光源制造技术

本实用新型专利技术提出一种光源，包括波长转换层和衬底，波长转换层包括相对的第一面和第二面，波长转换层的第一面依附于衬底的第一表面上，该表面对于波长转换层发出的光具有反射性；还包括位于波长转换层第二面一侧的功能光学元件，功能光学元件包括内区和外区；还包括激发光源，激发光源发射的激发光入射于功能光学元件的外区，并经过该功能光学元件而聚焦于波长转换层表面并激发波长转换层而产生受激光；受激光从波长转换层的第二面出射并被功能光学元件所收集；还包括位于功能光学元件光路后端的光出口，光出口的范围覆盖功能光学元件的内区出射光的光通道且不覆盖功能光学元件的外区出射光的光通道。本实用新型专利技术实现了激发光与波长转换层的出射光在光路上的分离。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术提出一种光源，包括波长转换层和衬底，波长转换层包括相对的第一面和第二面，波长转换层的第一面依附于衬底的第一表面上，该表面对于波长转换层发出的光具有反射性；还包括位于波长转换层第二面一侧的功能光学元件，功能光学元件包括内区和外区；还包括激发光源，激发光源发射的激发光入射于功能光学元件的外区，并经过该功能光学元件而聚焦于波长转换层表面并激发波长转换层而产生受激光；受激光从波长转换层的第二面出射并被功能光学元件所收集；还包括位于功能光学元件光路后端的光出口，光出口的范围覆盖功能光学元件的内区出射光的光通道且不覆盖功能光学元件的外区出射光的光通道。本技术实现了激发光与波长转换层的出射光在光路上的分离。【专利说明】光源
本技术涉及光源领域，特别是涉及应用半导体技术的光源。
技术介绍
当前，光源技术已经被应用于诸多领域，应用最多的光源是卤素灯和荧光灯。这些光源的最大的问题是亮度不足。近年来，LED光源发展迅速，利用蓝色的LED激发涂敷于LED表面的黄色荧光粉来产生白光，这种光源已经开始在市场上普及。但问题在于单颗LED光源的功率较低，依然存在亮度不足的问题。而高亮度光源领域，常用的是高压汞灯和氙灯光源，这样的光源依靠超短的灯弧而具有很高的亮度(能量密度)，但问题在于其寿命只有1000小时左右，使用成本很高。目前出现了一种半导体光源，其结构如图8所示。激发光源(图中未画出)发出的激发光821经过分光滤光片811的透射入射于透镜803并经过透镜803的折射而聚焦于荧光粉层801。从荧光粉层801出射的受激光822被透镜803收集后准直，经过分光滤光片811的反射而最终出射。在该光源中，分光滤光片811透射激发光同时反射受激光，其作用在于将激发光和受激光的光路相分离。若没有该分光滤光片，则受激光将全部向激发光源方向出射从而造成严重的光损失。然而，由于有了分光滤光片的存在，整个光源结构变得复杂而庞大，这不利于当前光源小型化的发展趋势。另外，分光滤光片会将出射光中的剩余的激发光过滤掉，这也是一部分光损失。
技术实现思路
本技术提出一种光源，包括波长转换层和衬底，波长转换层包括相对的第一面和第二面，波长转换层的第一面依附于衬底的第一表面上，该表面对于波长转换层发出的光具有反射性；还包括位于波长转换层第二面一侧的功能光学元件，功能光学元件包括功能透镜，功能透镜的表面分为内区和外区，外区位于内区的更远离于功能透镜中心的外侧；还包括激发光源，激发光源发射的激发光入射于功能透镜的外区，并经过该功能透镜而聚焦于波长转换层表面并激发波长转换层而产生受激光；受激光或受激光与没有被吸收的剩余激发光的混合光从波长转换层的第二面出射并被功能透镜所收集；还包括位于功能透镜光路后端的光出口，光出口的范围覆盖功能透镜的内区出射光的光通道且不覆盖功能透镜的外区出射光的光通道。本技术还提出一种光源，包括波长转换层和衬底，波长转换层包括相对的第一面和第二面，波长转换层的第一面依附于衬底的第一表面上，该表面对于波长转换层发出的光具有反射性；还包括位于波长转换层第二面一侧的功能光学元件，功能光学元件包括反光杯，反光杯具有相对的大口和小口，小口面向波长转换层；从反光杯的大口入射的光具有第一角度范围，在该角度范围内的光能够穿过反光杯而从反光杯的小口出射，在该角度范围外的光则不能穿过反光杯；第一角度范围分为内区和外区，外区的角度大于内区的角度；还包括激发光源，激发光源发射的激发光以属于外区的入射角度入射于反光杯的大口，并经过该反光杯而聚焦于波长转换层表面并激发波长转换层而产生受激光；受激光或受激光与没有被吸收的剩余激发光的混合光从波长转换层的第二面出射并被反光杯所收集；还包括位于反光杯光路后端的光出口，光出口的范围覆盖反光杯的内区出射光的光通道且不覆盖反光杯的外区出射光的光通道。在本技术中，功能光学元件同时起到汇聚激发光到波长转换层和收集波长转换层的出射光的作用，其中功能光学元件的外区用于汇聚激发光，功能光学元件的内区用于收集波长转换层的出射光，这样就实现了激发光与波长转换层的出射光在光路上的分离。本技术光源由于避免使用了分光滤光片而使得系统变得简单和紧凑；而且，若激发光没有被波长转换层完全吸收，则这部分剩余的激发光也可以被功能光学元件的内区收集并最终构成光源的出射光的一部分，这对于有些场合是很有用的。【专利附图】【附图说明】图1a表示了本技术第一实施例的结构示意图；图1b表示了图1a所示实施例中的功能透镜的俯视图；图2a表示了本技术又一个实施例的结构示意图；图2b表示图2a所示的实施例中波长转换层和激发光源的排布俯视图；图3表示了本技术又一个实施例的结构示意图；图4表示了本技术又一个实施例的结构示意图；图5表不了图4实施例中的反光杯的工作原理不意图；图6a和6b表示了波长转换层的两种可能的结构；图7表不了另一种衬底和波长转换层的结构和工作原理；图8表示了现有的一种光源结构示意图。图9a表示了本技术的又一个实施例的结构示意图；图9b表示图9a的实施例中的功能透镜的内区和外区的划分；图9c表示图9a实施例中的光出口的示意图。【具体实施方式】本技术的第一实施例的光源的结构如图1a所示。该光源包括波长转换层101和衬底102，波长转换层101包括相对的第一面和第二面。在图1a中，第一面是波长转换层101的下表面，第二面是波长转换层的上表面。波长转换层101的第一面依附于衬底的第一表面102a上,该表面102a对于波长转换层101发出的光具有反射性，因此从波长转换层面向衬底出射的光(包括波长转换层本身受激发射的受激光，和/或剩余的激发光)会被该第一表面102a反射回波长转换层，并最终从波长转换层的第二面(上表面)出射。因此，由于衬底的存在，从波长转换层出射的光都会从其第二面出射。特别指出的是，在下文的描述中，波长转换层的出射光指的是波长转换层本身受激发射的受激光，或者受激光与没有被吸收的剩余的激发光的混合光。光源还包括位于波长转换层第二面一侧的功能光学元件103，在本实施例中，功能光学元件103包括功能透镜103。从波长转换层101的第二面出射的光会被功能透镜103所接受并进行折射，折射会使得从波长转换层出射的大角度光的角度变小，从而实现准直的作用。功能透镜103的俯视图如图1b所示，其表面分为内区103b和外区103a，外区位于内区的更远离于功能透镜中心的外侧。在本实施例中，功能透镜103的表面是完整光滑的，因此在外形上并没有分成两个区，内区103b和外区103a是人为设定的。当然，功能透镜103在外型上也可以分为内区和外区，这并不影响本技术中光源的正常工作。本实施例的光源还包括激发光源104和105，激发光源104发射的激发光124入射于功能透镜103的外区，并经过该功能透镜103而聚焦于波长转换层101表面并激发波长转换层101而产生受激光，激发光源105发射的激发光125入射于功能透镜103的外区，并经过该功能透镜103而聚焦于波长转换层101表面并激发波长转换层101而产生受激光。受激光或受激光与没有被吸收的剩余激发光的混合光从波长转换层101的第二面(上表面)出射并被本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：吴震，
申请(专利权)人：吴震，
类型：实用新型
国别省市：