[实用新型]一种高亮度激光激发可见光光源装置

说明书

技术领域

本实用新型属于光结构领域，具体为一种高亮度激光激发可见光光源装置。

背景技术

目前照明市场对高密度大功率可见光照明的需求在不断增加，其应用包括投影机，数字影院，车辆照明，舞台灯，景观照明等。常见的大功率高密度光源除了传统热光源还有LED光源，而激光作为新型照明光源已开始出现。激光照明具有体积小、能量密度高，结构紧凑、投射距离远等特点，在某些领域将会逐渐取代传统照明光源，如在车灯和显示技术领域。

可见光激光照明，按原理分为以下几种：（1）蓝光激发荧光材料实现白光照明；（2）红绿蓝激光合成白色激光；（3）激光加LED混合光源技术。根据原理（2）形成的技术目前成本较高，技术难度偏大，原理（3）形成的技术受制于普通LED本身出光密度的极限限制，在高亮度照明方面有所欠缺，因此蓝光激发荧光材料将是高亮度激光照明光源的重要方向。

而目前激光激发荧光在大功率情况下主要采用蓝色光激发高速旋转的荧光粉轮，从而形成红绿蓝黄四色光源。蓝光激光打到涂有荧光的色轮上产生黄绿光，但工作时色轮需要高速旋转并不断吹风散热，还需其他配套的精密系统，整体机械结构复杂，容易损耗。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种高亮度激光激发可见光光源装置，其具有高光密度，简单紧凑的机械结构和良好的稳定性。

为实现上述技术目的，本实用新型采取的具体的技术方案为：一种高亮度激光激发可见光光源装置，包括固态荧光转化基体、反射层以及散热体；所述固态荧光转化基体包括用于接收入射光的入光面、输出光的出光面、以及光反射面；反射层覆于固态荧光转化基体的光反射面上；散热体覆于反射层外表面。

作为本实用新型改进的技术方案，还包括与入射光波长匹配的入射光增透膜，入射光增透膜覆于固态荧光转化基体的入光面上。

作为本实用新型改进的技术方案，还包括与输出光波长匹配的出射光增透膜，出射光增透膜设于固态荧光转化基体的出光面上。

作为本实用新型改进的技术方案，所述固态荧光转化基体采用的是Ce离子、Ti离子、Mn离子、Cr离子、Eu离子、Ga离子中一种或者任意质量比的多种组合掺杂的YAG晶体，Ce离子、Ti离子、Mn离子、Cr离子、Eu离子、Ga离子中一种或者任意质量比的多种组合掺杂的LuAG晶体，Ce离子、Ti离子、Mn离子、Cr离子、Eu离子、Ga离子中一种或者任意质量比的多种组合掺杂的LuYAG晶体，Ce离子、Ti离子、Mn离子、Cr离子、Eu离子、Ga离子中一种或者任意质量比的多种组合掺杂的TAG晶体，Ce离子、Ti离子、Mn离子、Cr离子、Eu离子、Ga离子中一种或者任意质量比的多种组合掺杂的YAGG晶体，Ce离子、Ti离子、Mn离子、Cr离子、Eu离子、Ga离子中一种或者任意质量比的多种组合掺杂的GGG晶体，透明陶瓷，或透明玻璃。

作为本实用新型改进的技术方案，固态荧光转化基体的体积不大于1立方厘米，形状为柱状、长方体、梯台状或者片状。

作为本实用新型改进的技术方案，反射层为镀膜；镀膜包括覆于光反射面的多层介质膜，金属膜，或者介质膜和金属膜的组合膜。

作为本实用新型改进的技术方案，金属膜的厚度为0.2-2um。

作为本实用新型改进的技术方案，反射层为反射率高于95%的金属层，金属层贴合于固态荧光转化基体的光反射面上。

作为本实用新型改进的技术方案，散热体的材质为紫铜、铝或者石墨烯。

本实用新型有益效果

本实用新型的光源装置的光源功率可调，波长可调，若入射光选为蓝光激光，入射的蓝光激光最大光功率可达百瓦级别；经过可见光光源装置对入射光的折射与反射，使得出光面输出的光密度高（光通量高），且光转化效率好；其稳态工作温度超过200℃。

本实用新型的固态荧光转化基体在反射面覆有反射层，当具有一定长度时（通常5毫米左右），固态荧光转化基体的腔体本身具有匀光器的作用，能保证出光光束在空间分布的均匀性。

本实用新型的可见光光源装置结构简单紧凑，性能稳定，无需高速旋转的机械散热结构。

附图说明

图1 本实用新型可见光光源装置的第一种结构示意图；

图2本实用新型可见光光源装置的第二种结构示意图；

图3 本实用新型可见光光源装置的第三种结构示意图；

图4 本实用新型可见光光源装置的第四种结构示意图；