一种导光照明系统技术方案

一种导光照明系统，属于照明技术领域。系统包括按照光路依次连接的光源、耦合器、传输光纤、荧光粉结构；荧光粉结构包括荧光粉涂覆层、配光层、固定散热层、上滤光层、下滤光层；传输光纤的出光端连接荧光粉结构的固定散热层；光源发出的原色光经耦合器耦合进入传输光纤，从传输光纤出射的原色光经过荧光粉结构的固定散热层、下滤光层进入荧光粉涂覆层，部分原色光激发荧光粉得到激发光，激发光和部分未激发的原色光依次经过上滤光层、配光层进入发光空间，剩余部分未激发的原色光经过在上滤光层和下滤光层之间反射而再次激发荧光粉。本实用新型专利技术结构简单，光谱可控，散热好，无回光，激发效率高。

A Light Guide Illumination System

The utility model relates to a light guiding illumination system, which belongs to the field of illumination technology. The system includes light source, coupler, transmission fiber and phosphor structure connected in turn according to optical path; phosphor structure includes phosphor coating layer, light distribution layer, fixed heat dissipation layer, upper filter layer and lower filter layer; fixed heat dissipation layer of phosphor structure is connected at the output end of transmission fiber; primary color light emitted by light source is coupled into transmission fiber through coupler and emitted from transmission fiber. The primary color light passes through the fixed heat dissipation layer and the lower filter layer of the phosphor structure and enters the phosphor coating layer. Some of the primary color light excites the phosphor to get the excitation light. The excitation light and some of the non-excitation primary color light enter the luminous space through the upper filter layer and the light distribution layer in turn. The remaining part of the non-excitation primary color light reflects between the upper filter layer and the lower filter layer and excites the phosphor again. The utility model has the advantages of simple structure, controllable spectrum, good heat dissipation, no return light and high excitation efficiency.

【技术实现步骤摘要】
一种导光照明系统
本技术涉及照明
，尤其涉及一种导光照明系统。
技术介绍
目前，光纤通信技术在通讯
已经基本成熟，而将光纤导光应用于照明是光纤导光技术的新发展方向。光纤导光照明是一种光电分离的导光照明方式，光纤导光照明输出端没有任何电气设备，因此在具有火险、爆炸性气体的场所，它也是一个安全的光源。现有白光LED荧光粉激发系统包括发射450~470nm蓝光的GaN基质LED芯片，表面涂覆的蓝光激发黄白光发射的荧光粉。在一定电流条件下，InGaN的PN结的电子空穴对产生复合发出蓝光,LED芯片发出的蓝光一部分激发涂覆层发出黄光，黄光和剩余的蓝光混合呈白光发射。然而LED存在下述问题：在一些易燃易爆潮湿的特殊场所应用并不安全；由于LED为面光源，LED发光面积和发散角大，耦合效率低；LED光源存在严重的光衰，光色不稳定。另外，荧光粉仅限于涂覆在LED芯片的外表面，激发方式也限于利用蓝光透射通过荧光粉涂覆层时的激发方式。并且出光端的蓝光经过荧光粉涂覆层之后激发效率不高，穿透后影响照明效果。技术专利CN205137223U公开了一种激光无电照明系统，并具体公开了系统包括蓝光LD、耦合镜、聚焦镜a、聚焦镜b、传输光纤、反光杯、荧光粉承载台、平板玻璃；蓝光LD设置在传输光纤的入射端，蓝光LD所照射的激光通过耦合镜、聚焦镜a耦合进入传输光纤，并通过传输光纤向其输出端传输；传输光纤的输出端设置在反光杯内部，传输光纤输出端的光纤耦合头前放置有聚焦镜b，输出激光经过聚焦镜b后实现类平行输出；平板玻璃安装在反光杯杯口处，荧光粉承载台安装在平板玻璃中间，荧光粉承载台与聚焦镜b的位置相对应；荧光粉承载台与聚焦镜b相对面上涂有均匀混合的红绿荧光粉涂覆层，荧光粉承载台的涂覆层为荧光粉涂覆层外表面、荧光粉涂覆层内表面，经过聚焦镜b类平行输出的激光照射在该涂覆层上并激发出荧光。该技术虽然用蓝光LD替代LED作为发射光源，解决了LED发光面积大、转换效率低的问题，以及LED经过荧光粉得到白色色温、光型不可控的问题；然而，聚焦镜b产生的类平行光照射在荧光粉承载台上的荧光粉涂覆层上激发出荧光，激发的荧光和蓝光慢反射到反光杯上形成白光以类平行光经过前方的平板玻璃射出，因此利用反光杯、荧光粉承载台、平板玻璃激发产生白色光源的结构复杂。并且，出光端蓝光经过荧光粉涂覆层之后激发效率不高，穿透后影响照明效果。此外，荧光粉激发散热困难，容易出现白化现象。
技术实现思路
本技术针对现有技术存在的问题，提出了一种散热好、光谱可控、高激发效率的导光照明系统。本技术是通过以下技术方案得以实现的：一种光纤照明系统，包括按照光路依次连接的光源、耦合器、传输光纤、荧光粉结构；所述荧光粉结构包括荧光粉涂覆层、配光层、固定散热层、上滤光层、下滤光层；所述传输光纤的出光端连接所述荧光粉结构的固定散热层；所述荧光粉涂覆层通过设于其两侧的固定散热层和配光层固定于荧光粉结构中，所述下滤光层设置在所述固定散热层的上表面或下表面，所述上滤光层设置在所述荧光粉涂覆和配光层之间；所述光源发出的原色光经所述耦合器耦合进入所述传输光纤，从传输光纤出射的原色光经过荧光粉结构的固定散热层、下滤光层进入荧光粉涂覆层，部分原色光激发荧光粉得到激发光，激发光和部分未激发的原色光依次经过上滤光层、配光层进入发光空间；剩余部分未激发的原色光经过在上滤光层和下滤光层之间反射而再次激发荧光粉。作为优选，所述光源为LED、固体激光器、气体激光器、半导体激光器、光纤激光器中的一种。作为优选，所述传输光纤为塑料光纤、多模光纤、玻璃光纤中的一种。作为优选，所述光源为420nm到480nm的蓝光或320nm到400nm的近紫外光光源。作为优选，填充于所述荧光粉结构内涂覆的荧光粉为RGB三基色荧光粉或黄色荧光粉。作为优选，所述配光层为一种自由曲面配光器件。作为优选，所述荧光粉涂覆层的面型为平面、球面、非球面、自由曲面中的一种。作为优选，所述上滤光层为滤光片或滤光膜；所述下滤光层为滤光片或滤光膜。作为优选，所述荧光粉结构呈帽状套设于所述传输光纤的尾端。作为优选，所述荧光粉结构沿光线传播方向固定在传输光纤的侧面，侧发光光纤将侧向的光线透射出传输光纤进入所述荧光粉结构。本技术具有以下有益效果：本技术一种导光照明系统，利用远程激发的方式实现了光源和照明之间的分离；在荧光粉涂覆层上下设有滤光层，光线在两个滤光层之间反射进而提高远程荧光粉激发效率，同时避免回光进入到光纤中造成光源损坏；利用上下固定导热层一方面可将荧光粉涂覆层固定，另一方面可对荧光粉涂覆层进行散热，避免荧光粉层的白化。附图说明图1为本技术一种导光照明系统的结构框图；图2为本技术一种导光照明系统中一实施方式下荧光粉结构与光纤连接结构的示意图；图3为本技术一种导光照明系统中另一实施方式下荧光粉结构与光纤连接结构的示意图。具体实施方式以下是本技术的具体实施例并结合附图，对本技术的技术方案作进一步的描述，但本技术并不限于这些实施例。如图1，本技术一种光纤照明系统，包括按照光路依次连接的光源1、耦合器2、传输光纤3、荧光粉结构4。所述荧光粉结构4包括荧光粉涂覆层43、配光层45、固定散热层41、上滤光层44、下滤光层42。所述传输光纤3的出光端连接所述荧光粉结构4的固定散热层45。所述荧光粉涂覆层43通过设于其两侧的固定散热层41和配光层45固定于荧光粉结构4中。所述下滤光层42设置在所述固定散热层41的上表面或下表面，即可以在所述固定散热层41和所述荧光粉涂覆层43之间或在所述固定散热层靠近光纤的下表面。所述上滤光层44设置在所述荧光粉涂覆层43和配光层45之间。所述光源1发出的原色光经所述耦合器2耦合进入所述传输光纤3，从传输光纤3出射的原色光经过荧光粉结构4的固定散热层41、下滤光层42进入荧光粉涂覆层43激发荧光粉得到激发光，激发光和部分未激发的原色光依次经过上滤光层42、配光层45进入发光空间。剩余部分未激发的原色光经过在上滤光层44和下滤光层42之间反射而再次激发荧光粉。再次激发获得的激发光重复上述过程，依次经过上滤光层42、配光层45进入发光空间。但在此期间如果一直有部分未进入发光空间的原色光由上滤光层42反射回荧光粉涂覆层43，这样光在两个滤光层之间反射再次激发荧光粉。所述光源1为LED、固体激光器、气体激光器、半导体激光器、光纤激光器中的一种。所述光源1为420nm到480nm的蓝光或320nm到400nm的近紫外光光源。相应地，当光源为蓝光时，涂覆于荧光粉涂覆层43上的荧光粉为黄色荧光粉；当光源为紫外光（包含近紫外光）时，涂覆于荧光粉涂覆层43上的荧光粉为RGB三基色荧光粉。所述耦合器2为透镜耦合，或反射器耦合，或上述透镜耦合和反射器耦合两种结合构成的耦合器。所述耦合器2将光源发出的光耦合进传输光纤3。所述光源1和所述耦合器2也可以是提供光源并将光源耦合的光源耦合系统。所述传输光纤3为塑料光纤或玻璃光纤或多模光纤。所述配光层45可以为一种自由曲面透镜，可根据需要设计为各种结构形式的自由曲面透镜，所述固定散热层41为一般结构，能实现与光纤尾端固定即可。所述配光层45、所述固定散热本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种导光照明系统，其特征在于，包括按照光路依次连接的光源、耦合器、传输光纤、荧光粉结构；所述荧光粉结构包括荧光粉涂覆层、配光层、固定散热层、上滤光层、下滤光层；所述传输光纤的出光端连接所述荧光粉结构的固定散热层，所述荧光粉涂覆层通过设于其两侧的固定散热层和配光层固定于荧光粉结构中，所述下滤光层设置在所述固定散热层的上表面或下表面，所述上滤光层设置在所述荧光粉涂覆和配光层之间；所述光源发出的原色光经所述耦合器耦合进入所述传输光纤，从传输光纤出射的原色光经过荧光粉结构的固定散热层、下滤光层进入荧光粉涂覆层，部分原色光激发荧光粉得到激发光，激发光和部分未激发的原色光依次经过上滤光层、配光层进入发光空间，剩余部分未激发的原色光经过在上滤光层和下滤光层之间反射而再次激发荧光粉。

【技术特征摘要】
2018.09.13 CN 20182149726231.一种导光照明系统，其特征在于，包括按照光路依次连接的光源、耦合器、传输光纤、荧光粉结构；所述荧光粉结构包括荧光粉涂覆层、配光层、固定散热层、上滤光层、下滤光层；所述传输光纤的出光端连接所述荧光粉结构的固定散热层，所述荧光粉涂覆层通过设于其两侧的固定散热层和配光层固定于荧光粉结构中，所述下滤光层设置在所述固定散热层的上表面或下表面，所述上滤光层设置在所述荧光粉涂覆和配光层之间；所述光源发出的原色光经所述耦合器耦合进入所述传输光纤，从传输光纤出射的原色光经过荧光粉结构的固定散热层、下滤光层进入荧光粉涂覆层，部分原色光激发荧光粉得到激发光，激发光和部分未激发的原色光依次经过上滤光层、配光层进入发光空间，剩余部分未激发的原色光经过在上滤光层和下滤光层之间反射而再次激发荧光粉。2.根据权利要求1所述的一种导光照明系统，其特征在于，所述光源为LED、固体激光器、气体激光器、半导体激光器、光纤激光器中的一种。3.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：张航，陆建东，刘锐，马佩服，戚蓉蓉，符建，陈利春，韩薇，
申请(专利权)人：浙江光塔节能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江,33