一種光纖式雷射白光照明裝置的製作方法

2023-10-10 14:48:49 1

本實用新型屬於照明器械技術領域，具體涉及一種光纖式雷射白光照明裝置。

背景技術：

由於光纖自身所具有的一些獨特物理特性,光纖照明被應用在室內局部效果照明、廣告牌照明、建築物室外公共區域的引導性照明、室內外水下照明和建築物輪廓及立面照明之中,並且已經取得了良好的照明效果。並且由於光纖照明是一種光電分離的照明方式，光纖照明輸出端沒有任何電氣設備，因此在具有火險、爆炸性氣體的場所，它也是一個安全的光源，因此可從根本上杜絕油庫、彈藥庫等易燃易爆危險場所中因照明電氣設備引發的觸電、火災和爆炸事故。

光源是光纖照明中的重要組件，也是光纖照明效果的決定因素。目前有一種光纖照明裝置，可以將紅綠藍三色雷射耦合進光纖，通過光纖進行紅綠藍三基色光混合，從而實現高亮度白光雷射輸出照明。但由於紅綠藍三色雷射直接混光，顯色指數提高困難，且雷射通過光纖後相干性變化不大，直接進行照明散斑效應嚴重，不能達到理想的、混合均勻的白光照明效果。

技術實現要素：

為了解決上述技術問題，本實用新型提出了一種光纖式雷射白光照明裝置。

一種光纖式雷射白光照明裝置，包括紅綠藍三色雷射光源、透鏡耦合系統、光纖或者光纖束、燈座和燈頭；

其中，紅綠藍三色雷射光源包括紅色半導體雷射器、綠色半導體雷射器和藍色半導體雷射器；紅色半導體雷射器發出的紅色雷射、綠色半導體雷射器發出的綠色雷射和藍色半導體雷射器發出的藍色雷射經過透鏡耦合系統聚光後，通過光纖或者光纖束傳輸到燈座，再經過燈頭混光後形成白光照明輸出。

進一步地，透鏡耦合系統採用大功率半導體雷射器光纖耦合系統。

進一步地，透鏡耦合系統設置有反光裝置和/或散熱裝置。

進一步地，光纖或者光纖束採用大芯徑階躍折射率石英光纖或光纖束，或大芯徑梯度折射率石英光纖或光纖束。

進一步地，燈頭設置有螢光透明陶瓷。

進一步地，燈頭設置有添加散光劑的螢光透明陶瓷。

進一步地，紅色雷射的波長為638nm，最高功率為700mW。

進一步地，綠色雷射的波長為520nm，最高功率為900mW。

進一步地，藍色雷射的波長為450nm，最高功率為1.7W。

本實用新型的有益效果：本實用新型在燈頭內設置有螢光透明陶瓷，通過藍色雷射激發螢光透明陶瓷發出的黃色螢光，與剩餘的藍色雷射以及紅綠色雷射進行混色形成白光，由於有紅綠藍黃四色參與混光，加之黃色螢光光譜較寬，能夠有效地提高合成白光的顯色指數；同時，由於螢光轉換物質在透明陶瓷中的均勻分布和對雷射的散射作用，提高了合成白光光斑的均勻性，並大大降低了雷射散斑效應；此外，陶瓷材料熱導率高，能夠有效解決螢光轉換物質長時間工作的熱穩定性問題。

另外，本實用新型燈頭設置的螢光透明陶瓷裝置內添加有散光劑，可增加對雷射的散射作用，進一步消除雷射散斑效應並提高燈頭出射白光的光斑均勻性。

附圖說明

圖1是本實用新型提出的光纖式雷射白光照明裝置的優選實施例的結構示意圖。

具體實施方式

為使本實用新型的目的、技術方案和優點更加清楚明白，以下結合具體實施例，並參照附圖，對本實用新型進一步詳細說明。但本領域技術人員都知曉，本實用新型並不局限於附圖和以下實施例。

本實用新型提出的一種光纖式雷射白光照明裝置，其結構如圖1所示，包括紅綠藍三色雷射光源1、透鏡耦合系統2、光纖或者光纖束3、燈座4、燈頭5。

其中，紅綠藍三色雷射光源1包括紅色半導體雷射器、綠色半導體雷射器和藍色半導體雷射器，紅綠藍三色雷射光源1發出的光為紅色半導體雷射器發出的紅色雷射、綠色半導體雷射器發出的綠色雷射和藍色半導體雷射器發出的藍色雷射合束而成，紅色雷射、綠色雷射和藍色雷射的波長分別為638nm、520nm和450nm，最高功率分別為700mW、900mW、1.7W。

紅綠藍三色雷射光源1發出的紅綠藍三色雷射經過透鏡耦合系統2聚光後，通過光纖或者光纖束3傳輸到燈座4，再經過燈頭5混光後形成白光照明輸出。

透鏡耦合系統2優選採用大功率半導體雷射器光纖耦合系統。另外，為保證透鏡耦合系統2長時間穩定工作，透鏡耦合系統2設置有散熱裝置。

光纖或者光纖束3採用大芯徑階躍折射率石英光纖或光纖束，或大芯徑梯度折射率石英光纖或光纖束。光纖或者光纖束3採用大芯徑石英光纖或光線束主要是便於傳輸高功率雷射，並提高雷射光源與光纖的耦合效率。

燈座4內設置有反光裝置和/或散熱裝置，反光裝置用於提高雷射的利用效率，散熱裝置用於增加燈座4長時間工作的穩定性。

燈頭5內設置有透明螢光陶瓷，透明螢光陶瓷在紅綠藍三色雷射光源1發出的藍色雷射激發作用下，發出黃色螢光，與紅色雷射和綠色雷射以及剩餘的藍色雷射進行混色形成白光。

由於有紅綠藍黃四色參與混光，加之黃色螢光光譜較寬，能夠有效地提高合成白光的顯色指數；同時，由於螢光轉換物質在透明陶瓷中的均勻分布和對雷射的散射作用，提高了合成白光光斑的均勻性，並大大降低了雷射散斑效應。此外，陶瓷材料熱導率高，有效解決了螢光轉換物質長時間工作的熱穩定性問題。

另外，還可以在燈頭5設置的螢光透明陶瓷內，添加有一定比例的散光劑，散光劑是一種微小顆粒，可增加螢光透明陶瓷對雷射的散射作用，光會通過這種微小顆粒的無數次反射或折射形成均勻分散的光，從而達到進一步提高合成白光光斑的均勻性、降低雷射散斑效應的作用。

以上，對本實用新型的實施方式進行了說明。但是，本實用新型不限定於上述實施方式。凡在本實用新型的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。