光源制造技术

本发明专利技术提出一种光源，包括波长转换装置，用于接收激发光并受激发射受激光；该波长转换装置包括波长转换层和衬底，还包括位于波长转换层第二面一侧的反光杯，反光杯具有相对的大口和小口，小口面向波长转换层；从反光杯的大口入射的光具有第一角度范围，第一角度范围按照角度不同分为第一区和第二区；波长装换装置还包括位于反光杯大口处的角度滤光片，该角度滤光片透射入射角度属于第一区范围的激发光并反射至少部分入射角度属于第二区范围的激发光，同时该角度滤光片透射至少部分受激光；光源还包括激发光源，激发光源发射的激发光以属于第一区的入射角度透射角度滤光片并入射于反光杯的大口。从波长转换层出射的剩余的激发光中处于第二区的部分能够被角度滤光片反射回波长转换层从而被再利用，这显著的提高了光源的效率。

【技术实现步骤摘要】
光源
本专利技术涉及光源领域，特别是涉及应用半导体技术的光源。
技术介绍
当前，光源技术已经被应用于诸多领域，应用最多的光源是卤素灯和荧光灯。这些光源的最大的问题是亮度不足。近年来，LED光源发展迅速，利用蓝色的LED激发涂敷于LED表面的黄色荧光粉来产生白光，这种光源已经开始在市场上普及。但问题在于单颗LED光源的功率较低，依然存在亮度不足的问题。而高亮度光源领域，常用的是高压汞灯和氙灯光源，这样的光源依靠超短的灯弧而具有很高的亮度(能量密度)，但问题在于其寿命只有1000小时左右，使用成本很高。
技术实现思路
本专利技术提出一种光源，包括波长转换装置，用于接收激发光并受激发射受激光；该波长转换装置包括波长转换层和衬底，波长转换层包括相对的第一面和第二面，波长转换层的第一面依附于衬底的第一表面上，该表面对于波长转换层发出的光具有反射性；波长转换装置还包括位于波长转换层第二面一侧的反光杯，反光杯具有相对的大口和小口，小口面向波长转换层；从反光杯的大口入射的光具有第一角度范围，在该角度范围内的光能够穿过反光杯而从反光杯的小口出射，在该角度范围外的光则不能穿过反光杯；第一角度范围按照角度不同分为第一区和第二区；波长装换装置还包括位于反光杯大口处的角度滤光片，该角度滤光片透射入射角度属于第一区范围的激发光并反射至少部分入射角度属于第二区范围的激发光，同时该角度滤光片透射至少部分受激光；光源还包括激发光源，激发光源发射的激发光以属于第一区的入射角度透射角度滤光片并入射于反光杯的大口，并经过该反光杯而聚焦于波长转换层表面并激发波长转换层而产生受激光；受激光从波长转换层的第二面出射并被反光杯所收集，并最终从反光杯的大口透射角度滤光片出射。在本专利技术的光源中，从波长转换层出射的剩余的激发光中处于第二区的部分能够被角度滤光片反射回波长转换层从而被再利用，这显著的提高了光源的效率。【附图说明】图1表不了本专利技术第一实施例的光源结构不意图； 图2表不了反光杯的工作原理； 图3表示了图1实施例中的反光杯的第一区和第二区的分配示例； 图4表示了图1实施例中的角度滤光片在不同入射角下的透过率曲线； 图5和图6表示另外两种角度滤光片的透过率曲线的举例； 图7表示了本专利技术另一个实施例的光源结构示意图； 图8a表示了本专利技术另一个实施例的光源结构示意图； 图8b表不了图8a实施例中的衬底的俯视图； 图9表示了本专利技术另一个实施例的光源结构示意图； 图10表示了本专利技术另一个实施例的光源结构示意图； 图11表示了本专利技术另一个实施例的光源结构示意图； 图12表示了图11的实施例中的反光杯的第一区和第二区的分配示例； 图13和图14表示了图11的实施例中的角度滤光片的透过率曲线的两个举例； 图15表示了本专利技术另一个实施例的光源结构示意图； 图16表示了本专利技术另一个实施例的光源结构示意图。【具体实施方式】本专利技术的第一实施例的光源结构示意图如图1所示。该光源包括波长转换装置，该波长转换装置用于接收激发光并受激发射受激光。该波长转换装置包括波长转换层102和衬底101，波长转换层102包括相对的第一面102a和第二面102b，波长转换层的第一面102a依附于衬底101的第一表面IOla (在图中为衬底101的上表面)上，该表面IOla对于波长转换层发出的光具有反射性，因此从波长转换层面向衬底出射的光(包括波长转换层本身受激发射的受激光，和/或剩余的激发光)会被该第一表面IOla反射回波长转换层102，并最终从波长转换层的第二面102b (上表面)出射。因此，由于衬底的存在，从波长转换层出射的光都会从其第二面出射，这些光既包括受激光，也包括没有被吸收的剩余的激发光。波长转换装置还包括位于波长转换层102第二面一侧的反光杯103，反光杯103具有相对的大口和小口，小口面向波长转换层102。反射杯的工作原理在图2中进行专门解释。在图2中，从反光杯203的大口 203b入射的光并不能全部从反光杯的小口 203a出射，这是符合光学中的“光学扩展量守恒”原理的。入射于反光杯的大口 203b的光具有第一角度范围，在该角度范围内的光能够穿过反光杯203而从反光杯的小口 203a出射，在该角度范围外的光则不能穿过反光杯。根据“光学扩展量守恒”原理，光束在反光杯的大口和小口处的面积与发光立体角的乘积为常数，而小口 203a处无论是出射光还是入射光其发光角度最大为半角90度，因此由于大口 203b的面积大于小口 203a，所以大口 203b处的光的角度范围必定小于小口 203a处的正负90度，超出该角度范围的光将无法通过该反光杯的系统。例如在图5中，小角度光231可以直接穿过反光杯而不经过任何反射，角度稍大的光线232则经过一次反射而从反光杯的小口 203a出射出去，角度较大的光线233则在反光杯内发生了多次反射后最终从反光杯的大口 203b又反射了回来而不能穿过反光杯。因此在本实施例中，反光杯103的大口具有第一角度范围，在该第一角度范围内的光能够穿过反光杯而从反光杯的小口出射，在该角度范围外的光则不能穿过反光杯，即第一角度范围就是容许光线从大口入射而从小口最终出射的角度范围。第一角度范围按照角度不同分为第一区和第二区。在本实施例中反光杯的第一区和第二区的划分如图3所示。图3中的横坐标是光线入射于反光杯大口的入射角，纵坐标是从大口入射后从小口出射的透过率，纵坐标所在位置对应于横坐标的点所对应的角度为O度，即沿着反光杯的光轴入射于大口的情况。曲线353表示了第一角度范围，在曲线353的包络范围以内的区域即为第一角度范围，其中的阴影区域为第二区352，其余区域为第一区351，可见第一区的角度大于第二区的角度。波长装换装置还包括位于反光杯大口处的角度滤光片104，该角度滤光片104透射入射角度属于第一区范围的激发光并反射至少部分入射角度属于第二区范围的激发光，同时该角度滤光片透射至少部分受激光。图1所示的光源还包括激发光源105，激发光源105发射的激发光131以属于第一区的入射角度透射角度滤光片104并入射于反光杯的大口，并经过该反光杯而聚焦于波长转换层102表面并激发波长转换层而产生受激光。如前所述的，从波长转换层102的第二面102b出射的光中既包括受激光，也包括没有被吸收的剩余的激发光。在图1中以光线141表示剩余的没有被吸收的激发光，以光线142和143表示受激光。可见,剩余的激发光141虽然可以从反光杯的大口出射,但是由于角度滤光片104的原因，只要光线141入射于角度滤光片的入射角属于第二区的范围则该光线141会被角度滤光片反射而重新回到波长转换层被二次利用和吸收。同时，受激光142直接从反光杯的大口穿出，受激光143则经过反光杯的反射并从大口穿出，无论那种情况，受激光最终被反光杯103所收集，并最终从反光杯的大口透射角度滤光片104出射。在本实施例中，角度滤光片104对于不同角度入射的激发光有不同的响应，即在小角度范围的第二区352范围内进行反射，在大角度范围的第一区351范围内进行透射。这样控制激发光源105的光路就可以控制激发光131使其从第一区透射角度滤光片104而进入反光杯并穿过反光杯激发波长转换层102，而没有被本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光源，其特征在于：包括波长转换装置，用于接收激发光并受激发射受激光；该波长转换装置包括波长转换层和衬底，波长转换层包括相对的第一面和第二面，所述波长转换层的第一面依附于衬底的第一表面上，该表面对于波长转换层发出的光具有反射性；波长转换装置还包括位于波长转换层第二面一侧的反光杯，反光杯具有相对的大口和小口，小口面向波长转换层；从所述反光杯的大口入射的光具有第一角度范围，在该角度范围内的光能够穿过反光杯而从反光杯的小口出射，在该角度范围外的光则不能穿过反光杯；第一角度范围按照角度不同分为第一区和第二区；波长装换装置还包括位于反光杯大口处的角度滤光片，该角度滤光片透射入射角度属于第一区范围的激发光并反射至少部分入射角度属于第二区范围的激发光，同时该角度滤光片透射至少部分受激光；所述光源还包括激发光源，激发光源发射的激发光以属于第一区的入射角度透射角度滤光片并入射于反光杯的大口，并经过该反光杯而聚焦于波长转换层表面并激发波长转换层而产生受激光；受激光从波长转换层的第二面出射并被反光杯所收集，并最终从反光杯的大口透射所述角度滤光片出射。

【技术特征摘要】
1.一种光源，其特征在于: 包括波长转换装置，用于接收激发光并受激发射受激光；该波长转换装置包括波长转换层和衬底，波长转换层包括相对的第一面和第二面，所述波长转换层的第一面依附于衬底的第一表面上，该表面对于波长转换层发出的光具有反射性； 波长转换装置还包括位于波长转换层第二面一侧的反光杯，反光杯具有相对的大口和小口，小口面向波长转换层；从所述反光杯的大口入射的光具有第一角度范围，在该角度范围内的光能够穿过反光杯而从反光杯的小口出射，在该角度范围外的光则不能穿过反光杯；第一角度范围按照角度不同分为第一区和第二区； 波长装换装置还包括位于反光杯大口处的角度滤光片，该角度滤光片透射入射角度属于第一区范围的激发光并反射至少部分入射角度属于第二区范围的激发光，同时该角度滤光片透射至少部分受激光； 所述光源还包括激发光源，激发光源发射的激发光以属于第一区的入射角度透射角度滤光片并入射于反光杯的大口，并经过该反光杯而聚焦于波长转换层表面并激发波长转换层而产生受激光；受激光从波长转换层的第二面出射并被反光杯所收集，并最终从反光杯的大口透射所述角度滤光片出射。2.根据权利要求1所述的光源，其特征在于，所述波长转换层包括第一波长转换材料和第二波长转换材料，第二波长转换材料能够吸收第一波长转换材料受激发射的第一受激光并发射第二受激光。3.根据权利要求2所述的光源，其特征在于，所述激发光为紫色光或紫外光，所述第一波长转换材料为蓝色波长转换材料，所述第二波长转换材料为YAG。4.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴震，
申请(专利权)人：吴震，
类型：发明
国别省市：