一种具有信息传递功能的激光扫海灯的制作方法

本实用新型涉及一种具有信息传递功能的激光扫海灯，属于船用探照灯技术领域。

背景技术：

扫海灯又名船用探照灯，是设置在船舶上的强光照明灯具，扫海灯具有近乎平行的光束，射程远、光照集中，主要用于船舶夜航，尤其是通过狭窄航道，内河河道等比较复杂的水域时照射航道及两岸；此外，还具有水面搜索和营救，远距离发送灯光信号通信等作用。

现有技术中，扫海灯按光源种类可分为以下几大类：一类为热辐射光源，如白炽灯和卤素灯，第二类为气体放电光源如汞灯和氙灯，第三类为led光源，其中卤素灯和氙灯的应用最为广泛。

然而，采用热辐射光源和气体放电光源的探照灯在工作时会产生高温，需要大功率冷却系统进行散热来保障扫海灯的正常运行，这就导致扫海灯的体积大大增加。此外，卤素灯的工作物质往往有毒，长期使用会对工作人员的健康带来不利的影响；氙灯启动速度慢，难以满足一些快速反应场景的需要。现有技术中，led往往被用于扫海灯的辅助照明，弥补扫海灯对近距离目标照明效果较差的缺陷。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种具有信息传递功能的激光扫海灯，该激光扫海灯能够产生均匀的光斑，大大提高激光扫海灯的照明质量，在远距离照明时能够达到良好的照明效果；同时，照明光斑的颜色、亮度、大小均可调，且具有信息传递功能。

一种具有信息传递功能的激光扫海灯，包括：控制模块和两个以上的照明光路；所述照明光路由激光光源、匀光装置和扩束输出装置组成；激光光源在控制模块的控制下发出的激光经过匀光装置后，通过扩束输出装置输出，在目标位置交叠形成照明光斑；每组照明光路中的激光光源共同构成光源模块；每组照明光路中的匀光装置共同构成消散斑模块；每组照明光路中的扩束输出装置共同构成输出模块。每个照明光路的激光光源的波长均不相同。

所述控制模块用于驱动并控制所述光源模块中的各激光光源，分别调节各激光光源的工作方式及输出功率，从而使激光扫海灯产生不同颜色、不同色温的照明光斑；所述控制模块还用于驱动并控制输出模块中的各扩束输出装置，从而调节各照明光路中照明光斑的大小和出射方向，使得激光扫海灯能够产生不同照明距离、不同形状的照明光斑；所述控制模块还具有信息调制功能。

所述光源模块用于产生照明所需的激光。所述光源模块中的各激光光源具有不同的波长，使得激光扫海灯能够产生不同颜色的照明光斑；所述控制模块能够分别驱动并控制各激光光源，调节各所述激光光源的功率、工作频率等参数。

所述消散斑模块用于消除所述光源模块发出的激光的相干性，防止照明光斑上出现激光散斑，提高照明光斑的均匀性。

所述输出模块用于将各照明光路的激光进行扩束、准直输出；各所述扩束输出装置的输出光斑大小和输出方向均可由所述控制模块控制调节，使得各照明光路的照明光斑能够在特定位置实现空间复合，从而使得激光扫海灯能够产生不同照明距离、不同大小的照明光斑。

在一些可选的实施方式中，所述消散斑模块中的各所述匀光装置出射的激光通过一耦合装置耦合，并通过一个所述扩束输出装置输出。

有益效果

1、本实用新型提供的激光扫海灯能够实现远距离照明，且照明光斑均匀性高，光斑亮度、颜色均可调，能够同时满足近距离、远距离等不同场景的照明需求；

2、由于激光的方向性高，本实用新型提供的激光扫海灯用于通信时保密性极好，抗干扰能力强。

附图说明

图1为本实用新型提供的一种激光扫海灯的结构示意图；

图2为本实用新型提供的一种激光扫海灯的一实施例的结构示意图；

图3为本实用新型提供的一种激光扫海灯的另一实施例的结构示意图；

图4为本实用新型提供的一种激光扫海灯的再一实施例的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。

一种具有信息传递功能的激光扫海灯，如图1所示，包括：控制模块和两个以上的照明光路；所述照明光路由激光光源、匀光装置和扩束输出装置组成；激光光源在控制模块的控制下发出的激光经过匀光装置后，通过扩束输出装置输出，在目标位置交叠形成照明光斑；每组照明光路中的激光光源共同构成光源模块；每组照明光路中的匀光装置共同构成消散斑模块；每组照明光路中的扩束输出装置共同构成输出模块。

如图2所示，为本实用新型提供的一种激光扫海灯的一实施例的结构示意图，所述激光扫海灯包括控制模块，以及三个照明光路，分别为红光照明光路、绿光照明光路和蓝光照明光路，各所述照明光路分别由对应颜色的激光光源、匀光装置和扩束输出装置构成，各激光光源产生的激光分别经过对应的匀光装置进行消相干后，被对应的扩束输出装置输出。各照明光路的激光光源构成光源模块，各匀光装置构成消散斑模块，各扩束输出装置构成输出模块。

本实施例中所述激光扫海灯包括红光照明光路、绿光照明光路和蓝光照明光路三个照明光路，分别采用红光激光光源、绿光激光光源和蓝光激光光源，使得所述激光扫海灯能够输出白光。

所述控制模块用于驱动并控制所述光源模块，分别调节所述光源模块中各激光光源的工作方式及输出功率。通过这样的设置，使得各所述激光光源间的工作相互独立，各所述激光光源的工作状态互不干扰，从而使本实用新型提供的激光扫海灯除输出白光外，还能够输出其他不同波长、不同色温的光；此外，所述控制模块还用于控制各所述扩束输出装置，调节各所述扩束输出装置的扩束比、出射方向等参数。

所述消散斑模块用于对所述激光进行消相干。本实用新型提供的激光扫海灯以激光作为照明光源，由于激光具有高度相干性的特点，扫海灯产生的光斑内会出现散斑，严重影响了扫海灯的照明效果，因此，通过所述消散斑模块对各所述激光器产生的激光分别进行消相干，降低所述激光扫海灯的出射光的相干性，能够有效避免散斑的产生，提高照明光斑的均匀性。

所述输出模块中的各所述扩束输出装置分别对对应的各所述激光光源产生的经过消相干后的激光进行准直、扩束并输出，且各所述扩束输出装置的输出方向均可在所述控制模块的控制下独立调节，使得各所述激光在特定距离处实现空间复合，形成所述激光扫海灯的照明光斑。通过调整各所述扩束输出装置，可以调整所述照明光斑的距离及大小，实现不同距离、不同尺寸的照明。

从上面可以看出，本实用新型提供的一种激光扫海灯采用激光作为照明光源，功耗低，照明效果好，光照强度高，光斑均匀，能够实现超远距离的良好照明；同时，所述激光扫海灯产生的光通过所述输出模块在目标位置实现空间复合和混色，各所述激光器的工作相互独立，互不影响，使得光斑的色温、颜色、亮度、照明距离等参数均可灵活调节，满足不同工作条件下的需求；不存在高温工作条件，不需要增加额外的散热设备，使得整个系统更为轻便灵活；无有害工作物质，对使用者的长期使用不存在不利影响。

如图3所示，为本实用新型提供的一种激光扫海灯的另一实施例的结构示意图，该实施例中，各照明光路的所述匀光装置通过一耦合装置耦合在一起，使得各所述照明光路被合并成一个照明光路，并通过一个所述扩束输出装置输出。本实施例中照明光路的数量设置为3路，分别采用红光激光光源、绿光激光光源和蓝光激光光源；本实用新型提供的一种激光扫海灯的照明光路数量以及采用的激光光源种类可根据实际需要调整，不应被限定于各实施例中列举的数量及种类。

如图4所示，为本实用新型提供的一种激光扫海灯的再一实施例的结构示意图，该实施例中，本实用新型提供的一种激光扫海灯还包括图像采集和处理模块，所述图像采集和处理模块采集所述激光扫海灯产生的光斑图像，当所述光斑产生畸变或所述光斑范围内出现特定目标时，所述图像采集和处理模块发出报警信息，实现扫海灯的自动搜索和预警；此外，所述图像采集和处理模块记录收集到的图像信息并存储。

在一些可选的实施方式中，本实用新型提供的一种激光扫海灯设置在姿态调整装置上，所述姿态调整装置通过所述控制模块的控制实现姿态调整，从而实现所述激光扫海灯的姿态灵活调整。

在一些可选的实施方式中，所述控制模块对各所述激光光源进行调制，将通信讯号调制到所述激光扫海灯的输出光内，使得所述激光扫海灯能够发射通讯信号，实现激光通信。在恶劣天气或强电磁干扰的环境下，常规通讯方式很可能失效。采用本实用新型提供的所述激光扫海灯进行激光通信，能够有效进行通信，且通信方向指向性强，通信保密性极好，是常规通信手段无法比拟的。

在一些可选的实施方式中，所述输出模块对激光进行光束整形后输出，使得所述激光成为具有一定几何特征的结构光。在一些可选的实施例中，光斑被调整为矩形阵列光斑，采用所述矩形阵列光斑进行海面搜索，当某一区域有搜索目标时，该部分的光斑形状会发生改变，而不存在目标的区域光斑形状不会变化，使得操作者能够快速定位目标，有效克服了常规扫海灯在广袤海域进行海面搜索时工作效率低下的问题。

在一些可选的实施方式中，所述控制模块能够控制所述激光器模块在短时间内以极高功率运行，使得所述激光扫海灯输出强度极高的激光。

本实用新型提供的一种激光扫海灯的各实施例能够任意组合实施，以实现更为丰富的功能，提供更为良好的照明、搜索、信息传递效果。本实用新型不应当被限制于某一或某几个实施例之内。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。