激光照明装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一类激光照明装置，包括垂直腔面发射激光器阵列散热单元和电控单元，以及在垂直腔面发射激光器阵列光轴方向上放置的透光介质。散热单元除固定垂直腔面发射激光器阵列的作用外，可以保证垂直腔面发射激光器阵列正常工作时的有效散热。所述电控单元可以控制垂直腔面发射激光器阵列的开关及激光发光功率。垂直腔面发射激光器阵列光轴方向上的透光介质，可以改变激光发射的角度，满足不同照明角度的需要。该实用新型专利技术解决了现有激光照明技术中半导体激光器光斑需要先进行匀化整形处理，导致光功率损耗，以及垂直腔面发射激光器照明装置照明角度单一的问题。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术公开了一类激光照明装置，包括垂直腔面发射激光器阵列散热单元和电控单元，以及在垂直腔面发射激光器阵列光轴方向上放置的透光介质。散热单元除固定垂直腔面发射激光器阵列的作用外，可以保证垂直腔面发射激光器阵列正常工作时的有效散热。所述电控单元可以控制垂直腔面发射激光器阵列的开关及激光发光功率。垂直腔面发射激光器阵列光轴方向上的透光介质，可以改变激光发射的角度，满足不同照明角度的需要。该技术解决了现有激光照明技术中半导体激光器光斑需要先进行匀化整形处理，导致光功率损耗，以及垂直腔面发射激光器照明装置照明角度单一的问题。【专利说明】 激光照明装置
本技术涉及半导体激光照明装置，属于半导体激光
，特别是垂直腔面发射激光器照明
。
技术介绍
半导体激光器体积小、重量轻、效率高、寿命长、功耗低，在照明领域已经部分取代发光二极管(LED)，特别是在百米以上远距离照明补光领域，半导体激光器依靠体积小、功率高、功耗低、寿命长的特点，已成为不可取代的照明光源。目前见诸报道的半导体激光照明装置主要用边发射半导体激光器作为光源，其相干性强的优点在照明领域成了影响照明均匀性的缺点，必须经过光斑匀化处理。边发射半导体激光器快慢轴发射激光角度不一样，光斑为椭圆光斑，在匀化前需做光束整形处理。在光斑匀化整形处理的同时，导致激光功率的损耗，降低了激光器的光效利用率。已知的照明用激光匀化装置对激光的损耗普遍在10%?40%之间，越是要达到好的照明效果，激光损耗越大。使半导体激光器效率高、功耗低的优点打了折扣。 深圳保千里电子有限公司申请的专利技术专利【一种激光照明装置】，申请号201310040311.6。该专利技术所述激光器为半导体激光器，所述激光器与透镜组之间设置有用于匀化激光的匀化机构，通过透镜组改变匀化后激光角度，做到照明角度可调。该方案的缺点是匀化机构决定照明光斑均匀性，损失一部分激光功率，增加功耗。 深圳市奥普达光电技术有限公司申请的技术专利【一种激光夜视照明装置及监控系统】，申请号201320660508.5。该专利将激光器发出的光线压缩后，在经过双面复眼微透镜阵列匀化后，再作为照明光。该技术方案在匀化装置之前增加了光学角度压缩装置，增加了匀化整形装置的复杂度，同样造成激光的损耗。 垂直腔面发射半导体激光器阵列因其独特的原理构造，可以发射一定角度的均匀激光光斑。同边发射半导体激光器相比，同样具有体积小、功率高、功耗低、寿命长的优点，而且波长带宽更窄，波长随工作温度漂移小，不易受灰尘污染。同LED相比，具有功率大、效率高、功耗低、角度小，波长带宽窄等特点。 克莱美斯机电科技有限公司申请的技术专利【一种垂直腔面发射激光器照射装置】，申请号201220353767.9。该装置解决了现有垂直腔面发射激光器照射装置发射角小的问题。在未使用匀化装置和透镜的情况下，使垂直腔面激光器照射装置的照明角度达到LED照明角度大小。该专利缺点是照明角度单一。 因此，现有半导体激光照明技术需要改进和发展。
技术实现思路
本技术公开了一种激光照明装置，以解决现有激光照明技术中半导体激光器光斑需要先进行匀化整形处理，导致光功率损耗，以及垂直腔面发射激光器照明装置照明角度单一等问题。 本技术所采用的技术方案如下:一种激光照明装置，包括垂直腔面发射激光器阵列(Vertical Cavity Surface Emitting Laser Array),以及垂直腔面发射激光器阵列的散热单元和电控单元，在垂直腔面发射激光器阵列光轴方向上放置的透光介质。所述垂直腔面发射激光器阵列包括三只以上垂直腔面发射激光器，所述散热单元除固定垂直腔面发射激光器阵列的作用外，可以保证垂直腔面发射激光器阵列正常工作时的有效散热。所述电控单元可以控制垂直腔面发射激光器阵列的开与关以及控制激光发光功率。所述的垂直腔面发射激光器阵列光轴方向上的透光介质，可以改变激光发射的角度，满足不同照明角度的需要。 进一步，所述的垂直腔面发射激光器阵列，中心波长可涵盖紫外、可见、近红外波段。 进一步，所述的垂直腔面发射激光器阵列的散热单元，可根据垂直腔面发射激光器阵列的功率大小及工作环境要求，选择不同材质及形状，例如铝合金散热器，满足垂直腔面发射激光器阵列有效散热要求。 进一步，所述的垂直腔面发射激光器阵列的散热单元，可增加风扇、热管、半导体制冷器等辅助散热单元对其进行辅助散热。 进一步，所述的垂直腔面发射激光器阵列的电控单元，可实时控制垂直腔面发射激光器阵列的开关，以及通过控制电流大小改变垂直腔面发射激光器阵列的发光功率。 进一步，所述的透光介质，可以是正透镜或负透镜。 进一步，所述的透光介质，可以是两片以上透镜组成的透镜组。 进一步，所述的透光介质，可以是树脂、玻璃或其它透光材料。 进一步，所述的透光介质，可以是球面、非球面透镜，也可以是平面或曲面磨砂透镜。进一步，所述的透光介质，可以在其表面镀激光波长增透膜，提高激光透射率。 进一步，所述的透光介质可以放置在光轴上距离激光器某一位置处，改变激光出射角度，满足某一照明角度要求。 进一步,所述的透光介质,可以在光轴方向上，由机械传动单元带动其沿光轴方向移动，连续改变激光发射角度大小，满足可变激光照明角度要求。 进一步，机械传动单元可以带动透光介质中的一片或一组透镜移动，实现连续改变激光发射角度大小的要求。 进一步，机械传动单元可以带动透光介质中的两片透镜或两组透镜相互移动，实现连续改变激光发射角度大小的要求。 进一步，机械传动单元，可以手动或者电动方式控制透光介质移动。 本技术的有益效果，一是提供了一种激光照明装置，不需要专门的激光光斑匀化装置，在匀化装置之前也不需要光斑整形装置，有效提高了光效利用率，减少了损耗。二是通过放置在激光器光轴上的透光介质，改变激光光斑的角度，可以满足不同照明领域的需求。三是利用垂直腔面发射激光器具有波长带宽窄，中心波长随工作温度漂移小的特点，可适用于需要滤波的特殊照明要求场合。四是采用多只垂直腔面发射激光器组成的垂直腔面发射激光器阵列，由于激光器本身的发光机理，光斑均匀，不需要进行光斑匀化处理；激光器角度单一，不需要进行准直整形；避免了激光整形及匀化过程中导致的激光损耗。 本技术所述的垂直腔面发射激光器以及垂直腔面发射半导体激光器阵列，在现有文献和专利中，已给出明确定义及说明，在此不再具体解释。本技术所述的散热单元、电控单元以及机械传动单元，均可通过现有技术实现，本技术不做具体解释。在本技术基础上所做的改动以及技术改进，亦属于本技术的保护范围。 【专利附图】【附图说明】 图1为本技术的原理示意图。 图2为本技术的具体实施例2的示意图。 图3为本技术的具体实施例3的示意图。 图4为本技术的具体实施例4的示意图。 图中，1、垂直腔面发射激光器阵列，2、散热单元，3、电控单元，4、透光介质，5、机械传动单元,6、第一正透镜，7、第二正透镜，8、负透镜。 【具体实施方式】 本技术可以以多种不同形式体现，不应解释为限于此处给出的【具体本文档来自技高网...

【技术保护点】
激光照明装置，其特征为：包括由三只以上垂直腔面发射激光器组成的垂直腔面发射激光器阵列，用于固定垂直腔面发射激光器阵列并对其产生的热量进行有效散热的散热单元，用于控制垂直腔面发射激光器阵列开、关以及控制其激光发光功率的电控单元，以及在所述垂直腔面发射激光器阵列光轴方向上放置的用于改变激光发射角度的透光介质。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：咸洋，
申请(专利权)人：咸洋，
类型：新型
国别省市：山东;37