[實用新型]一種汽車激光遠光燈的光學結構

有效

• 申請號: 201420339918.4
• 申請日: 2014-06-24
• 公開（公告）號: CN203980073U
• 公開（公告）日: 2014-12-03
• 發明（設計）人: 鄧云龍;文尚勝
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: F21S8/10
• 分類號: F21S8/10;F21V13/04;F21W101/10
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 蔡茂略

技術領域

本實用新型涉及汽車遠光燈，具體涉及一種汽車激光遠光燈的光學結構。

背景技術

半導體激光器具有體積小、壽命長、重量輕、結構簡單、功率轉換效率高、穩定性好等優點在激光通訊，光電檢測，印刷制版等領域有著廣泛的應用前景。自從大功率半導體激光器的研制成功，特別是連續大功率藍光、橙光激光器研制成功，使得激光應用到日常照明成為了可能。其節能環保，亮度高，方向性好等優勢，更是使得激光應用到汽車照明領域的前景一片光明。

目前汽車遠光燈主要是用鹵素燈，氙氣燈以及LED燈，其中鹵素燈、氙氣燈是因為壽命以及能耗問題，必然會被固體光源所代替。而LED作為新興的節能環保固體光源，是照明領域的寵兒，但是其也有其自身的問題，比如說，散熱要求很高，電驅動要求嚴格，光衰以及色溫的控制比較困難等等問題，限制著其推廣和應用。在燈具上一般使用一定數量普通封裝的LED，或者使用尺寸較大的COB封裝的LED。如果用這些LED去設計汽車遠光燈，技術要求很高，照明效果卻跟上一代的鹵素、氙氣遠光燈相比差別不大。因此，人們開始考慮用激光來設計遠光燈。較為成熟的做法是用高功率藍光激光打在透明介質上，透明介質產生一些非線性現象，使得激光波長得以一定程度的展寬[3]，然后激光經過橙黃濾光片，實現白光激光出射。這樣得到的白光穩定性較好，但是需要的光機結構非常復雜、非常精密，加工裝配起來比較困難。

實用新型內容

為了克服上述現有技術存在的缺點與不足，本實用新型提供一種汽車激光遠光燈的光學結構。

本實用新型采用如下技術方案：

一種汽車激光遠光燈的光學結構，包括半導體激光器、激光耦合器、光纖合束器、傳輸光纖、光纖分束器、限束反光罩及準直透鏡，所述半導體激光器發射的激光通過激光耦合器傳輸到光纖合束器，所述光纖合束器、傳輸光纖、光纖分束器依次連接，所述光纖分束器的另一端與限束反光罩連接，所述準直透鏡與限束反光罩的另一端連接。

所述光纖分束器在每根光纖末端熔融形成凸面型的光纖微透鏡。

所述限束反光罩是喇叭狀，最大直徑與準直透鏡的口徑相等。

所述凸面型的光纖微透鏡的曲率半徑為12.3um。

所述傳輸光纖長度大于等于2cm，直徑為100um的石英光纖。

所述光纖合束要求注入的激光束整形為矩形光束，寬度保持激光器寬度100um，高度小于等于10um。

本實用新型的有益效果：

(1)本實用新型通過光纖合束的辦法把大功率的藍光激光、綠色激光、橙色激光以及紅色激光混合獲得白光光源，不改變出光面積容易可獲得高亮度白光。滿足遠光燈照得更遠照得更亮的要求；

(2)本實用新型的高亮度發光面積小，約為100um×100um，準直效果好，在相同功率情況下，在設計的照明區域內，可以得到更高的照度；

(3)本實用新型的專門設計有光線均勻化機構，在規定的照明區域內，與一般鹵素燈和LED遠光燈比，照度分布更加均勻。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖。

圖中所示為：1-半導體激光器；2-光纖合束器；3-傳輸光纖；4-光纖分束器；5-限束反光罩；6-準直透鏡；

具體實施方式

下面結合實施例及附圖，對本實用新型作進一步地詳細說明，但本實用新型的實施方式不限于此。

實施例1

如圖1所示，一種汽車激光遠光燈的光學結構，包括半導體激光器1，光纖耦合器、光纖合束器2、傳輸光纖3、光纖分束器4、限束反光罩5及準直透鏡6，所述半導體激光器1發出顏色可以是藍光、綠光、橙光及紅色光，半導體激光器1發射的激光通過激光耦合器后傳輸到光纖合束器2，所述光纖合束器2與傳輸光纖3的一端連接，其另一端與光纖分束器4一端連接，所述光纖分束器4的另一端與限束反光罩5連接，所述準直透鏡6與限束反光罩5的另一端連接。

所述光纖合束器2是多根光纖熔融拉錐成一根光纖，激光合束后的傳輸光纖3是纖芯直徑為100um的石英光纖，對各波長的半導體激光束進行矯正整型，激光耦合器輸出光斑形狀10um×100um，經過光纖合束器后輸出均勻的圓斑，傳輸光纖的長度大于等于2cm。