激光光源及激光光源系统技术方案

本发明专利技术公开一种激光光源，包括激光装置，所述激光装置包括至少一激光器，用于产生至少一沿第一方向及沿第二方向发散角不同的光束；匀光棒，包括入光端面及出光端面，且所述入光端面及出光端面为方形；所述入光端面接收所述至少一沿第一方向及沿第二方向发散角不同的光束，所述出光端面输出经匀光后的光束，所述入光端面的一条对角线与所述第一方向或第二方向平行。从而使出射光束在荧光光源面上强度和颜色分布匀化，并且所需匀光棒尺寸小，达到低损耗、低成本的效果。低成本的效果。低成本的效果。

【技术实现步骤摘要】
激光光源及激光光源系统


[0001]本专利技术涉及光源领域，特别是涉及一种激光光源及激光光源系统。

技术介绍

[0002]激光器具有芯片小，亮度高、发射方向集中、功率高、激光光束质量好等优点，激光照射到波长转换装置时，可以得到光点小，亮度高的照明光源。
[0003]但由于激光器所发出的光束是高斯分布，中心的功率密度非常高，当入射到波长转换元件时，在中心局部热量很高，导致整体的出光亮度受到限制，使激光荧光的转换效率降低，此外在荧光光源面分布上光的强度和颜色都不均匀。
[0004]因此为得到一个高亮度，高效率，光束强度和颜色都均匀的光源，通常都会将激光光束先经过匀光处理，再入射到波长转换元件，将其转换为荧光光源，常规匀光方式多数采用方棒或复眼，将其设置于激光器旁边，使激光光束汇聚在方棒或复眼的入光端面上，进而使光线在出光端面上射出,得到均匀的光束。
[0005]但是此技术方案存在缺点，当采用方棒匀光时，由于光束在内部多次反射，反射次数越多，其的到的光束越均匀，此时所需方棒的长度越长，而方棒太长则造成的光损耗大、成本高、产品尺寸大等缺点。

技术实现思路

[0006]本专利技术主要解决的技术问题是提供一种激光光源及激光光源系统，以使出射光束在荧光光源面上强度和颜色分布匀化，并且所需匀光棒尺寸小，达到低损耗、低成本的效果。
[0007]为解决上述技术问题，本专利技术采用的一个技术方案是：
[0008]提供一种激光光源，包括：
[0009]激光装置，包括至少一激光器，用于产生至少一沿第一方向及沿第二方向发散角不同的光束；
[0010]匀光棒，包括入光端面及出光端面，且所述入光端面及出光端面为方形，所述入光端面接收所述至少一沿第一方向及沿第二方向发散角不同的光束，所述出光端面输出经匀光后的光束，所述入光端面的一条对角线与所述第一方向或第二方向平行。
[0011]为解决上述技术问题，本专利技术采用的另一个技术方案是：
[0012]提供一种激光光源系统，包括上述的激光光源及波长转换装置，所述激光光源将匀光光束输出至所述波长转换装置，所述波长转换装置接收所述匀光光束并产生与所述匀光光束波长范围不同的受激发光。
[0013]本专利技术的有益效果是：区别于现有技术，本专利技术是通过将匀光棒的对角线与激光器出射光束的第一方向或第二方向设置成平行方式，以缩短匀光棒长度并使出射光束均匀化，进而实现低损耗、低成本。
附图说明
[0014]图1a-图1c是激光光束快慢轴与匀光棒边平行的结构示意图；
[0015]图2a-图2b是激光光束快慢轴与匀光棒对角线平行的结构示意图；
[0016]图3是本专利技术激光光源的结构示意图；
[0017]图4a是本专利技术激光光源中匀光棒的第一实施例的结构示意图；
[0018]图4b及图4c是本专利技术激光光源中匀光棒的第二实施例的结构示意图；
[0019]图4d及图4e是本专利技术激光光源中匀光棒的第三实施例的结构示意图；
[0020]图4f是本专利技术激光光源中匀光棒的第四实施例的结构示意图；
[0021]图5a是本专利技术激光光源中多个激光器与匀光棒的第一实施例的结构示意图；
[0022]图5b是本专利技术激光光源中多个激光器与匀光棒的第二实施例的结构示意图；
[0023]图5c是本专利技术激光光源中多个激光器与匀光棒的第三实施例的结构示意图；
[0024]图6是本专利技术激光光源系统的第一实施例的结构示意图；
[0025]图7是本专利技术激光光源系统第二实施例的结构示意图；
[0026]图8a及图8b是本专利技术激光光源系统第三实施例的结构示意图。
具体实施方式
[0027]下面结合附图和实施例对本专利技术进行详细的说明。
[0028]本专利技术提出一种激光光源及激光荧光光源系统，所述激光光源包含激光装置，所述激光装置包括至少一激光器，所述激光器产生沿第一方向(X轴)及沿第二方向(Y轴)两个方向发散角不同的光束，匀光方棒，且匀光方棒的对角线连线与X轴或Y轴平行或垂直。
[0029]匀光棒匀光的基本原理是通过光束在匀光棒内壁多次反射后的叠加使得在匀光棒出口处光斑得到均匀，反射次数越多，光斑越均匀，当匀光棒长度和宽度确定时，激光光束角度越大，反射次数越多，光斑越均匀。
[0030]激光器出射的光束通常在快轴和慢轴两个方向的发散角不一样，发散角较大的方向所需要的方棒长度较短就能得到匀光，发散角较小的方向所需要的方棒长度相对较长才能得到匀光。要使得光斑整体都都匀化的话，那么所需要的方棒长度需要按照发散角小的那个方向来设计，方棒长度则相对较长。
[0031]而方棒越长会导致功率损耗越大，成本也会越高，产品的尺寸也越大，这是不利的。因此设计上希望在光束匀化的基础上，方棒越短越好。
[0032]参见图1a，一个激光器101出射的沿快轴与慢轴发散角不同的光束，例如快轴发散角为45度，慢轴发散角为14度，经过透镜系统102汇聚到一个边长0.4mm，长度17mm的匀光棒，当激光器的快慢轴与匀光棒103的边平行时，在匀光棒103出口的光斑左右方向是不均匀的，如图1b所示。当匀光棒的长度增加到27mm，才会使得匀光棒出口处光斑均匀，如图1c所示。
[0033]参见图2a，光路系统与图1a相同，但激光器101的快慢轴方向与匀光棒103的对角线是平行的，当匀光棒长度17mm时，匀光棒出口处的光斑已经是均匀的，如图2b所示。
[0034]以上说明当激光器产生的光束沿第一方向(如X方向)及沿第二方向(如Y方向)的发散角不一样时，设置匀光棒的对角线方向与X或Y方向平行时，相比于匀光棒的边与X或Y方向平行时，较短的匀光棒长度就可以达到匀光效果。
[0035]请参见图3，是本专利技术激光光源的结构示意图。所述激光光源包括激光装置，所述激光装置包括至少一激光器301，用于产生至少一沿第一方向及沿第二方向的发散角不同的光束；
[0036]匀光棒303，包括入光端面及出光端面，且所述入光及出光端面为方形，所述入光端面及所述出光端面的一条对角线X0与所述第一方向平行或与所述第二方向平行，所述匀光棒303的入光端面接收沿第一方向及沿第二方向的发散角不同的光束，所述出光端面输出经匀光后的光束，所述光束在匀光棒303中经多次反射进行匀光。
[0037]其中，所述激光光源还可以包括透镜302，所述透镜302设置在所述激光器301与所述匀光棒303之间，用于将所述激光器301产生的至少一沿第一方向及沿第二方向的发散角不同的光束聚集在所述匀光棒303的入光端面上。所述透镜302的数量与所述激光器301的数量对应或者通过一个大的透镜将所有激光器301发射的光束均进行汇聚。所述激光器的数量根据需要进行设置。
[0038]请参见图4a，是本专利技术激光光源中匀光棒的第一实施例的结构示意图。其中，所述匀光棒3为实心的方形棒体，其包括入光端面及出光端面且所述入光及出光端面均为方形，将所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种激光光源，其特征在于，包括：激光装置，包括至少一激光器，用于产生至少一沿第一方向及沿第二方向发散角不同的光束；匀光棒，包括入光端面及出光端面，且所述入光端面及所述出光端面为方形，所述入光端面接收所述至少一沿第一方向及沿第二方向发散角不同的光束，所述出光端面输出经匀光后的光束，所述入光端面的一条对角线与所述第一方向或第二方向平行。2.根据权利要求1所述的激光光源，其特征在于，所述激光光源还包括透镜，所述透镜设置在所述激光器与所述匀光棒之间，用于将所述激光装置产生的至少一沿第一方向及沿第二方向的发散角不同的光束聚集在所述匀光棒的入光端面上。3.根据权利要求1所述的激光光源，其特征在于，所述第一方向平行于所述激光装置产生的至少一光束的快轴方向，或所述第一方向平行于所述激光装置产生的至少一光束的慢轴方向，所述激光装置产生的至少一光束沿第一方向的发散角大于其沿第二方向的发散角，且第一方向垂直于第二方向。4.根据权利要求1所述的激光光源，其特征在于，所述匀光棒为光纤，包括方形棒心及包裹所述方形棒心的包裹层，所述方形棒心包括入光端面及出光端面。5.根据权利要求4所述的激光光源，其特征在于，所述光纤还包括包裹所述包裹层的涂覆层。6.根据权利要求1所述的激光光源，其特征在于，所述匀光棒为方形，所述匀光棒的入光端面的面积等于所述出光端面的面积；或所述匀光棒为锥形，所述匀光棒的入光端面的面积大于所述出光端面的面积，或所述匀光棒的出光端面的面积大于所述入光端面的面积。7.根据权利要求1所述的激光光源，其特征在于，所述匀光棒为空心...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈彬，陈兴加，
申请(专利权)人：深圳市中光工业技术研究院，
类型：发明
国别省市：