一种高亮度激光激发可见光光源装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术属于光结构领域，具体为一种高亮度激光激发可见光光源装置，包括固态荧光转化基体、反射层以及散热体；所述固态荧光转化基体包括用于接收入射光的入光面、输出光的出光面、以及光反射面；反射层覆于固态荧光转化基体的光反射面上；散热体覆于反射层外表面，其具有高光密度，简单紧凑的机械结构和良好的稳定性。

High brightness laser excited visible light source device

The utility model belongs to the field of optical structure, in particular to a high brightness laser excitation of visible light source device, including solid state fluorescence conversion matrix, the reflecting layer and the radiating body; the solid-state fluorescence conversion matrix for receiving incident light into the light incident surface, output, and the light reflecting surface reflecting light; coated in solid state fluorescence conversion matrix; the radiating body coated on the outer surface of the reflective layer, with high optical density, simple and compact mechanical structure and good stability.

【技术实现步骤摘要】
一种高亮度激光激发可见光光源装置
本技术属于光结构领域，具体为一种高亮度激光激发可见光光源装置。
技术介绍
目前照明市场对高密度大功率可见光照明的需求在不断增加，其应用包括投影机，数字影院，车辆照明，舞台灯，景观照明等。常见的大功率高密度光源除了传统热光源还有LED光源，而激光作为新型照明光源已开始出现。激光照明具有体积小、能量密度高，结构紧凑、投射距离远等特点，在某些领域将会逐渐取代传统照明光源，如在车灯和显示
可见光激光照明，按原理分为以下几种：（1）蓝光激发荧光材料实现白光照明；（2）红绿蓝激光合成白色激光；（3）激光加LED混合光源技术。根据原理（2）形成的技术目前成本较高，技术难度偏大，原理（3）形成的技术受制于普通LED本身出光密度的极限限制，在高亮度照明方面有所欠缺，因此蓝光激发荧光材料将是高亮度激光照明光源的重要方向。而目前激光激发荧光在大功率情况下主要采用蓝色光激发高速旋转的荧光粉轮，从而形成红绿蓝黄四色光源。蓝光激光打到涂有荧光的色轮上产生黄绿光，但工作时色轮需要高速旋转并不断吹风散热，还需其他配套的精密系统，整体机械结构复杂，容易损耗。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本技术提供一种高亮度激光激发可见光光源装置，其具有高光密度，简单紧凑的机械结构和良好的稳定性。为实现上述技术目的，本技术采取的具体的技术方案为：一种高亮度激光激发可见光光源装置，包括固态荧光转化基体、反射层以及散热体；所述固态荧光转化基体包括用于接收入射光的入光面、输出光的出光面、以及光反射面；反射层覆于固态荧光转化基体的光反射面上；散热体覆于反射层外表面。作为本技术改进的技术方案，还包括与入射光波长匹配的入射光增透膜，入射光增透膜覆于固态荧光转化基体的入光面上。作为本技术改进的技术方案，还包括与输出光波长匹配的出射光增透膜，出射光增透膜设于固态荧光转化基体的出光面上。作为本技术改进的技术方案，所述固态荧光转化基体采用的是Ce离子、Ti离子、Mn离子、Cr离子、Eu离子、Ga离子中一种或者任意质量比的多种组合掺杂的YAG晶体，Ce离子、Ti离子、Mn离子、Cr离子、Eu离子、Ga离子中一种或者任意质量比的多种组合掺杂的LuAG晶体，Ce离子、Ti离子、Mn离子、Cr离子、Eu离子、Ga离子中一种或者任意质量比的多种组合掺杂的LuYAG晶体，Ce离子、Ti离子、Mn离子、Cr离子、Eu离子、Ga离子中一种或者任意质量比的多种组合掺杂的TAG晶体，Ce离子、Ti离子、Mn离子、Cr离子、Eu离子、Ga离子中一种或者任意质量比的多种组合掺杂的YAGG晶体，Ce离子、Ti离子、Mn离子、Cr离子、Eu离子、Ga离子中一种或者任意质量比的多种组合掺杂的GGG晶体，透明陶瓷，或透明玻璃。作为本技术改进的技术方案，固态荧光转化基体的体积不大于1立方厘米，形状为柱状、长方体、梯台状或者片状。作为本技术改进的技术方案，反射层为镀膜；镀膜包括覆于光反射面的多层介质膜，金属膜，或者介质膜和金属膜的组合膜。作为本技术改进的技术方案，金属膜的厚度为0.2-2um。作为本技术改进的技术方案，反射层为反射率高于95%的金属层，金属层贴合于固态荧光转化基体的光反射面上。作为本技术改进的技术方案，散热体的材质为紫铜、铝或者石墨烯。本技术有益效果本技术的光源装置的光源功率可调，波长可调，若入射光选为蓝光激光，入射的蓝光激光最大光功率可达百瓦级别；经过可见光光源装置对入射光的折射与反射，使得出光面输出的光密度高（光通量高），且光转化效率好；其稳态工作温度超过200℃。本技术的固态荧光转化基体在反射面覆有反射层，当具有一定长度时（通常5毫米左右），固态荧光转化基体的腔体本身具有匀光器的作用，能保证出光光束在空间分布的均匀性。本技术的可见光光源装置结构简单紧凑，性能稳定，无需高速旋转的机械散热结构。附图说明图1本技术可见光光源装置的第一种结构示意图；图2本技术可见光光源装置的第二种结构示意图；图3本技术可见光光源装置的第三种结构示意图；图4本技术可见光光源装置的第四种结构示意图；图中：1、固态荧光转化基体；2、散热体；3、入射光增透膜；4、出射光增透膜；5、反射层；6、入射光；7、出射光；图中箭头代表光的方向。具体实施方式为使本技术实施例的目的和技术方案更加清楚，下面将结合本技术实施例的附图，对本技术实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本技术的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。本
技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本技术所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。实施例一种高亮度激光激发可见光光源装置，包括固态荧光转化基体1、反射层5以及散热体2；所述固态荧光转化基体1包括用于接收入射光6的入光面、输出光的出光面、以及光反射面；反射层5覆于固态荧光转化基体1的光反射面上；散热体2覆于反射层5外表面。在本实施例中的可见光光源装置中固态荧光转化基体1为激光光转化核心，所述固态荧光转化基体1根据材料不同可以将特定波长的入射光转化为另一波长的出射光，形成白光、或窄波段的绿光与红光；具体为固态荧光转化基体1中存在大量发光中心，这些发光中心通过激发和发射过程会将接收到的蓝光激光高效的转化为另一波长的光，在本实施例中入射光6为蓝光激光，经固态荧光转化基体1转化后在出光面输出黄绿光和部分红光。而光反射面外覆有散热体2，由于固态荧光材料本身具有较高的热导率，且其有效工作温度不低于200℃，配合良好的散热体2可有效散发热量，确保固态荧光材料基体能稳定工作。在本实施例中所述固态荧光转化基体1采用的是Ce离子、Ti离子、Mn离子、Cr离子、Eu离子、Ga离子中一种或者任意质量比的多种组合掺杂的YAG晶体，Ce离子、Ti离子、Mn离子、Cr离子、Eu离子、Ga离子中一种或者任意质量比的多种组合掺杂的LuAG晶体，Ce离子、Ti离子、Mn离子、Cr离子、Eu离子、Ga离子中一种或者任意质量比的多种组合掺杂的LuYAG晶体，Ce离子、Ti离子、Mn离子、Cr离子、Eu离子、Ga离子中一种或者任意质量比的多种组合掺杂的TAG晶体，Ce离子、Ti离子、Mn离子、Cr离子、Eu离子、Ga离子中一种或者任意质量比的多种组合掺杂的YAGG晶体，Ce离子、Ti离子、Mn离子、Cr离子、Eu离子、Ga离子中一种或者任意质量比的多种组合掺杂的GGG晶体，透明陶瓷，或透明玻璃。更进一步的有固态荧光转化基体1的长度大于5mm，固态荧光转化基体1将入射光6转化并输出，在这个过程中由于固态荧光转化基体1具有一定的长度，结合光反射面，使得固态荧光转化基体1具有匀光器的作用，能保证输出光具有良好的空间均匀性。更具体的实施方式为，当入光面本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高亮度激光激发可见光光源装置，其特征在于，包括固态荧光转化基体、反射层以及散热体；所述固态荧光转化基体包括用于接收入射光的入光面、输出光的出光面、以及光反射面；反射层覆于固态荧光转化基体的光反射面上；散热体覆于反射层外表面。

【技术特征摘要】
1.一种高亮度激光激发可见光光源装置，其特征在于，包括固态荧光转化基体、反射层以及散热体；所述固态荧光转化基体包括用于接收入射光的入光面、输出光的出光面、以及光反射面；反射层覆于固态荧光转化基体的光反射面上；散热体覆于反射层外表面。2.根据权利要求1所述的一种高亮度激光激发可见光光源装置，其特征在于，还包括与入射光波长匹配的入射光增透膜，入射光增透膜覆于固态荧光转化基体的入光面上。3.根据权利要求1所述的一种高亮度激光激发可见光光源装置，其特征在于，还包括与输出光波长匹配的出射光增透膜，出射光增透膜设于固态荧光转化基体的出光面上。4.根据权利要求1所述的一种高亮度激光激发可见光光源装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹顿华，董永军，华伟，陈伟，潘国庆，
申请(专利权)人：昆山锐峰晶体材料有限公司，南京光宝光电科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32