[发明专利]一种红蓝合光激光平板光源的制备方法

说明书

技术领域

 本发明涉及激光、光电子发光、照明科技领域，特别是一种红蓝合光激光平板光源的制备方法。

背景技术

红光和蓝光是绿色植物进行光合作用吸收最多的光，红色光有助于开花结果和延长花期，使植物长高。而蓝色光能促进绿叶生长，促进蛋白质与非碳水化合物的积累，使植物增重。目前公认440nm附近的蓝光和660nm附近的红光对植物生长的影响作用最为显著。

为了摆脱自然气候变化对农作物生长的影响，使整个农产品生产过程始终都处在可控制的状态中，出现了被称为植物工厂的现代化农业种植新方式，植物通过在大棚温室中架设人工光源的方法促进植物生长，代替太阳光给室内花卉、大棚蔬菜水果、园林苗圃、名贵中药等进行补光以助长、调节花期、维持生存等，控制和调节植物的产业过程。

植物工厂主要的人工光源有高压钠灯、金属卤化物灯、荧光灯、发光二极管（LED）等。其中节能环保的LED光源能够发出植物生长所需要的单色光（如440nm，660nm），红蓝LED组合后，形成与植物光合作用和植物形态建成基本吻合的光谱，大大提高植物对光能的吸收利用效率。但是由于大功率LED散热问题仍未得到很好的解决，大批列阵排列的小功率LED 灯珠光源需要串联后近距离照射才能保证照射强度，电路设计的可靠性较差，LED植物光源的使用受到了限制。

激光光源和LED光源相比，具有高亮度、单色性好、方向性强、光电转换效率高的性能特点。其中半导体激光器体积小、寿命长，由于采用简单的电流注入方式泵浦，与其它类型激光器相比具有更高效、更灵活、更可靠的优点而被广泛地应用。而激光的合光技术、光学元件转光及镀膜技术、导光扩散技术的应用，使得植物生长所需的红蓝光混合一起达到均匀出光的目的，避免出现植物叶片被灼伤和局部生长速度不一致的现象。

发明内容

本发明的目的是针对上述植物光源技术分析和存在的问题，提供一种红蓝合光激光平板光源的的制备方法，该激光平板光源将红蓝激光合光后，采用平凹柱面镜将激光斑点转变为一维的线光，再采用导光扩散技术将激光线光源转变为面光源，用于植物照明，使得照射覆盖面积大而且均匀。该方案电路设计简单可靠，激光器的光电转换效率高，合光激光的平板光源转换易于实施，有利于推广应用。

本发明的技术方案：

一种红蓝合光激光平板光源的制备方法，将红蓝激光合光后，采用平凹柱面镜将激光斑点转变为一维的线光，再采用导光扩散技术将激光线光源转变为平板光源，步骤如下：

1）构造红蓝合光激光光源

在带有出光口的筐体中采用合光片，将蓝光半导体激光器发出的蓝光和红光半导体激光器发出的红光合成为一束红蓝混光，并从激光光源筐体出光口射出，蓝光半导体激光器与红光半导体激光器固定于激光光源筐体的底面并使出光轴线互成90°夹角，合光片位于两束激光交汇处且与两个半导体激光器出光轴线均成45°夹角并使激光斑点落在合光片的中心，合光片用垫块支撑于激光光源筐体的底面并用粘结胶将合光片与垫块固定；

2）构造红蓝合光激光平板光源筐

激光平板光源筐包括筐体、平凹柱面镜、反射膜a、导光板、扩散板、反射膜b和固定圈，筐体为矩型且一面开口，平凹柱面镜位于筐体侧面的开口槽中，平凹柱面镜两面镀有双宽带增透膜，反射膜a位于筐体的底面，筐体内平行设置导光板和扩散板并通过四个支撑条与反射膜a隔开，其中三个等高的支撑条的间隔距离是使由平凹柱面镜转变的合光激光线光源与导光板的侧面重合，在支撑条面向腔体的一面贴有反射膜b，固定圈位于筐体的顶部并通过螺钉与筐体的侧板固定；

3）将红蓝合光激光光源固定于激光平板光源筐的平凹柱面镜一侧，并使红蓝合光激光光源从平凹柱面镜的中心射入，即可制得红蓝合光激光平板光源。

所述蓝光半导体激光器的波长为437-447nm，功率可调范围为1-100mw；红光半导体激光器的波长为655-665nm，功率可调范围为1-100mw；蓝光半导体激光器与红光半导体激光器的功率比为1: 1-10；合光片直径为15mm、厚度为2mm；合光片对波长为437-447nm的蓝色激光的透射率＞95%，对波长为655-665nm的红色激光的反射率＞95%。

所述筐体和支撑条的材质为金属铝。

本发明的工作原理：