激光装置、发光装置和灯具制造方法及图纸

一种激光装置、发光装置和灯具，包括三个用于发射激光束的激光源，三个激光束的截面形状均具有长轴；还包括第一合光装置和第二合光装置，第二激光束在其截面长轴方向上分为两部分，两部分分别入射于第一合光装置和第二合光装置并分别透射；第一激光束和第三激光束分别入射于第一合光装置和第二合光装置并被其反射，合光后第一激光束/第三激光束的截面长轴方向与第二激光束的截面长轴方向正交。第二激光束被沿长轴方向上分为两份，这两份光束分别与第一激光束和第三激光束截面正交的合光，这样形成的合光后的总光束在截面形状的直径上并没有增大，同时激光功率增强了三倍。

【技术实现步骤摘要】

：本专利技术涉及照明光源领域，特别涉及一种激光装置和使用该激光装置的发光装置和灯具。
技术介绍
：随着半导体技术的发展，LED光源正在取代传统的白炽灯和节能灯成为一种新型的照明光源，作为一种普通照明光源，它具有高效，节能，环保以及寿命长等优点。然而，在一些特殊的应用领域，例如舞台灯光照明，汽车大灯，投影显示等领域，需要的是一种超高亮度的光源，此时LED就难以满足要求了。与LED同属半导体光源的激光二极管，也具有LED高效，节能，环保，寿命长的优点，同时由于其光学扩展量（Etendue）小，特别适合用来制作高亮度的特种光源。在利用激光二极管制作高亮度特种光源时，为了提高亮度，一个光源通常会使用多个激光二极管。然而，如何使得多颗激光排列更紧凑，光束更集中，是需要进一步解决的问题。
技术实现思路
：为解决上述技术问题，本专利技术提出一种激光装置，包括用于发射第一激光束的第一激光源、用于发射第二激光束的第二激光源和用于发射第三激光束的第三激光源，三个激光束的截面形状均具有长轴，且截面在长轴方向上的宽度不小于在正交于长轴方向上宽度的二倍；还包括放置在第二激光束光路上的第一合光装置和第二合光装置，第二激光束在其截面长轴方向上分为两部分，第一部分入射于第一合光装置并透射，第二部分入射于第二合光装置并透射；其中，第一激光束入射于第一合光装置，第一合光装置反射第一激光束并将第一激光束和第二激光束的第一部分合为一束，合光后第一激光束的截面长轴方向与第二激光束的截面长轴方向正交；第三激光束入射于第二合光装置，第二合光装置反射第三激光束并将第三激光束和第二激光束的第二部分合为一束，合光后第三激光束的截面长轴方向与第二激光束的截面长轴方向正交。本专利技术还提出一种发光装置，包括上述的激光装置，还包括波长转换装置，激光装置出射的激光入射于波长转换装置并使其受激发射受激光。本专利技术还提出一种灯具，包括上述的发光装置。第二激光束被沿长轴方向上分为两份，这两份光束分别与第一激光束和第三激光束截面正交的合光。由于每个激光束的截面在长轴方向上的宽度不小于在正交于长轴方向上宽度的二倍，这样形成的合光后的总光束在截面形状的直径上并没有增大，同时激光功率增强了三倍。附图说明：图1A是本专利技术的激光装置的第一实施例的结构示意图；图1B是图1A实施例中激光束截面示意图；图1C是图1A实施例的俯视图；图2是本专利技术发光装置的实施例的结构示意图；图3A是本专利技术的激光装置的另一个实施例的结构示意图；图3B是图3A实施例的俯视图。具体实施方式：本专利技术提出一种激光装置，其结构示意图如图1A所示。该激光装置包括用于发射第一激光束121a的第一激光源101a、用于发射第二激光束121b的第二激光源101b和用于发射第三激光束121c的第三激光源101c。这三个激光束的截面形状均具有长轴，且截面在长轴方向上的宽度不小于在正交于长轴方向上宽度的二倍。图1B是本实施例中激光束的截面形状示意图。激光束的截面形状具有长轴指的是在长轴方向上的截线长度大于其它方向上的截线长度。例如，在本实施例中，激光束的截面形状均为椭圆形，椭圆形就具有长轴M。一般来说，激光光束呈现高斯分布，高斯分布的光束截面形状就是椭圆形或者接近椭圆形的。在本实施例中，激光束的截面形状是比较扁长的椭圆形，即在长轴M方向上的宽度不小于在正交于长轴方向（N方向）上的宽度的二倍。激光装置还包括放置在第二激光束121b光路上的第一合光装置104a和第二合光装置104c。图1C是激光装置迎着出射光方向看过去的视图。参考图1A和图1C，第二激光束121b在其截面长轴方向上（在图1C中为上下方向上）分为两部分，第一部分入射于第一合光装置104a并透射，第二部分入射于第二合光装置104c并透射。其中，第一激光束121a也入射于第一合光装置104a，第一合光装置104a反射第一激光束121a并将第一激光束和第二激光束的第一部分合为一束，合光后第一激光束121a的截面长轴方向与第二激光束121b的截面长轴方向正交；第三激光束121c入射于第二合光装置104c，第二合光装置反射第三激光束121c并将第三激光束和第二激光束的第二部分合为一束，合光后第三激光束121c的截面长轴方向与第二激光束121b的截面长轴方向正交。在本实施例中，第二激光束121b被沿长轴方向上等分为两份，这两份光束分别与第一激光束121a和第三激光束121c截面正交的合光。由于每个激光束的截面在长轴方向上的宽度不小于在正交于长轴方向上宽度的二倍，这样形成的合光后的总光束在截面形状的直径上并没有增大（参考图1C中的虚线102b），同时激光功率增强了三倍。在本实施例中，第一激光源101a、第二激光源101b和第三激光源101c面向相同方向发射激光束。同时，激光装置还包括第一反射镜103a和第二反射镜103c，第一反射镜103a用于反射第一激光束121a使其入射于第一合光装置104a，第二反射镜103c用于反射第三激光束121c使其入射于第二合光装置104c，图1C中的实线箭头代表的是反射的光线。这样的好处在于系统设计比较简洁；而且，激光可以方便的安装于同一个散热基座，系统安装复杂度低。在本实施例中，还包括三个准直透镜102a、102b和102c，用于将激光源发出的激光准直。图1C中虚线102a、102b和102c就是这三个准直透镜的投影。在本实施例中，合光装置（包括第一合光装置和第二合光装置）分别反射和透射两个入射激光束以将它们合为一束。对两个入射激光束分别反射和透射，就要求这两个光束在某一个属性上不同，合光装置就是利用这种不同对两个光束进行区分。例如，两个入射激光束的波长不同，合光装置就可以使用分光滤光片/膜来实现，即对一个波长的激光束透射同时对另一个波长的激光束反射（即利用波长的不同合光）。再例如，两个入射激光束具有相互正交的偏振方向，此时合光装置就可以使用反射型偏振分光片/膜来实现，即对一个偏振方向的入射激光束透射同时对正交的偏振方向的入射激光束反射。当然，如果两个入射激光束的波长和偏振方向都不同，同时利用波长和偏振方向合光可以使得合光更简单，直接的效果就是合光装置易于加工。在本实施例中，各激光束（121a、121b和121c）的偏振方向与其截面的长轴方向的角度夹角为相同的特定值，例如都平行于其长轴方向或者垂直于其长轴方向。此时，由于第一激光束和第二激光束的截面长轴方向正交，那么其偏振方向一定正交，第一合光装置就可以利用偏振方向的正交性对第一激光束和第二激光束的第一部分合光。同样道理，第二合光装置也可以利用偏振方向的正交性对第三激光束和第二激光束的第二部分合光。当然，第一合光装置和第二合光装置也可以利用不同的方法合光，例如一个利用偏振方向正交合光，另一个利用波长的不同合光，这显然也属于本专利技术的保护范围。在本实施例中，第一激光源、第二激光源和第三激光源都分别是单颗的激光二极管。实际上这些激光源也可以是由多个激光二极管组成的激光源，例如第一激光源可以是由多个波长不同但偏振方向相同的激光二极管利用波长合光合为一束形成第一激光束，该第一激光束再与第二激光束中的第一部分以偏振方向的正交性合光。此处并不能对多颗激光和多种合光方式进行穷举，但显然只要符合上述描述的方案都属于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种激光装置，其特征在于：包括用于发射第一激光束的第一激光源、用于发射第二激光束的第二激光源和用于发射第三激光束的第三激光源，所述三个激光束的截面形状均具有长轴，且截面在长轴方向上的宽度不小于在正交于长轴方向上宽度的二倍；还包括放置在第二激光束光路上的第一合光装置和第二合光装置，第二激光束在其截面长轴方向上分为两部分，第一部分入射于第一合光装置并透射，第二部分入射于第二合光装置并透射；其中，第一激光束入射于第一合光装置，第一合光装置反射第一激光束并将第一激光束和第二激光束的第一部分合为一束，合光后第一激光束的截面长轴方向与第二激光束的截面长轴方向正交；第三激光束入射于第二合光装置，第二合光装置反射第三激光束并将第三激光束和第二激光束的第二部分合为一束，合光后第三激光束的截面长轴方向与第二激光束的截面长轴方向正交。

【技术特征摘要】
1. 一种激光装置，其特征在于：包括用于发射第一激光束的第一激光源、用于发射第二激光束的第二激光源和用于发射第三激光束的第三激光源，所述三个激光束的截面形状均具有长轴，且截面在长轴方向上的宽度不小于在正交于长轴方向上宽度的二倍；还包括放置在第二激光束光路上的第一合光装置和第二合光装置，第二激光束在其截面长轴方向上分为两部分，第一部分入射于第一合光装置并透射，第二部分入射于第二合光装置并透射；其中，第一激光束入射于第一合光装置，第一合光装置反射第一激光束并将第一激光束和第二激光束的第一部分合为一束，合光后第一激光束的截面长轴方向与第二激光束的截面长轴方向正交；第三激光束入射于第二合光装置，第二合光装置反射第三激光束并将第三激光束和第二激光束的第二部分合为一束，合光后第三激光束的截面长轴方向与第二激光束的截面长轴方向正交。2.根据权利要求1所述的激光装置，其特征在于，各激光束的偏振方向与其截面的长轴方向的角度夹角为相同的特定值，第一合光装置和/或第二合光装置利用偏振方向的正交性合光。3.根据权利要求1所述的激光装置，其特征在于，第一合光装置和/或第...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴震，
申请(专利权)人：上海蓝湖照明科技有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31