一种高流明密度绿光光源的制作方法

本实用新型涉及一种绿光光源，属于激光光源技术领域，尤其涉及一种高流明密度绿光光源。

背景技术：

近几年投影仪发展迅速，尤其以家用和商用的微型投影仪获得广泛认可。商务和家用投影仪也向着轻量化，高亮度，高清晰度等方向发展。执照这一类投影仪需要出光面积小且光通量大的光源，即高流明密度(hld)光源。

philips公司开发出应用于投影领域的hld光源，这一方案包括多个固态光源以及一细长的陶瓷体。固态光源一般采用led光源。细长陶瓷体吸收激发光后转化成波长更长的光能量发射。光源包括折射率1.8的荧光棒和折射率1.5的聚合物透镜(cpc)搭配使用可获得最大光线利用率。使用64颗蓝色led，总激发光功率22200lm激发荧光匀光棒可实现高亮度绿光。

然这种绿色光源还是存在以下缺点：

(1)led固态光源发光角度大，多颗led芯片集中使用时大部分光线不能进入波长转化的细长陶瓷体或荧光材料中，导致能量利用率低下。

(2)每个led发光都需要连接电极。导致电路设计复杂。

(3)由于需要多个led器件，这一类高流明密度光源的体积较大。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是：一种高流明密度绿光光源，该绿光光源利用蓝色激光器作为光源并通过光线整形后通过掺铝yga晶体转变为绿色光源，从而减少能量的损失。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种高流明密度绿光光源，包括蓝色激光器，所述蓝色激光器的发光侧设置有用于将蓝色激光器发出的光线转化为平行光线的整形光学镜片组，所述光学镜片组的下游设置有掺铝yga晶体。

作为一种优选的方案，所述掺铝yga晶体为矩形晶体，该掺铝yga晶体的厚度为1mm-3mm。

作为一种优选的方案，所述蓝色激光器为蓝色激光二极管。

作为一种优选的方案，所述整形光学镜片组包括孔板和扩束镜、所述孔板和扩束镜按照光路方向依次设置，所述孔板上设置有透光孔。

作为另一种优选的方案，所述整形光学镜片组包括第一准直透镜和第二准直透镜，所述第二准直透镜设置于第一准直透镜的光路下游侧，所述第二准直透镜的尺寸大于第一准直透镜。

采用了上述技术方案后，本实用新型的效果是：由于绿光光源包括蓝色激光器，所述蓝色激光器的发光侧设置有用于将蓝色激光器发出的光线转化为平行光线的整形光学镜片组，所述光学镜片组的下游设置有掺铝yga晶体，因此，蓝色激光器产生的蓝色激光线通过整形光学镜组进行整形使高斯光束转化为平行光，然后平行的光线再通过掺铝yga晶体，掺铝yag晶体的作用则是吸收高流明密度的蓝光，产生高流明密度绿光，从而提供了高流明密度绿光光源，该光源具有以下优点：

1.利用蓝色激光器转化为绿色光源，相比直接利用绿色激光器而言，成本更低，同时，利用蓝色激光器作为光源，与多个led产生光源相比，单个半导体激光器体积更小，更容易连接电路；

2.蓝色激光器所产生蓝色激光通过整形光学镜片组后能够全部射入掺铝yag晶体，进行波长转化，能够避免多颗led产生光源无法全部进入波长转化器件(陶瓷棒或者荧光材料)带来的能量损失。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型实施例1的结构示意图；

图2是本实用新型实施例2的结构示意图；

图3是远场光强分布曲线图；

附图中：1.蓝色激光器；2.整形光学镜片组；21.孔板；22.扩束镜；23.透光孔；24.第一准直透镜；25.第二准直透镜；3.掺铝yga晶体。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本实用新型作进一步的详细描述。

实施例1

如图1所示，一种高流明密度绿光光源，包括蓝色激光器1，所述蓝色激光器1的发光侧设置有用于将蓝色激光器1发出的光线转化为平行光线的整形光学镜片组2，所述光学镜片组的下游设置有掺铝yga晶体3。所述掺铝yga晶体3为矩形晶体，该掺铝yga晶体3的厚度为1mm-3mm。

其中，所述蓝色激光器1为蓝色激光二极管。具有成本低，体积小，寿命长的优点，

本实施例中，所述整形光学镜片组2包括孔板21和扩束镜22、所述孔板21和扩束镜22按照光路方向依次设置，所述孔板21上设置有透光孔23。所述小孔孔径为0.2mm±0.05mm；

实施例2

本实施例和实施例1中的方案基本相同，只是所述整形光学镜片组2包括第一准直透镜24和第二准直透镜25，所述第二准直透镜25设置于第一准直透镜24的光路下游侧，所述第二准直透镜25的尺寸大于第一准直透镜24，这样利用第一准直透镜24和第二准直透镜25就可以将蓝色激光器1发出的光线转化成平行光。

采用实物验证实施例1和实施例2的方案，其中实验时使用450nm蓝色半导体激光器经过整形光学镜片组2整形，形成近似平行光斑。激光器放置在位移台上，可前后移动，光斑照射到样品中心位置进行激发。样品放置在3d打印机打印的底座上。为消除散射和透射蓝光的干扰，探测器敏感元件处紧贴490nm高通滤光片。可滤除波长490nm以下的蓝光干扰(蓝光450～480nm、青光480～490nm、蓝光绿490～500nm、绿光500nm～560nm)。探测器敏感元件部分与掺铝yga晶体3中心在同一高度。实验时，光束经整形后照射在掺铝yga晶体310×10mm²表面中心位置激发。探测器敏感元件在距yga晶体20cm位置，测量空间0～360°范围内光强值，每隔5°测量一次。其中，测量的远场光强分布曲线图如图3所示，通过实验检测充分说明了实施例1和实施例2中的绿色光源的可行性。

以上所述实施例仅是对本实用新型的优选实施方式的描述，不作为对本实用新型范围的限定，在不脱离本实用新型设计精神的基础上，对本实用新型技术方案作出的各种变形和改造，均应落入本实用新型的权利要求书确定的保护范围内。

技术特征：

1.一种高流明密度绿光光源，其特征在于：包括蓝色激光器，所述蓝色激光器的发光侧设置有用于将蓝色激光器发出的光线转化为平行光线的整形光学镜片组，所述光学镜片组的下游设置有掺铝yga晶体。

2.如权利要求1所述的一种高流明密度绿光光源，其特征在于：所述掺铝yga晶体为矩形晶体，该掺铝yga晶体的厚度为1mm-3mm。

3.如权利要求2所述的一种高流明密度绿光光源，其特征在于：所述蓝色激光器为蓝色激光二极管。

4.如权利要求1至3任一项所述的一种高流明密度绿光光源，其特征在于：所述整形光学镜片组包括孔板和扩束镜、所述孔板和扩束镜按照光路方向依次设置，所述孔板上设置有透光孔。

5.如权利要求1至3任一项所述的一种高流明密度绿光光源，其特征在于：所述整形光学镜片组包括第一准直透镜和第二准直透镜，所述第二准直透镜设置于第一准直透镜的光路下游侧，所述第二准直透镜的尺寸大于第一准直透镜。

技术总结
本实用新型公开了一种高流明密度绿光光源，包括蓝色激光器，所述蓝色激光器的发光侧设置有用于将蓝色激光器发出的光线转化为平行光线的整形光学镜片组，所述光学镜片组的下游设置有掺铝YGA晶体。该绿光光源利用蓝色激光器作为光源并通过光线整形后通过掺铝YGA晶体转变为绿色光源，从而减少能量的损失。

技术研发人员：庞超群;尹韶云;谭军
受保护的技术使用者：张家港奇点光电科技有限公司
技术研发日：2020.08.24
技术公布日：2021.04.06