受雷射激發轉化成白光的錐面介質發光裝置的製作方法

2023-10-10 14:41:24

本實用新型屬於照明技術領域，具體涉及一種利用雷射激發陶瓷或晶體後轉化成白光的發光裝置及應用。

背景技術：

目前，照明領域採用的最為先進的技術是LED照明，LED照明較傳統白熾燈和節能燈可以省電50-70％；而雷射照明作為LED下一代的照明技術，較LED還可省電50-80％，將成為LED的替代性產品。作為雷射照明，目前部份廠家只有在投影和車燈方面有所探索，並且通常都是採用RGB或色片的方式，其工藝複雜，效率低。

技術實現要素：

本實用新型所要解決的技術問題在於提供一種使用固態光轉換介質直接接受藍光雷射激發後就可轉化成白光，並且在長期在接受雷射照射的情況下，不會受雷射產生的高溫而出現顏色變化和失效的雷射轉化成白光的發光裝置，以及該發光裝置在照明領域的具體應用。

本實用新型是採用下述技術方案實現的：

一種受雷射激發轉化成白光的錐面介質發光裝置，包括雷射發射裝置和固態的光轉換介質，所述雷射發光裝置發出藍光雷射並通過光轉換介質後激發轉化成白光。

進一步地，所述藍光雷射的光波長為420-470nm之間；

進一步地，上述波長的藍光雷射可以由LD晶片直接產生；

也可由多顆LD晶片通過串聯、並聯或串並聯混後連接後，再通過光纖合束後產生；

或由目前單顆LD光源或陣列產生；

亦可由通過泵浦光源通過增益後倍頻或混頻產生；

或其他方式產生的波長為420-470nm的藍光雷射。

進一步地，所述光轉換介質可以為玻璃、透明陶瓷、單晶中的任一種；

進一步地，所述光轉換介質的可見光透過率大於80％以上；

所述光轉換介質的本體呈黃色或黃綠色，其發射波長為520-760nm。

進一步地，為了提高光轉換效果，所述光轉換介質在受激發麵做拋光和鍍膜處理。

所述光轉換介質的光線出射面的形狀為平面、錐面、弧面，其中弧面和錐面的出射角為1-150度角；或者所述光轉換介質為帶出光效果的透鏡。

上述受雷射激發轉化成白光的錐面介質發光裝置，還可以應用在下述領域：

一種白光光源，包括所述的受雷射激發轉化成白光的錐面介質發光裝置。

一種照明燈具，包括所述的受雷射激發轉化成白光的錐面介質發光裝置作為光源。

一種投影裝置，包括所述的受雷射激發轉化成白光的錐面介質發光裝置作為光源。

本實用新型具有以下優點：

1、與現有技術中採用的是RGB方式或色片的方式不同，本實用新型實現了單一藍色雷射激發後直接轉化，出光質量穩定，封裝工藝和結構也更簡單高效；

2、傳統的塗螢光粉的工藝對於光源的壽命沒有保障，三基色白光雷射容易受其中一種光的衰減而出現顏色變化，導致出光質量也沒有保障；而本實用新型採用了耐高溫的玻璃、晶體和陶瓷，不會在高溫的條件下產生失效，較現在通過膠體與螢光粉混合製備的螢光片更穩定，可確保在高溫情況下不變色，不色漂，由於玻璃、晶體和陶瓷的性能穩定，不會受溫度的變化而變化，因此也不存在使用壽命的問題，

3、採用了高效透明光轉換介質，其的本體在製備完成後就呈黃色或黃綠色，不僅可見光透過率高，經打磨和表面鍍膜處理後，出光效率更高，並且實現了高的光轉化效率。

附圖說明

圖1是本實用新型受雷射激發轉化成白光的發光裝置採用平面光轉換介質的結構示意圖。

圖2是本實用新型受雷射激發轉化成白光的發光裝置採用平面光轉換介質的另一種結構示意圖。

圖3是本實用新型受雷射激發轉化成白光的發光裝置採用弧面光轉換介質的結構示意圖。

圖4是本實用新型受雷射激發轉化成白光的發光裝置採用弧面光轉換介質的另一種結構示意圖。

圖5是本實用新型受雷射激發轉化成白光的發光裝置採用錐面光轉換介質的結構示意圖。

圖6是本實用新型受雷射激發轉化成白光的發光裝置採用錐面光轉換介質的另一種結構示意圖。

具體實施方式

如圖5和6所示，是本實用新型所述的一種受雷射激發轉化成白光的錐面介質發光裝置，包括固態的光轉換介質1和雷射發射裝置2，所述雷射發光裝置發出藍光雷射並通過光轉換介質後激發轉化成白光。所述藍光雷射的光波長為420-470nm之間；上述波長的藍光雷射可以由LD晶片直接產生；也可由多顆LD晶片通過串聯、並聯或串並聯混後連接後，再通過光纖合束後產生；或由目前單顆LD光源或陣列產生；亦可由通過泵浦光源通過增益後倍頻或混頻產生；當然也可以採用由其他方式產生的波長為420-470nm的藍光雷射。

所述光轉換介質可以為玻璃、透明陶瓷、單晶中的任一種；在本實施例中所述的光轉換介質採用的是透明陶瓷，該透明陶瓷的本體呈黃色或黃綠色，並且將其發射波長調整為520-760nm，可見光透過率大於80％以上時，其獲得的光轉化效率最佳。為了提高光轉換效果，所述光轉換介質在受激發麵做拋光和鍍膜處理。同時，所述光轉換介質的光線出射面的形狀可以為如圖1和圖2中的平面；還可以是如圖3和圖4中的弧形表面；或是圖5和圖6中的錐體外表面；其中弧面和錐體的出射角為1-150度角。當然，所述光轉換介質也可以做成各種帶出光效果的透鏡結構。

同時，也可以將上述透明陶瓷替換為玻璃或單晶，同樣可以達到高效穩定的激發白光的目的。

同時，本實用新型還可以將上述實施例中所述的受雷射激發轉化成白光的錐面介質發光裝置，應用在白光光源、照明燈具或者投影裝置等領域，作為其發光光源部分使用，同樣可以劇院較高的光轉換效率並且在長期在接受雷射照射的情況下，不會受雷射產生的高溫而出現顏色變化和失效，使其光源的壽命明顯增加，大大節省成本。

由於本實用新型利用黃色透明陶瓷、玻璃、單晶可以較好的處理了光轉換問題，能將藍光雷射轉換成白光，並大幅提高了光轉換效率，因此上述的裝置還可用於照明領域、投影等要求高效率光輸出的領域，作為照明器或投影儀器的發光光源使用，具有極高的經濟價值。