一種無電化雷射激發照明裝置的製作方法

2023-04-26 20:20:06

專利名稱：一種無電化雷射激發照明裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及照明領域，更具體地說，涉及一種能夠應用於各種易燃、易爆特殊環境 以及特殊要求場合下的無電化雷射激發照明裝置。
背景技術：
儲油區和礦井等充滿易燃、易爆介質區域的照明系統需要很高的安全保障。目前 這些區域一般是採用防爆等級較高的有源照明裝置。這些裝置雖然具備較高的防爆特性， 但所有的防爆燈的工作原理均為有源，即基本上採用交流電AC220V作為電源，因此，需要 將電線等裝置引入照明區域，故並沒有從本質上解決照明的安全問題；同時這些照明裝置 目前還在長期使用中，其維修費用、能耗、人工費用等都將給現有的使用帶來較高的運行費 用與責任。因此一些對安全要求更高的場合希望能夠使用具有本質防爆以及本質安全的照 明裝置，以徹底克服照明區無電(源)照明的技術難題，以實現完全避免電、雷不進入照明 區域的技術要求。

發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種使用安全、維修安全方便的無電化雷射激 發照明裝置，該無電化雷射激發照明裝置實現照明光源與照明區域的隔離，以及實現了易 燃、易爆環境與特殊區域的無電、無雷化照明。為了解決上述技術問題，本發明採用了以下技術方案一種無電化雷射激發照明裝置，其包括雷射器、發光主體以及設在上述雷射器和 發光主體之間的雷射擴束結構，在所述發光主體的內表面均勻塗覆有光致發光材料層；所 述雷射器輸出的激發光通過光纖直接傳輸給雷射擴束結構或雷射器輸出的激發光先通過 耦合裝置耦合到光纖上後再通過光纖傳輸給雷射擴束結構，雷射擴束結構使激發光能夠均 勻發散到光致發光材料層上而使光致發光材料層發光。所述雷射器為空間輸出雷射器，該空間輸出雷射器輸出的激發光先通過耦合裝置 耦合到光纖上後再通過光纖傳輸給雷射擴束結構。所述雷射器為光纖雷射器，光纖雷射器輸出的激發光通過光纖直接傳輸給雷射擴 束結構。其還包括光纖分光結構，所述雷射器輸出的激發光通過光纖經光纖分光結構後再 分別傳輸給若干個雷射擴束結構，或雷射器輸出的激發光先通過耦合裝置耦合到光纖上後 經光纖分光結構再分別傳輸給若干個雷射擴束結構。所述發光主體為球型透明體，光致發光材料層均勻塗敷在該球型透明體的弧形滿 足90° -120°範圍內。所述雷射器的波長為800納米以上。在採用上述結構後，本發明採用雷射作為原始激發光源，將雷射器(有源部分)放於照明區域外(安全區)，通過光纖傳輸雷射，在光纖中實現低損耗、遠距離傳輸，從而實現激發光源與照明區遠距離隔離，通過使用光纖作為激發光信號的傳輸介質，通過雷射來 激發光致發光材料層發光從而獲得可見照明光，從而滿足黑暗環境下的照明效果。本發明 使用簡便、功耗低，其能夠應用於要求無電、無雷等易燃易爆特殊場合與環境的照明。光纖 的作用與電纜相似，其體積小、重量輕，其節約了成本並能夠節約金屬材料，同時光纖與各 個設備之間的連接耦合方便，操作方便，以及光纖實現了抗電磁幹擾等。本發明維修時不 帶電，對有故障的發光裝置進行維修時，不用關閉其他無故障的發光裝置，故其維修安全方 便。本發明總體電耗低，低碳。本發明在實現同等功能的前提下，其成本低並且便於市場應 用推廣。本發明可應用於微小區域的光纖照明，可應用於易燃、易爆環境以及特殊安全等級 高的區域的照明。本發明具備良好的環境適應要求，可在溫度-10 50°C，溼度40 98% 條件下工作並且其壽命大於50000小時。在結合附圖閱讀本發明的實施方式的詳細描述後，本發明的特點和優點將變得更 加清楚。


圖1是本發明的實施例一的示意圖；圖2是本發明的實施例二的示意圖；圖3是本發明的實施例三的結構示意圖；以及圖4是本發明的實施例四的示意圖。
具體實施例方式下面以一個實施方式對本發明作進一步詳細的說明，但應當說明，本發明的保護 範圍不僅僅限於此。實施例一參閱圖1，一種無電化雷射激發照明裝置，其包括雷射器1、發光主體6以及設在上 述雷射器1和發光主體6之間的雷射擴束結構5，在所述發光主體6的內表面均勻塗覆有光 致發光材料層7 ；雷射器1為空間輸出雷射器，該空間輸出雷射器輸出的激發光先通過耦合 裝置2耦合到光纖3上後再通過光纖3傳輸給雷射擴束結構5，雷射擴束結構5使激發光能 夠均勻發散到光致發光材料層7上而使光致發光材料層7發光，從而實現了發光主體6的 發光照明。在本實施例中，發光主體6可為球型透明體，光致發光材料層7均勻塗敷在該球型 透明體的弧形滿足90° -120°範圍內，當然，發光主體6也可為其他形狀以及光致發光材 料層7塗覆的範圍還可變化而不影響本發明的保護範圍。另外，雷射器1的波長可為800 納米以上，如波長為850納米或980納米或1064納米或1310納米或1550納米等等而不影 響本發明的保護範圍。光纖3可為石英光纖等。本實施方式使用時，雷射器1輸出激發光，激發光通過耦合裝置2進入光纖3上進行傳輸並最終傳輸給雷射擴束結構5，在雷射擴束結構5的作用下，激發光最終被均勻發散 到光致發光材料層7上並使光致發光材料層7發光，由於光致發光材料層7是均勻塗覆在 發光主體6的內表面上，故發光主體6達到發光照明的作用。對於雷射擴束結構5來說，由 於一般的光纖3的直徑為62. 5微米作用，故需要將光能量從62. 5微米擴束到能形成直徑為5-10釐米的光斑並且要求能量損耗儘可能的小，通過雷射擴束結構5的作用能夠實現這個效果以對光致發光材料層7進行激發。實施例二 參閱圖2，本實施例與實施例一的區別在於，在本實施例中，其還包括光纖分光結 構4，雷射器1輸出的激發光先通過耦合裝置2耦合到光纖3上後經光纖分光結構4再分別 傳輸給多個雷射擴束結構5，如4個雷射擴束結構5等。在本實施例中，通過使用一個雷射 器1，以及利用光纖分光結構4來獲得多路激發光。當然，用戶也可以不需要使用光纖分光 結構4而使用實施例一的方案來實現多路照明，不過此時需要使用多個雷射器1。實施例三參閱圖3，本實施例與實施例一的區別在於，在本實施例中，不需要使用耦合裝置 2，雷射器1為光纖雷射器，光纖雷射器輸出的激發光通過光纖3直接傳輸給雷射擴束結構 5而不需要先經過耦合裝置2。本實施例實現的功能和作用與實施例一相同。實施例四參閱圖4，本實施例與實施例三的區別在於，在本實施例中，其還包括光纖分光結 構4，雷射器1輸出的激發光通過光纖3經光纖分光結構4後再分別傳輸給多個雷射擴束結 構5，如4個雷射擴束結構5等。在本實施例中，通過使用一個雷射器1，以及利用光纖分光 結構4來獲得多路激發光。當然，用戶也可以不需要使用光纖分光結構4而使用實施例三 的方案來實現多路照明，不過此時需要使用多個雷射器1。雖然結合附圖描述了本發明的實施方式，但是本領域的技術人員可以在所附權利 要求的範圍之內作出各種變形或修改，只要不超過本發明的權利要求所描述的保護範圍， 都應當在本發明的保護範圍之內。
權利要求
一種無電化雷射激發照明裝置，其特徵在於其包括雷射器(1)、發光主體(6)以及設在上述雷射器(1)和發光主體(6)之間的雷射擴束結構(5)，在所述發光主體(6)的內表面均勻塗覆有光致發光材料層(7)；所述雷射器(1)輸出的激發光通過光纖(3)直接傳輸給雷射擴束結構(5)或雷射器(1)輸出的激發光先通過耦合裝置(2)耦合到光纖(3)上後再通過光纖(3)傳輸給雷射擴束結構(5)，雷射擴束結構(5)使激發光能夠均勻發散到光致發光材料層(7)上而使光致發光材料層(7)發光。
2.根據權利要求1所述的無電化雷射激發照明裝置，其特徵在於所述雷射器(1)為 空間輸出雷射器，該空間輸出雷射器輸出的激發光先通過耦合裝置(2)耦合到光纖(3)上 後再通過光纖(3)傳輸給雷射擴束結構(5)。
3.根據權利要求1所述的無電化雷射激發照明裝置，其特徵在於所述雷射器(1)為 光纖雷射器，光纖雷射器輸出的激發光通過光纖(3)直接傳輸給雷射擴束結構(5)。
4.根據權利要求1所述的無電化雷射激發照明裝置，其特徵在於其還包括光纖分光 結構(4)，所述雷射器(1)輸出的激發光通過光纖(3)經光纖分光結構(4)後再分別傳輸給 若干個雷射擴束結構(5)，或雷射器(1)輸出的激發光先通過耦合裝置(2)耦合到光纖(3) 上後經光纖分光結構(4)再分別傳輸給若干個雷射擴束結構(5)。
5.根據權利要求1所述的無電化雷射激發照明裝置，其特徵在於所述發光主體(6) 為球型透明體，光致發光材料層(7)均勻塗敷在該球型透明體的弧形滿足90° -120°範圍 內。
6.根據權利要求1所述的無電化雷射激發照明裝置，其特徵在於所述雷射器(1)的 波長為800納米以上。
全文摘要
本發明公開了一種無電化雷射激發照明裝置，其包括雷射器、發光主體以及設在上述雷射器和發光主體之間的雷射擴束結構，在所述發光主體的內表面均勻塗覆有光致發光材料層；所述雷射器輸出的激發光通過光纖直接傳輸給雷射擴束結構或雷射器輸出的激發光先通過耦合裝置耦合到光纖上後再通過光纖傳輸給雷射擴束結構，雷射擴束結構使激發光能夠均勻發散到光致發光材料層上而使光致發光材料層發光。本發明使用安全、維修安全方便，本發明實現了照明光源與照明區域的隔離，以及實現了易燃、易爆環境與特殊區域的無電、無雷化照明。
文檔編號F21K99/00GK101832473SQ20101017223
公開日2010年9月15日 申請日期2010年5月7日 優先權日2010年5月7日
發明者舒國樑 申請人:舒國樑