一种可180°全面照射的激光植物灯及其应用方法技术

本发明专利技术涉及植物灯设备领域，具体是一种可180°全面照射的激光植物灯及其应用方法，包括云台，所述云台外接驱动电源，所述云台的驱动端通过驱动转轴安装有球形模具，所述球形模具的后壳体上设置有散热板，所述球形模具的球面上等角度安装有若干道激光发射装置，所述激光发射装置包括外壳，所述外壳内腔安装有激光器，所述激光器的发光侧依次安装有倍频晶体和合频晶体，所述外壳开口处安装有激光腔镜片，所述外壳内腔还安装有扩束器，所述扩束器设置于激光腔镜片的内腔，所述倍频晶体和合频晶体设置于扩束器的入光侧。本发明专利技术通过光信号与植物中光敏色素和隐花色素蛋白相互作用的结果对植物的生长起促进作用。

A laser plant lamp capable of 180 \u00b0 overall irradiation and its application

【技术实现步骤摘要】
一种可180°全面照射的激光植物灯及其应用方法
本专利技术涉及植物灯设备领域，具体是一种可180°全面照射的激光植物灯及其应用方法。
技术介绍
光合作用是植物生长最重要的生命活动，对应农作物而言其强度大小决定植物产量。植物在生长过程中对获取的太阳光进行选择吸收，其不同植物不同部位对光的需求不同。激光植物生长灯是一种新型植物生长补光灯，植物灯的波长非常适合植物生长、开花、结果。光信号携带频率信息和能量信息，光信号与植物中光敏色素和隐花色素蛋白相互作用的结果对植物的生长起促进作用，蓝色光能促进绿叶生长；红色光有助于开花结果和延长花期。植物生长灯通过配比合适植物所需光谱的红蓝配比光促进其生长，可以增加产量，并且还可以改变其营养结构，减少病虫害、降低农业化学产品的使用率，从而提高食品的安全性，降低环境污染，提高农作物的品质。而现有技术中出现的激光灯扫描面积小，远处植物补光小，或者设计较为复杂，对于普通农民推广较难。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种可180°全面照射的激光植物灯及其应用方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种可180°全面照射的激光植物灯，包括云台，所述云台外接驱动电源，所述云台的驱动端通过驱动转轴安装有球形模具，所述球形模具的后壳体上设置有散热板，所述球形模具的球面上等角度安装有若干道激光发射装置，所述激光发射装置包括外壳，所述外壳内腔安装有激光器，所述激光器的发光侧依次安装有倍频晶体和合频晶体，所述外壳开口处安装有激光腔镜片，所述外壳内腔还安装有扩束器，所述扩束器设置于激光腔镜片的内腔，所述倍频晶体和合频晶体设置于扩束器的入光侧。本专利技术还公布一种可180°全面照射的激光植物灯的应用方法，包括以下步骤：步骤一、首先组装激光器并在扩束器上涂覆荧光粉，获得对应波长的荧光；步骤二、将激光器与扩束器安装在具有云台的球形弧面上，固化得到封装好的激光植物灯，并且通过单片机设定程序控制模块电路实现红蓝光交替或者同时对植物进行补光，再通过转动云台和球形模具实现180°旋转，扩大光照范围；步骤三、将激光增益晶体与激光器固定连接，激光器泵浦激光增益晶体，产生1318nm-1440nm激光振荡；激光增益晶体的一端放置有倍频晶体，另一端放置有合频晶体；倍频晶体的输出端放置有第一激光腔镜片，合频晶体的输出端放置有第二激光腔镜片；倍频晶体对激光增益晶体产生的激光进行倍频，实现620～690nm波段的红光；合频晶体对剩余的近红外光和红光进行合频，实现440～480nm波段的蓝光，进而第一激光腔镜片输出红光，第二激光腔镜片输出蓝光，红光和蓝光从两个激光腔镜片分别输出；步骤四、将第一扩束器放置在第一激光腔镜片的输出端，放大第一激光腔镜片输出的红光；第二扩束器放置在第二激光腔镜片的输出端，放大第二激光腔镜片输出的蓝光，以扩大光照范围。作为本专利技术进一步的方案：第一激光腔镜片为HR@1318nm～1440nm&HT@609～720nm镀膜的激光腔镜片，第二激光腔镜片为HR@1318nm～1440nm&HT@439～480nm镀膜的激光腔镜片。作为本专利技术进一步的方案：激光增益晶体为掺钕钇铝石榴石激光增益晶体。作为本专利技术进一步的方案：激光器为半导体激光器、光纤激光器或全固态激光器，激光器的输出波长为808nm或880nm。作为本专利技术进一步的方案：倍频晶体为啁啾结构的准位相匹配铌酸锂晶体、准位相匹配鉭酸锂晶体或准位相匹配磷酸氧钛钾晶体，倍频晶体的倍频波长为1318nm～1440nm。作为本专利技术进一步的方案：合频晶体为啁啾结构的准位相匹配铌酸锂晶体、准位相匹配鉭酸锂晶体和准位相匹配磷酸氧钛钾晶体中的一种，合频晶体的合频波长为1318nm～1440nm&609～720nm。作为本专利技术再进一步的方案：可通过电路设置获得单色激光进一步补光，扩束器上涂覆的荧光粉是蓝色荧光粉和红色荧光粉，蓝色荧光粉的波长为450-460nm，红色荧光粉的波长为650-660nm。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术通过驱动电源来控制封装模块的电路，具体途径为利用单片机实现，实现了激光植物灯的出光可以自己编程来定义。在通电情况下，可以输出紫、红两色激光，光信号与植物中光敏色素和隐花色素蛋白相互作用的结果对植物的生长起促进作用，蓝色光能促进绿叶生长；红色光有助于开花结果和延长花期。同时可以增加产量，缩短生长周期并且还可以改变其营养结构，减少病虫害、降低农业化学产品的使用率，从而提高食品的安全性，降低环境污染，提高农作物的品质。应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。附图说明此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，以示出符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。同时，这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本申请构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本申请的概念。图1为本专利技术的结构示意图；图2为本专利技术的俯视结构图；图3为本专利技术的激光器结构图；图中：1-云台、2-驱动电源、3-散热板、4-激光发射装置、5-球形模具、11-激光器、12-倍频晶体、13-合频晶体、14-外壳、15-扩束器、16-激光腔镜片。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或同种要素。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1、图2和图3，一种可180°全面照射的激光植物灯，包括云台1，所述云台1外接驱动电源2，所述云台1的驱动端通过驱动转轴安装有球形模具5，所述球形模具5的后壳体上设置有散热板3，所述球形模具5的球面上等角度安装有若干道激光发射装置4，所述激光发射装置4包括外壳14，所述外壳14内腔安装有激光器11，所述激光器11的发光侧依次安装有倍频晶体12和合频晶体13，所述外壳14开口处安装有激光腔镜片16，所述外壳14内腔还安装有扩束器15，所述扩束器15设置于激光腔镜片16的内腔，所述倍频晶体12和合频晶体13设置于扩束器15的入光侧。本申请中驱动电源2作为云台1的动力端，云台1带动球形模具5运作，从而带动球形模具5球面上的激光发射装置4转动，实现180°全面照射。激光器11为本申请的发光源，倍频晶体12和合频晶体13用于调整输出光线的波长，扩束器15用于放大输出光线，扩大光照范围。对于上述作业设备，本申请还公布一种可180°全面照射的激光植物灯的应用方法，用于对本申请的作业方式进行阐述说明，包括以下步骤：步骤一、首先组装本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可180°全面照射的激光植物灯，包括云台（1），所述云台（1）外接驱动电源（2），所述云台（1）的驱动端通过驱动转轴安装有球形模具（5），其特征在于，所述球形模具（5）的后壳体上设置有散热板（3），所述球形模具（5）的球面上等角度安装有若干道激光发射装置（4），所述激光发射装置（4）包括外壳（14），所述外壳（14）内腔安装有激光器（11），所述激光器（11）的发光侧依次安装有倍频晶体（12）和合频晶体（13），所述外壳（14）开口处安装有激光腔镜片（16），所述外壳（14）内腔还安装有扩束器（15），所述扩束器（15）设置于激光腔镜片（16）的内腔，所述倍频晶体（12）和合频晶体（13）设置于扩束器（15）的入光侧。/n

【技术特征摘要】
1.一种可180°全面照射的激光植物灯，包括云台（1），所述云台（1）外接驱动电源（2），所述云台（1）的驱动端通过驱动转轴安装有球形模具（5），其特征在于，所述球形模具（5）的后壳体上设置有散热板（3），所述球形模具（5）的球面上等角度安装有若干道激光发射装置（4），所述激光发射装置（4）包括外壳（14），所述外壳（14）内腔安装有激光器（11），所述激光器（11）的发光侧依次安装有倍频晶体（12）和合频晶体（13），所述外壳（14）开口处安装有激光腔镜片（16），所述外壳（14）内腔还安装有扩束器（15），所述扩束器（15）设置于激光腔镜片（16）的内腔，所述倍频晶体（12）和合频晶体（13）设置于扩束器（15）的入光侧。


2.一种可180°全面照射的激光植物灯的应用方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、首先组装激光器（11）并在扩束器（15）上涂覆荧光粉，获得对应波长的荧光；
步骤二、将激光器（11）与扩束器（15）安装在具有云台（1）的球形弧面上，固化得到封装好的激光植物灯，并且通过单片机设定程序控制模块电路实现红蓝光交替或者同时对植物进行补光，再通过转动云台（1）和球形模具（5）实现180°旋转，扩大光照范围；
步骤三、将激光增益晶体与激光器（11）固定连接，激光器泵浦激光增益晶体，产生1318nm-1440nm激光振荡；激光增益晶体的一端放置有倍频晶体（12），另一端放置有合频晶体（13）；倍频晶体（12）的输出端放置有第一激光腔镜片，合频晶体（13）的输出端放置有第二激光腔镜片；倍频晶体（12）对激光增益晶体产生的激光进行倍频，实现620～690nm波段的红光；合频晶体（13）对剩余的近红外光和红光进行合频，实现440～480nm波段的蓝光，进而第一激光腔镜片输出红光，第二激光腔镜片输出蓝光，所述红光和蓝光从两个激光腔镜片分别输出；
步骤四、将第一扩...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹军，邹锦萱，石明明，
申请(专利权)人：温州大学新材料与产业技术研究院，
类型：发明
国别省市：浙江;33