一种紧凑型白光激光光源的制作方法

1.本实用新型涉及荧光激光技术领域，特别是涉及一种紧凑型白光激光光源。


背景技术：

2.荧光轮在激光显示、荧光激光光源等行业应用广泛，荧光轮巧妙的解决了荧光材料的光饱和和热饱和现象，使得荧光激光技术取得了较大的发展；传统荧光片存在饱和现象，照射功率存在上限值，只能实现低功率的光源设计。现有技术中采用荧光轮作为黄光激发部件，解决了荧光片的饱和现象，可以实现高功率光源的设计，例如申请号为202011137072.2的白光激光光源中激光模组可以射出蓝光激光光束，激光光束通过直向模块大透镜和直向模块小透镜照射到直向模块反射镜上，光束通过放射镜的反射，再通过散射片后，照射到二相色镜，二相色镜的左侧设置有蓝光小镜筒，下方设置有黄光小镜筒，激光光束经过二相色镜一部分照射到蓝光小镜筒，通过蓝光小镜筒聚焦照射到蓝光陶瓷罩内的蓝光陶瓷片，反射蓝光到二相色镜。另一部分被二相色镜反射到黄光小镜筒，通过黄光小镜筒聚焦照射到荧光轮，反射黄光到二相色镜，黄光与蓝光合成白光照射到出光口镜片；
3.但是上述技术方案中采用二相色镜，使得光源的整体体积大，并导致生产成本以及发光效率低下。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种基于不采用二相色镜的基础上实现光源系统体积小技术目的的紧凑型白光激光光源。
5.为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：本实用新型提供一种紧凑型白光激光光源，包括激光模组以及沿激光光束传播路径依次布置的反射单元、白光合光单元和白光出光单元，所述白光合光单元包括沿激光光束传播路径依次布置的散射片、白光透镜和荧光轮，所述反射单元包括沿激光光束传播路径依次布置的大反射棱镜和小反射棱镜，所述小反射棱镜位于所述白光出光单元的中心位置。
6.优选地，所述荧光轮安装在壳体内，且所述壳体的内部设有若干吸热圆柱体，所述吸热圆柱体位于所述荧光轮的下方，所述壳体的外部设置有散热翅片。
7.优选地，所述荧光轮与荧光轮安装板上，所述荧光轮安装板通过螺栓与壳体相连接；所述散射片和所述白光透镜均设置在白光镜筒上，所述白光镜筒与所述荧光轮安装板螺纹连接。
8.优选地，所述荧光轮安装板中设置有加热装置和温控探头，所述加热装置和温控探头均与温度控制器电联接。
9.优选地，所述白光透镜选用石英材质。
10.优选地，所述激光模组与所述反射单元之间具有聚焦模块，所述聚焦模块包括聚焦透镜。
11.优选地，所述壳体包括本体以及设置在所述本体上下两侧的上盖板和散热底板，
所述大反射棱镜、所述白光出光单元和所述聚焦透镜均设置在所述上盖板上。
12.优选地，所述白光出光单元正对所述白光合光单元，所述白光出光单元包括密封镜片和出光口镜片。
13.本实用新型相对于现有技术取得了以下有益效果：
14.1、本实用新型提供的紧凑型白光激光光源中采用在白光出光单元的中心位置设置小反射棱镜，并沿激光光束传播路径依次布置的散射片、白光透镜和荧光轮的方式，优化了光路，去掉了原方案中二相色镜，调整了部分透镜，缩短了整体光路行程，使整个光源系统体积更小。
15.2、本实用新型提供的紧凑型白光激光光源中壳体的内部设有整齐排列的吸热小圆柱，用于吸收荧光轮工作时，通过高速旋转散发到周围空气中的热量，然后通过壳体外部的散热翅片及配套散热风扇，将吸收的热量快速散发都光源外部空气中。
附图说明
16.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1为一种紧凑型白光激光光源的整体结构示意图；
18.图2为图1的剖视图；
19.图3为图1去除壳体后的部分结构示意图；
20.其中，散热底板1、激光模组2、聚焦透镜3、大反射棱镜4、小反射棱镜 5、散射片6、白光透镜7、荧光轮8、上盖板9、壳体10、加热装置11、温控探头12、密封镜片13、出光口镜片14、白光镜筒15、荧光轮安装板16、散热翅片17、吸热圆柱体18。
具体实施方式
21.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
22.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
23.如图1-3所示，本实用新型提供一种紧凑型白光激光光源，包括激光模组 2以及沿激光光束传播路径依次布置的反射单元、白光合光单元和白光出光单元，白光合光单元包括沿激光光束传播路径依次布置的散射片6、白光透镜7 和荧光轮8，反射单元包括沿激光光束传播路径依次布置的大反射棱镜4和小反射棱镜5，小反射棱镜5位于白光出光单元的中心位置。其中，激光模组2 发射的激光与白光合光单元和白光出光单元的轴线相平行；工作过程为：激光模组2射出蓝光激光光束，激光光束经两个反射棱镜后，再通过散射片6，照射到白光透镜7上，激光光束通过白光透镜7聚焦照射到荧光轮8，反射白光照射到白光出光单元；采用在白光出光单元的中心位置设置小反射棱镜5，并沿激光光束传播路径依次布置
的散射片6、白光透镜7和荧光轮8的方式，优化了光路，去掉了原方案中二相色镜，调整了部分透镜，缩短了整体光路行程，使整个光源系统体积更小。
24.作为一种具体的实施方式，荧光轮8安装在壳体10内，且壳体10的内部设有若干吸热圆柱体18，吸热圆柱体18位于荧光轮8的下方，壳体10的外部设置有散热翅片17；其中，吸热圆柱体18位于壳体10的内部壁面上，并垂直于荧光轮8；吸热圆柱体18用于吸收荧光轮8工作时，通过旋转散发到周围空气中的热量，然后通过壳体10外部的散热翅片17及配套散热风扇，将吸收的热量快速散发都光源外部空气中。
25.作为一种具体的实施方式，荧光轮8与荧光轮安装板16上，荧光轮安装板16通过螺栓与壳体10相连接，荧光轮8与荧光轮安装板16可产生相对转动。
26.作为一种具体的实施方式，散射片和白光透镜7均设置在白光镜筒15 上，白光镜筒15与荧光轮安装板16螺纹连接；其中，由于白光镜筒15内的白光透镜7与荧光轮8的荧光面之间的距离有严格要求，所以通过转动白光镜筒15调节其在荧光轮安装板16的安装孔内的轴向位置，可以实现白光透镜7 与荧光轮8的荧光面之间的距离调节。
27.作为一种具体的实施方式，荧光轮安装板16中设置有加热装置11和温控探头12，加热装置11和温控探头12均与温度控制器电联接。其中，由于荧光轮8中含有电动机组件，所以在低温情况下启动荧光轮8时可能出现无法启动的问题，通过预先启动加热装置11对荧光轮安装板16进行加热，热量传导至荧光轮8中，实现对荧光轮8的加热，可以解决荧光轮8在低温下可能无法启动的问题。温控探头12可以检测荧光轮安装板16的温度，通过将加热装置 11和温控探头12外接到温度控制器，可以对加热装置11的启动和停止实现控制。
28.作为一种具体的实施方式，白光透镜7选用石英材质。
29.作为一种具体的实施方式，激光模组2与反射单元之间具有聚焦模块，聚焦模块包括聚焦透镜3，以保证激光模组2发射激光能够准确投射到反射棱镜上；其中，焦透镜通过胶水固定在上盖相应位置，安装时通过专应夹具调节聚焦透镜3的前后左右来调节光路位置。
30.作为一种具体的实施方式，壳体10包括本体以及设置在本体上下两侧的上盖板9和散热底板1，大反射棱镜4、白光出光单元和聚焦透镜3均设置在上盖板9上。其中，散热底板1为散热良好的金属材质，可以起到散热作用；螺纹和螺栓连接为优选的技术方案，也可以采用其他的现有的连接方式，只要能够起到位置调节以及固定的作用即可；大反射棱镜4通过胶水固定在聚焦透镜3上方，小反射棱镜5用胶水通过专用限位工具固定在已装在上盖板9上的密封镜片13上。
31.作为一种具体的实施方式，白光出光单元正对白光合光单元，白光出光单元包括密封镜片13和出光口镜片14。
32.基于上述所有部件后的，发光原理为：
33.激光模组2可以射出蓝光激光光束，激光光束通过聚焦透镜3，经两个反射棱镜后，再通过散射片6，照射到白光镜筒15，白光镜筒15内固定白光透镜7，激光光束白光透镜7聚焦照射到荧光轮8，反射白光照射到出光口镜片 14。
34.本实用新型中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。