小角度激光光源获得装置及其实现方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种小角度激光光源获得装置，包括激光发射装置以及面对所述激光发射装置的激光出射端设置并与该激光发射装置保持有设定的间距的光转换介质，所述光转换介质能吸收所述激光发射装置发射出的激光，获得所需色温的出射激光光源。所述光转换介质的光线出射面为凹面状，能将所述出射激光光源汇聚成小角度激光光源。该发明专利技术克服了现有激光通过光转换介质激发采用的是光线出射面背面照射光线出射面出光所导致的光转换介质激发不完全、出射激光光源不均匀且分散、亮度不够的缺点，具有光转换介质激发完全、出射激光光源均匀、出光效果佳、出光集中、亮度高的优点。

Small angle laser light source acquiring device and realizing method thereof

The invention relates to a small angle laser source acquisition device, which comprises a laser transmitting device and an optical conversion medium which is set at the laser output end of the laser transmitting device and maintains a set distance with the laser transmitting device. The optical conversion medium can absorb the laser emitted by the laser transmitting device and obtain the laser output. An output laser source with a color temperature. The light output surface of the light conversion medium is concave, and the light source can be assembled into a small angle laser source. The invention overcomes the shortcomings of incomplete excitation of light conversion medium, non-uniform and dispersed light source and insufficient brightness caused by irradiation of light from the back of the light exit surface by the existing laser through the light conversion medium. It has the advantages of complete excitation of light conversion medium, uniform light source of the light output laser and light output efficiency. The advantages are good fruit, concentrated light and high brightness.

【技术实现步骤摘要】
小角度激光光源获得装置及其实现方法
本专利技术涉及一种小角度激光光源获得装置及其实现方法，特别是一种小角度激光白光光源获得装置及其实现方法，应用在照明领域。
技术介绍
现有的激光激发一般是在光转换介质的光线出射面背部进行照射对其进行激发，获得的出射激光光源由光源出射面(即正面)出射。但由于激光的光强较一般光束强得多，且光斑比较集中，一般的光转换介质不易完全被激发，因而在出射激光光源的边沿常出现颜色不均等现象且所获得的出射激光光源较为分散、亮度不够，影响了出射激光光源的光源质量和亮度。因此提供一种光转换介质激发完全、出射激光光源均匀、出光效果佳、出光集中、亮度高的小角度激光光源获得装置及其实现方法己成为当务之亟。
技术实现思路
为了克服现有激光通过光转换介质激发采用的是光线出射面背面照射光线出射面出光所导致的光转换介质激发不完全、出射激光光源不均匀且分散、亮度不够的缺点，本专利技术提供一种小角度激光光源获得装置及其实现方法，其采用光线出射面照射光线出射面出光的方式激发光转换介质，具有光转换介质激发完全、出射激光光源均匀、出光效果佳、出光集中、亮度高的优点。本专利技术的技术方案如下：一种小角度激光光源获得装置，包括激光发射装置以及面对所述激光发射装置的激光出射端设置并与该激光发射装置保持有设定的间距(一般在1mm-30cm之间)的光转换介质，所述光转换介质能吸收所述激光发射装置发射出的激光，获得所需色温的出射激光光源。所述光转换介质的光线出射面为凹面状，能将所述出射激光光源汇聚成小角度激光光源；该光线出射面朝向所述激光发射装置的激光出射端，且该激光发射装置偏离所述光转换介质的中心轴线位置；所述小角度激光光源获得装置还包括设置在所述光转换介质背对所述激光发射装置的激光出射端一面正后方的反光层；所述反光层朝向光转换介质的一面为反射面，所述反光层通过该反射面将穿透所述光转换介质的所述激光反射回该光转换介质进行再次激发转换，所述反射面的面积略大于所述光转换介质背对所述激光发射装置的激光出射端一面在该反射面上的投影面积。区别于现有激光激发装置所采用的在光转换介质的背面照射而从其正面出射的实现方法，本申请的小角度激光光源获得装置在光转换介质背对所述激光发射装置的激光出射端一面的正后方设置了反光层，当激光从光转换介质正面入射后，激发光转换介质发光并穿透该光转换介质，单次激发不能完全激发光转换介质。所述穿透光转换介质的激光到达反光层的反射面后，被反射回光转换介质对其进行再次激发，不仅能将光转换介质激发完全，而且能改善光转换介质激发不均匀的情况。同时光转换介质被激发发出的光若到达反射面位置时也被反射，从光转换介质正面出光。最终出射激光光源(出射激光光源为所述激光和光转换介质被激发发出的光的混合体)经光转换介质的光线出射面(正面)汇聚成小角度激光光源出光，克服了传统激光对光转换介质背面照射正面出光，以及由于激光光束太强且光斑比较集中，所导致的光转换介质激发不完全，出射激光光源的边沿常出现颜色不均等现象且所获得的出射激光光源较为分散、亮度不够，影响了出射激光光源的光源质量和亮度的缺点。该小角度激光光源获得装置的出射光激发完全、出射激光光源均匀、出光集中、亮度大。其中，反光层可紧贴设置于所述光转换介质背对所述激光发射装置的激光出射端一面的正后方，或者该反光层可与所述光转换介质背对所述激光发射装置的激光出射端一面保持一定的间距。所述反光层为白度＞85％的耐温板材或者所述反光层包括耐温材质板以及至少涂制在所述耐温材质板朝向光转换介质一面的反射涂层，所述反射涂层为镀银层或白度＞85％的耐温涂层。该优选的反光层反射效果佳。镀银层成本低、易制备且反射效果好。所述反光层为平板状、弧形板状或其他形状。所述激光发射装置发射出的激光里至少含有波长范围介于200-470nm的激光，所述光转换介质的发射光谱为介于460-800nm中的一种或多种光谱组合，所述光转换介质吸收所述激光，获得1500-8000K色温的小角度激光白光光源。光转换介质吸收含有上述波长的激光后，获得到波长为所述色温的较纯的小角度激光白光光源。所述光转换介质为荧光玻璃、透明荧光陶瓷、荧光单晶或荧光粉块体中的任一种。所述荧光粉块体由荧光粉与透明胶水混合凝固而成。其中，光转换介质采用荧光玻璃、透明荧光陶瓷、荧光单晶中的任一种为优选方案。由于200-470nm的激光能量较高，若光转换介质采用传统的荧光粉加硅胶所制成的荧光片，其在长期在接受所述激光照射的情况下，会受激光产生的高温而出现颜色变化和失效，减短光源的寿命、导致出光质量不稳定。而若光转换介质采用荧光玻璃、透明荧光陶瓷、荧光单晶中的任一种时，其可见光透过率高且性质稳定，能高效稳定地将所述激光所发出的光转换为一种可标准应用的激光白光，光源的寿命长且出光质量稳定，大大节省成本。所述光转换介质为荧光玻璃、透明荧光陶瓷或荧光单晶中的任一种，该荧光玻璃、透明荧光陶瓷或荧光单晶为铝酸盐、氮化物、氧化物、氮氧化物、硅酸盐、磷酸盐、硫酸盐或钨酸盐体系中的任一种。采用铝酸盐、氮化物、氧化物、氮氧化物、硅酸盐、磷酸盐、硫酸盐或钨酸盐体系所制备的荧光玻璃、透明荧光陶瓷或荧光单晶的激发转换效率更高。该光转换介质的可见光透过率≥80％。高可见光透过率的光转换介质，吸收激发激光及出光的效率更高，实现了高的光转换效率。所述光转换介质的光线出射面上镀有能提升小角度激光白光光源出光效果的400-800nm的增透膜。增透膜的设置使得更多激发转换成的400-800nm波长范围的小角度激光白光光源从光转换介质的光线出射面出射效果更好，提升了其的亮度和质量。所述激光发射装置为固体激光器、光纤激光器或半导体激光中的任一种或其任意组合，当采用多种激光发射装置组合时，所述激光发射装置射出的激光经合束或聚光后射向光转换介质。上述的小角度激光光源获得装置的实现方法包括所述激光发射装置发射出的激光照射到光转换介质后，被该光转换介质吸收，获得所需色温的出射激光光源。所述实现方法还包括穿透该光转换介质的所述激光到达设置在所述光转换介质背对所述激光发射装置的激光出射端一面正后方的反光层位置时，被该反光层的反射面反射回所述光转换介质进行再次激发转换，所述出射激光光源经所述光转换介质的凹面状光线出射面汇聚后成小角度激光光源射出。本申请的小角度激光光源获得装置的实现方法不同于现有激光激发采用背面照射正面出光的方式，而是采用正面照射正面出光，通过增设反光层，使得激发光转换介质后穿透该光转换介质的激光可以对光转换介质进行二次转换，大大提高了转换效率，使得激光激发转换完全、出射激光光源均匀。同时出射激光光源通过凹面状光线出射面汇聚后成小角度激光光源射出，出光集中、亮度大。所述激光发射装置向所述光转换介质发射出至少含有波长范围介于200-470nm的激光，所述发射光谱为介于460-800nm中的一种或多种光谱组合的光转换介质吸收该激光，获得1500-8000K色温的小角度激光白光光源。通过上述优选的入射激光和光转换介质的配合，可获得纯度好的所述色温的小角度激光白光光源。与现有技术相比，本专利技术申请具有以下优点：1)本申请的小角度激光光源获得装置及其实现方法通过在光转换介质背对所述激光发射装置的激光出射端一面设本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种小角度激光光源获得装置，包括激光发射装置(1)以及面对所述激光发射装置(1)的激光出射端(11)设置并与该激光发射装置(1)保持有设定的间距的光转换介质(2)，所述光转换介质(2)能吸收所述激光发射装置(1)发射出的激光，获得所需色温的出射激光光源，其特征在于：所述光转换介质(2)的光线出射面(21)为凹面状，能将所述出射激光光源汇聚成小角度激光光源；该光线出射面(21)朝向所述激光发射装置(1)的激光出射端(11)，且该激光发射装置(1)偏离所述光转换介质(2)的中心轴线位置；所述小角度激光光源获得装置还包括设置在所述光转换介质(2)背对所述激光发射装置(1)的激光出射端(11)一面正后方的反光层(3)；所述反光层(3)朝向光转换介质(2)的一面为反射面(31)，所述反光层(3)通过该反射面(31)将穿透所述光转换介质(2)的所述激光反射回该光转换介质(2)进行再次激发转换，所述反射面(31)的面积略大于所述光转换介质(2)背对所述激光发射装置(1)的激光出射端(11)一面在该反射面(31)上的投影面积。

【技术特征摘要】
1.一种小角度激光光源获得装置，包括激光发射装置(1)以及面对所述激光发射装置(1)的激光出射端(11)设置并与该激光发射装置(1)保持有设定的间距的光转换介质(2)，所述光转换介质(2)能吸收所述激光发射装置(1)发射出的激光，获得所需色温的出射激光光源，其特征在于：所述光转换介质(2)的光线出射面(21)为凹面状，能将所述出射激光光源汇聚成小角度激光光源；该光线出射面(21)朝向所述激光发射装置(1)的激光出射端(11)，且该激光发射装置(1)偏离所述光转换介质(2)的中心轴线位置；所述小角度激光光源获得装置还包括设置在所述光转换介质(2)背对所述激光发射装置(1)的激光出射端(11)一面正后方的反光层(3)；所述反光层(3)朝向光转换介质(2)的一面为反射面(31)，所述反光层(3)通过该反射面(31)将穿透所述光转换介质(2)的所述激光反射回该光转换介质(2)进行再次激发转换，所述反射面(31)的面积略大于所述光转换介质(2)背对所述激光发射装置(1)的激光出射端(11)一面在该反射面(31)上的投影面积。2.根据权利要求1所述的小角度激光光源获得装置，其特征在于：所述反光层(3)为白度＞85％的耐温板材或者所述反光层(3)包括耐温材质板(32)以及至少涂制在所述耐温材质板(32)朝向光转换介质(2)一面的反射涂层(33)，所述反射涂层(33)为镀银层或白度＞85％的耐温涂层。3.根据权利要求2所述的小角度激光光源获得装置，其特征在于：所述激光发射装置(1)发射出的激光里至少含有波长范围介于200-470nm的激光，所述光转换介质(2)的发射光谱为介于460-800nm中的一种或多种光谱组合，所述光转换介质(2)吸收所述激光，获得1500-8000K色温的小角度激...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏泽强，
申请(专利权)人：广州市新晶瓷材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44