
本实施例中，色温调节2一侧依次设置有二向色镜6、匀化组件7、准直聚焦镜8；
色温调节2另一侧设置有第一反射镜9，二向色镜6另外两侧设置有波长转换片10与第二反射镜11；第一反射镜9与第二反射镜11相对设置；
本分光镜的作用是使得入射蓝光50％透射，50％反射；透射的蓝光直接到达二向色镜，几乎透射至匀化组件，反射的蓝光通过第一反射镜、第二反射镜，将光的方向折转至与波长转换片表面垂直的方向，在二向色镜上几乎透射到达波长转换片，激发出黄光；波长转换片中被激发的黄光经过二向色镜时会几乎被全部反射到匀化组件；经过二向色镜的蓝光和黄光经过匀化组件之后，混合成白光；混合后的白光经过准直聚焦组件之后就会变成角度更小，光斑更圆，光束更加集中的光束。
如图2所示，本实施例中，介质膜分光镜5两侧分别设置有第一反射面101与第二反射面102；二向色镜模块6两侧分别设置有第三反射面103与第四反射面104；波长转换片10表面设置有第七反射面108；第一反射镜9与第二反射镜11表面设置有第五反射面105与第六反射面107；
第一反射面101与第五反射面105平行设置；第二反射面102与第三反射面103平行设置；第三反射面103与第六反射面107呈90°设置；第五反射面105与第六反射面107呈90°设置；第七反射面108与第四反射面104呈45°设置。
本实施例中，介质膜分光镜5与失真棱镜对呈45°设置；第四反射面104与匀化组件7呈45°设置。
本实施例中，波长转换片10包括金属基底50和依次设置于金属基底50表面的反射膜51、荧光粉层52、增透膜53；
该光学匀化组件，机械式的移入移出的复眼或者雾化片等其他匀化镜片，根据需求可以移入移出达到光斑雾化或者光斑边界清晰的转换；
在波长转换片10中，入射光透过增透膜53之后，小部分光被反射，大部分光入射到荧光粉层52。入射到荧光粉层52的光，会分为两部分；一部分用于荧光粉层52致发光，使得激发出黄光，再入射到反射膜51，被反射出波长转换片10；另一部分光透过荧光粉层52，入射到反射膜51，被反射出波长转换片0。本波长转换片中的荧光粉的材料，一般为LuAG-Ce，一种荧光黄粉。
本实施例中，失真棱镜对是指通常用来改变激光光束形状的一对棱镜，一端入射角为布儒斯特角而另一端为正入射。激光二极管输出的椭圆形光束可以采用一对棱镜作为光束扩展器，并且只扩展一个方向上的光斑角度，在本实施例中，扩展的是慢轴方向，于是光束截面会被整形，接近圆形光斑。
如图4所示，本实施例中，有六块介质膜反射镜被安装到同一块机械活动圆盘，即该激光光源的色温可以调节成六种色温，调节的色温步长以及色温数值都可以通过计算来决定使用哪种反射透射比例的介质膜分光镜；同理地，根据客户或者市场的需求，还可以安装其他数量和不同反射透射比例的介质膜分光镜；相对于目前有的通过调节另一个激光二极管的光输出来调整整个激光光源的色温，本实用新型在成本上会更有优势。
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，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。
Claims (5)
1.一种色温可调的反射式激光光源，其特征在于：包括激光二极管模块(1)和色温调节模块(2)；激光二极管模块(1)和色温调节模块(2)之间设置有整形模块(3)；
整形模块(3)采用失真棱镜对；色温调节模块包括转盘(4)和一个以上分设于转盘(4)表面的介质膜分光镜(5)；介质膜分光镜(5)与失真棱镜对相对设置。
2.根据权利要求1所述的色温可调的反射式激光光源，其特征在于：色温调节模块(2)一侧依次设置有二向色镜模块(6)、匀化组件(7)、准直聚焦镜模块(8)；
色温调节模块(2)另一侧设置有第一反射镜(9)，二向色镜模块(6)另外两侧设置有波长转换片(10)与第二反射镜(11)；第一反射镜(9)与第二反射镜(11)相对设置。
3.根据权利要求2所述的色温可调的反射式激光光源，其特征在于：介质膜分光镜(5)两侧分别设置有第一反射面(101)与第二反射面(102)；二向色镜模块(6)两侧分别设置有第三反射面(103)与第四反射面(104)；波长转换片(10)表面设置有第七反射面(108)；第一反射镜(9)与第二反射镜(11)表面设置有第五反射面(105)与第六反射面(107)；
第一反射面(101)与第五反射面(105)平行设置；第二反射面(102)与第三反射面(103)平行设置；第三反射面(103)与第六反射面(107)呈90°设置；第五反射面(105)与第六反射面(107)呈90°设置；第七反射面(108)与第四反射面(104)呈45°设置。
4.根据权利要求2所述的色温可调的反射式激光光源，其特征在于：介质膜分光镜(5)与失真棱镜对呈45°设置；第四反射面(104)与匀化组件(7)呈45°设置。
5.根据权利要求2所述的色温可调的反射式激光光源，其特征在于：波长转换片(10)包括金属基底(50)和依次设置于金属基底(50)表面的反射膜(51)、荧光粉层(52)、增透膜(53)。
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