[发明专利]一种荧光转换白激光光源装置

说明书

本发明公开了一种荧光转换白激光光源装置，属于照明光源领域，包括：发光单元、反射单元、滤波单元、波长转换单元、散热单元和光学引导单元；其中，滤波单元位于反射单元开孔处；波长转换单元和散热单元与所述光学引导单元集成为一体，且安放于反射单元内；发光单元发出的激光经反射单元开孔进入，激发波长转换单元形成白光，散热单元还用于反射白光至反射单元，再经反射单元反射后从光学引导单元射出。本发明通过反射单元及光学引导单元对白光光路进行调控，并利用散热单元和光学引导单元对波长转换材料进行散热，避免了发光饱和问题，提高了荧光材料的转换效率和热稳定性，使白激光光源具有高功率、高亮度、散热好和聚光好的优点。

技术领域

本发明属于照明光源领域，更具体地，涉及一种荧光转换白激光光源装置。

背景技术

在当前全球能源短缺的背景下，半导体固态照明以其高光效、低能耗、长寿命、环境友好等优点，引领了国家节能环保能力的持续提升。随着人们对高亮度照明设备的需求不断增加，半导体照明技术正朝着大电流、高功率密度、轻量化以及小尺寸的方向发展，作为新一代照明技术的激光照明应运而生。与现有LED技术相比，激光照明技术不仅避免了效率骤降问题，还具有超大功率、超高亮度、高准直性、照射距离远等特点，可应用于汽车大灯、投影显示、医疗设备、可见光通讯等领域，市场潜力巨大。

专利CN209524343U公开了一种白色激光封装结构，其采用蓝色激光激发黄色荧光材料得到黄光，黄光与蓝色激光混合得到白色激光，无需红、绿、蓝三基色激光合成白色光，大大降低材料及生产加工成本。然而，该方案未考虑荧光材料的热耗散和白色激光的发散，由于蓝色激光的光功率密度高、辐射光斑小，荧光材料要承受高的激辐射能量和荧光转换热量，热量的积累会导致荧光材料温度的升高，从而引发荧光材料的热猝灭效应，影响了荧光材料的发光效率和稳定性；另外，白色激光经反射后直接射出，未进行光路控制，也影响了白色激光的亮度和准直度。

专利CN112578620A公开了一种激光光源装置，其通过准直光路和聚焦光路对白色激光进行聚焦和整形后射出，可以控制发出白色激光光束的孔径角、光斑尺寸或者后工作距离，进一步扩大了白色激光的应用范围，能够获得高功率、高亮度的白色激光。然而，该方案未考虑装置的封装性能，结构分散，增大整个装置的体积。

发明内容

针对现有技术缺陷和改进需求，本发明提供了一种荧光转换白激光光源装置，通过设置散热单元对荧光材料进行散热，避免了荧光材料的热猝灭效应，解决了荧光转换材料的散热问题。

为实现上述目的，本发明所提供的一种荧光转换白激光光源装置，该装置包括：发光单元、反射单元、滤波单元、波长转换单元、散热单元和光学引导单元；

其中，所述发光单元位于所述反射单元外；所述反射单元开有小孔，所述滤波单元位于所述反射单元的小孔处；所述波长转换单元和所述散热单元与所述光学引导单元集成为一体，且安放于所述反射单元内；

所述发光单元发出的激光经所述反射单元的小孔进入，激发所述波长转换单元形成白光，所述散热单元还用于反射所述白光至所述反射单元，所述白光经反射单元反射后从光学引导单元射出。

进一步，所述光学引导单元为蓝宝石透镜。

进一步，所述波长转换单元为含黄色荧光体的荧光玻璃、荧光陶瓷或荧光单晶。

进一步，所述滤波单元为蓝光滤波片，所述发光单元为蓝光激光器，其发出的激光为蓝光，蓝光激发所述波长转换单元产生黄光，黄光与蓝光混合形成白光。

进一步，所述散热单元反射率大于85％。

进一步，所述散热单元为陶瓷材料，其导热系数不低于20W·m-1·K-1。

进一步，所述散热单元为金属材料，其导热系数不低于200W·m^-1·K^-1。