一种可产生白光的激光光源装置

技术领域

本发明涉及照明设备领域，具体为一种激光光源装置。

背景技术

现有的激光装置通常采用半导体激光发生器作为光源，现存的激光技术一直有一个短板，就是只能发出单一波长或者窄频带的光。如何将激光的频率扩展形成超宽带、超连续，涵盖紫外、可见和红外波段的相干白光激光，仍然是人类尚未实现的梦想，是个世界范围内的科技难题。这是由于激光器由光学谐振腔、增益介质和泵浦源构成。激光器波长是由增益物质中原子、分子或者离子的能级结构决定的，由于自然界激光晶体材料在增益频率范围和增益带宽有很大的局限性，激光器不能产生任意波长的激光。

单个半导体激光发生器输出的光功率较低，只可输出光斑很小的平行光，往往不能满足照明的需求，实际应用中通常采用多个独立的半导体激光发生器合并排列到一块输出，然后采用准直透镜将激光发生器发出的光准直；但是这样的激光装置光斑很不均匀，而且通常体积过大，不利于安装和运输。

另外，半导体激光器波长覆盖范围为紫外至红外波段(300nm～十几微米)，颜色多为蓝色或红色，如果需要白色的光源，目前一般是采用色轮机构将激光滤色/叠色形成其他色彩的光线，但是采用色轮机构的激光装置一般价格比较高，难以推广应用。

发明内容

为了克服现有技术提及的缺点，本发明提供一种结构紧凑、体积小、使用方便并且可产生白光的激光光源装置。

本发明解决其技术问题所采用技术方案为：一种可产生白光的激光光源装置，包括机箱，所述机箱内的底部安装有激光发射模块，所述激光发射模块的前侧安装有荧光粉片，所述机箱内的顶部安装有第一聚光镜，所述机箱内的后侧安装有第二聚光镜，所述第一聚光镜和第二聚光镜的底部分别设有第一反光层和第二反光层，所述机箱的前侧于所述第二聚光镜的前方设有透光孔，所述透光孔处安装有第三聚光镜，所述第一聚光镜和第二聚光镜之间设有分光镜；所述激光发射模块发射的激光经过所述荧光粉片的激发后，由所述分光镜进行分束发散，所述第一聚光镜和第二聚光镜吸收发散的激光后，由第一反光层和第二反光层反射后，再经所述第一聚光镜和第二聚光镜发出形成平行的激光光线，所述第一聚光镜发出的平行激光光线穿透所述分光镜后，经所述第三聚光镜吸收并由所述透光孔发射出去，所述第二聚光镜发出的平行激光光线由所述分光镜反射后，经所述第三聚光镜吸收并由所述透光孔发射出去。

进一步的，所述第一聚光镜、第二聚光镜和第三聚光镜均采用向机箱内部凸起的凸透镜。

进一步的，所述激光发射模块包括安装座，所述安装座上设有矩阵均匀分布的若干安装孔，每一所述安装孔分布安装有激光发射器。其中，所述安装孔的数量优选为3×3或者4×4。

进一步的，所述荧光粉片包括有红色(R)荧光粉片、绿色(G)荧光粉片和蓝色(B)荧光粉片，通过RGB三色板的混色将所述激光发射模块发射的激光合成为白色光线。

进一步的，所述激光发射器包括有红光激光发射器(波长635-650nm)、绿光激光发射器(波长532nm)和蓝光激光发射器(波长405-473nm)，所述红光激光发射器、绿光激光发射器和蓝光激光发射器按一定比例的数量间隔安装在所述安装孔内；将三原色的激光发射器按一定比例混合安装，合成的白色光线将更加饱和。

进一步的，所述激光发射模块与所述荧光粉片之间还设有导光棱镜，所述导光棱镜将所述激光发射模块发射的激光集中照射在所述荧光粉片上。

进一步的，所述激光发射模块、所述荧光粉片和所述第一聚光镜的中心设置于同一水平线上，所述第二聚光镜和第三聚光镜的中心设置于同一垂直线上，所述分光镜呈与所述第一聚光镜和第二聚光镜的中心线倾斜45°设置。

进一步的，所述机箱外还安装有散热器，所述散热器可以是铜制或铝制散热片，也可以是风冷散热器或水冷散热器或热管散热器等等的一种或多种相结合。所述散热器可以是一个，也可以是多个，分别安装在所述机箱的各个侧面上，对机箱内部进行散热。

本发明的有益效果是：本设计的激光光源装置结构简单紧凑，体积小，安装方便，成本低，经济实用，适于推广应用；采用多激光发射器发射激光，经过多重荧光粉片的激发混合后形成白光，再由分光镜发散，通过第一聚光镜和第二聚光镜聚集，第一聚光镜和第二聚光镜底部的反射层将激光反方向通过第一聚光镜和第二聚光镜射出形成平行光线，最后通过第三聚光镜聚集吸收后由透光孔射出；多重的激光经过多次的分光和聚焦后，发射的光线光斑均匀饱和，更能满足日常照明或舞台照明需要。

附图说明

图1为本发明的结构剖切示意图；

图2为本发明的光路指示图一；

图3为本发明的光路指示图二；

图4为本发明的激光发射模块结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本方案的激光光源装置进行更加全面的描述。如附图中给出了本方案的激光光源装置的首选实施例。但是，本方案的激光光源装置可以采用许多种不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反的，提供这些实施例的目的是使对本方案的激光光源装置的公开内容更加透彻全面。

如图1和图4所示，一种可产生白光的激光光源装置，包括机箱1，所述机箱1为采用铝板制成的密封型长方体，所述机箱1内的底部安装有激光发射模块2，所述激光发射模块2包括安装座，所述安装座上设有矩阵均匀分布的若干安装孔，所述安装孔的数量为4×4(也可以为3×3或者6×6等等)，每一所述安装孔分布安装有激光发射器21，所述激光发射器21包括有红光激光发射器(波长635-650nm)、绿光激光发射器(波长532nm)和蓝光激光发射器(波长405-473nm)，所述红光激光发射器、绿光激光发射器和蓝光激光发射器按一定比例的数量间隔安装在所述安装孔内；所述激光发射模块2的前侧安装有荧光粉片6，所述荧光粉片6包括有红色(R)荧光粉片、绿色(G)荧光粉片和蓝色(B)荧光粉片；所述激光发射模块2与所述荧光粉片6之间还设有导光棱镜8，所述导光棱镜8将所述激光发射模块发射的激光集中照射在所述荧光粉片上，所述导光棱镜8可以是45°平行四边形的棱镜，也可以采用凹透镜等具有聚光功能的棱镜；所述机箱1内的顶部安装有第一聚光镜31，所述机箱内的后侧安装有第二聚光镜41，所述第一聚光镜31和第二聚光镜41的底部分别设有第一反光层32和第二反光层42，所述机箱1的前侧于所述第二聚光镜42的前方设有透光孔，所述透光孔处安装有第三聚光镜51，所述激光发射模块、所述荧光粉片和所述第一聚光镜的中心设置于同一水平线上，所述第二聚光镜41和第三聚光镜51的中心设置于同一垂直线上，所述第一聚光镜31和第二聚光镜41的中心线倾斜45°之间设有分光镜7，分光镜7采用二向分光镜，分光镜7的表面设有偏振镜面，分光镜7将从激光发射模块2发出的一部分偏角的激光透射至第一聚光镜31处，另一部分反射至第二聚光镜41处，从第一聚光镜31和第一反光层32反射出的平行光线由于偏振镜面的作用全部反射至第三聚光镜51处射出，从第二聚光镜41和第二反光层42反射出的平行光线由于偏振镜面的作用全部透射至第三聚光镜51处射出；所述第一聚光镜31、第二聚光镜41和第三聚光镜51均采用向机箱内部凸起的凸透镜。

如图2和图3所示，所述激光发射模块发射的激光经过所述荧光粉片的激发后，由所述分光镜进行分束发散，所述第一聚光镜和第二聚光镜吸收发散的激光后，由第一反光层和第二反光层反射后，再经所述第一聚光镜和第二聚光镜发出形成平行的激光光线，所述第一聚光镜发出的平行激光光线穿透所述分光镜后，经所述第三聚光镜吸收并由所述透光孔发射出去，所述第二聚光镜发出的平行激光光线由所述分光镜反射后，经所述第三聚光镜吸收并由所述透光孔发射出去。

进一步的，所述机箱1外还安装有散热器9，所述散热器9可以是铜制或铝制散热片，也可以是风冷散热器或水冷散热器或热管散热器等等的一种或多种相结合。所述散热器可以是一个，也可以是多个，分别安装在所述机箱的各个侧面上，对机箱内部进行散热。

以上所述者，仅为本发明的较佳实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即大凡依本发明申请专利范围及发明说明内容所作的简单等效变化与修饰，皆仍属本发明专利涵盖的范围内。