[發明專利]一種非激發熒光體的高顯色激光照明系統

在審

• 申請號: 201710845329.1
• 申請日: 2017-09-18
• 公開（公告）號: CN109519718A
• 公開（公告）日: 2019-03-26
• 發明（設計）人: 孫雷
• 申請（專利權）人: 北京德瑞工貿有限公司
• 主分類號: F21K9/00
• 分類號: F21K9/00;F21K9/61;F21K9/62;F21Y113/10;F21Y115/30
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本發明公開了一種非激發熒光體的高顯色激光照明系統，包括光纖耦合傳導(包含熔融拉錐合束或捆綁合束)的紅光半導體激光器、光纖耦合傳導的綠光半導體激光器、光纖耦合傳導的藍光半導體激光器、合束光纖、積分棒。紅綠藍半導體激光器可以通過熔融拉錐合束也可以通過捆綁合束進入合束光纖得到白光輸出，再通過積分棒進行勻光和整形，獲得用于激光照明系統的高功率高顯色白光。此方法克服了藍光激發熒光體方法效率低的問題。熒光體在高功率激光的情況下不會因為熱淬滅效應導致效率下降，從而提高了照明系統效率和穩定性。

技術領域

本發明涉及一種非激發熒光體的高顯色激光照明系統。

背景技術

隨著體積小、重量輕、可靠性好、使用壽命長的半導體激光器的發展，并且激光照明具有指向性好、射程遠、易控制等特點，半導體激光照明越來越多的在投影照明、汽車照明、特種照明領域得到廣泛應用。現有的激光照明系統一般采用藍光半導體激光光源激發熒光體獲得照明用的白光，但是這種方法存在一些缺點：熒光體的量子效率會損失一部分能量；同時熒光體受激發光線呈360度發散，很多系統只能利用50％的受激發光線；所剩工作光線由于發散角過大，在收斂發散角過程中會進一步降低效率。在大功率激光照明應用場景，熒光體轉換效率在大功率激光激發下會產生熱衰減等一系列問題。激發熒光體的激光照明系統從半導體激光器發出的整體光功率利用效率一般低于20％，而本系統的整體光功率利用效率最高可達60％。

發明內容

本發明要解決的問題是：激光照明系統中用一種非激發熒光體的方法，大幅提高能量利用效率，在采用高功率激光的情況下也不會受到損傷。

本發明提供一種非激發熒光體的高顯色激光照明系統，該系統包括光纖熔融拉錐合束的紅光半導體激光器、光纖熔融拉錐合束的綠光半導體激光器、光纖熔融拉錐合束的藍光半導體激光器、合束光纖、積分棒。

所述光纖耦合傳導的紅光半導體激光器，是波長600-760nm的紅光半導體激光器通過透鏡耦合進一根光纖，N≥1個光纖耦合的紅光半導體激光器通過熔融拉錐的方法耦合進一根光纖或捆綁合束的方法形成光纖束。

所述光纖耦合傳導的綠光半導體激光器，是波長480-599nm的綠光半導體激光器通過透鏡耦合進一根光纖，N≥1個光纖耦合的綠光半導體激光器通過熔融拉錐的方法耦合進一根光纖或捆綁合束的方法形成光纖束。

所述光纖耦合傳導的藍光半導體激光器，是波長400-479nm的藍光半導體激光器通過透鏡耦合進一根光纖，N≥1個光纖耦合的藍光半導體激光器通過熔融拉錐的方法耦合進一根光纖或捆綁合束的方法形成光纖束。

所述合束光纖可以是光纖芯徑≥100μm的光纖，用于紅、綠、藍光半導體激光器的合束。紅、綠、藍光半導體激光器的輸出光纖，可以通過光纖熔融拉錐合束或者光纖捆綁合束的方法再進入合束光纖，得到白光輸出。

所述積分棒可以是圓柱形、圓錐形、矩形也可以是方錐形，積分棒的作用是可消除半導體激光器通過光纖所形成的散斑，同時對白光進行勻光和整形。

本發明所提供一種非激發熒光體的高顯色激光照明系統的主要優點和積極效果如下：采用非激發熒光體的方法，紅綠藍半導體激光器可以通過熔融拉錐合束也可以通過捆綁合束進入合束光纖得到白光輸出，再通過積分棒進行勻光和整形，獲得用于激光照明系統的高功率高顯色白光。此方法克服了藍光激發熒光體方法效率低的問題。熒光體在高功率激光的情況下不會因為熱淬滅效應導致效率下降，從而提高了照明系統效率和穩定性。

附圖說明

為進一步說明本發明的技術內容，以下結合實施例及附圖詳細說明如后，其中：

圖1為本發明的結構示意圖。

具體實施方式

為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚明白，以下結合具體實施例，并參照附圖，對本發明進一步詳細說明。