一种激光照明装置的制作方法

1.本发明属于照明技术领域，尤其涉及一种激光照明装置。


背景技术：

2.传统led光纤照明通常采用白光和塑料光纤，由于塑料光纤对光的损耗较大，传输距离近，且由于白光由多种波长的光混合而成，在传输过程中，各波长在光纤中的损耗不同，导致到应用端后，光色发生偏移，在一定程度上限制了光纤照明的发展。
3.授权公告号为cn105222021b的专利文献公开了一种激光无电照明系统，虽然采用的是激光ld通过石英光纤来进行实现，但出光部分，采用的是反射式激发，激发装置采用陶瓷荧光粉，这样得到的光效较低，且陶瓷荧光粉反射到光纤里面的光，会对激光ld有一定损伤，降低激光ld的使用寿命。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种激光照明装置，采用石英光纤，提高光纤传导照明传输距离；采用透射式激发，提高了出光效率和激光ld寿命；同时，出光端采用扩散透镜扩光，从而可以采用硅胶式荧光帽，提高了安全性。
5.为了达到上述目的，本发明的技术方案为：一种激光照明装置，包括电源、光电转换模块、光纤组、激光激发装置；
6.所述光电转换模块包括激光芯片和光学系统，所述激光芯片用于将电流转化为激光，所述光学系统用于将发散激光转化为平行激光；
7.所述光纤组为传输部件，将所述光电转换模块和所述激光激发装置连接，平行激光进入所述光纤组，并通过所述光纤组向其输出端传输；所述光纤组的输出端设有光纤连接端子，所述光纤组通过所述光纤连接端子与所述激光激发装置连接，并将平行激光传输到所述激光激发装置；
8.所述激光激发装置包括螺母、激光激发装置固件、扩散透镜、透镜压环、荧光帽、荧光帽压环；
9.所述激光激发装置固件的一端内部设有陶瓷插芯限位孔，用于固定陶瓷插芯；外部设有陶瓷芯压环连接螺纹，用于与陶瓷芯压环连接；
10.所述激光激发装置固件的另一端内部设有透镜限位孔和透镜压环限位孔，所述透镜压环通过所述透镜压环限位孔将所述扩散透镜固定在所述激光激发装置固件的透镜限位孔内，所述透镜压环上设有荧光帽限位台阶，所述荧光帽通过所述荧光帽限位台阶与所述透镜压环连接；外部设有荧光帽压环连接螺纹和激发座限位环，所述荧光帽压环通过所述荧光帽压环连接螺纹与所述激光激发装置固件连接；
11.所述激光激发装置固件的中间内部设有内腔；外部设有激发座固定螺纹，所述螺母通过所述激发座固定螺纹与所述激光激发装置固件连接；
12.平行激光进入所述激光激发装置固件内腔，经过所述扩散透镜转换后照射在所述
荧光帽上并激发出白光。
13.进一步，还包括前端设有反光杯用于控制光分布。
14.进一步，所述光电转换模块还包括恒流模块和风扇，所述恒流模块用于稳定电流，所述风扇用于所述激光芯片散热。
15.进一步，所述光学系统为透镜或透镜组。
16.进一步，所述光纤连接端子包括光纤、光纤尾柄、陶瓷插芯、陶瓷芯压环；所述光纤包括光纤铠甲、光纤紧套层、裸光纤；所述光纤尾柄为t型圆柱或花瓣状，一端插入所述光纤铠甲，与所述光纤铠甲紧密连接；一端露出所述光纤铠甲，露出所述光纤铠甲的一端设有与所述陶瓷插芯配合的圆孔；所述光纤尾柄与所述陶瓷插芯通过所述圆孔固定连接；所述光纤尾柄的中心沿其长度方向设有第一通孔，所述陶瓷插芯的中心沿其长度方向设有第二通孔，所述第一通孔与所述第二通孔同心连通；所述裸光纤依次穿入所述第一通孔和所述第二通孔，穿过所述第一通孔的裸光纤外包裹有所述光纤紧套层；所述陶瓷芯压环固定套设在所述光纤铠甲上，用于与所述激光激发装置固件连接。
17.进一步，所述扩散透镜为平凹透镜，厚度为3
‑
5mm。
18.进一步，所述透镜压环上还设有透镜压环连接螺纹和透镜压环拧紧槽。
19.进一步，所述荧光帽材质为硅胶和黄色荧光粉，所述荧光帽长度为15
‑
30mm，直径为10
‑
20mm。
20.进一步，所述激光波长为450nm
±
50nm。
21.进一步，所述内腔长度为10
‑
18mm，所述内腔内壁涂有镍层或铝层。
22.本技术方案的工作原理在于：电源通过光电转换模块将电转换为平行激光，其中电流经过恒流模块形成稳定电流，稳定电流经过激光芯片转换为发散激光，风扇用于激光芯片散热，发散激光经过光学系统转换为平行激光；平行激光通过光纤组传输至激光激发装置，平行激光进入激光激发装置固件内腔，经过扩散透镜转换后照射在荧光帽上并激发出白光进行照明。
23.本发明一种激光照明装置的优点如下：
24.1、激光波长为450nm
±
50nm，其功率大，并采用石英光纤进行传输，能够传输更远的距离。激光波长为450nm
±
50nm，单颗功率能够达到3
‑
5w左右；石英光纤对波长为450nm
±
50nm的光的损耗值较小，其损耗只有塑料光纤的6％左右，从而能够传输更远的距离。
25.2、采用透射式激发，提高了出光效率和激光ld寿命，同时也提高了安全性。出光端采用扩散透镜扩光，一方面，光不会反射到光纤里面，提高了出光效率和激光ld寿命；另一方面，使出光能够分散在各个角度，从而将能量分散在空间角内，各单位点接收的能量小，温度低，所以可以采用硅胶材质荧光帽进行激发；另外，采用扩散透镜扩光可以提高安全性，由于单位能量低，即使荧光帽掉落，也不会造成安全隐患。
26.3、采用陶瓷插芯，激光在传输时，激光损耗小，发光效率高。
27.4、激光激发装置固件内腔长度为10
‑
18mm且扩散透镜厚度为3
‑
5mm时，激光激发效率最高；同时，内腔内壁涂镍层或铝层可以提高激光激发效率。
28.5、通过采用光纤组将电源部分与照明部分分离，可以将电源完全隔离在危险品的生产、存储区域，提高了照明安全问题。
29.本发明一种激光照明装置具有出光效率高，使用寿命长，且安全性高等优点。
附图说明
30.图1为本发明一种激光照明装置的结构示意图；
31.图2为本发明光纤连接端子的结构示意图；
32.图3为本发明激光激发装置固件的结构示意图；
33.图4为本发明透镜压环的结构示意图。
具体实施方式
34.下面通过具体实施方式进一步详细说明：
35.说明书附图中的附图标记包括：1、电源；2、光电转换模块；21、激光芯片；22、光学系统；3、光纤组；4、光纤连接端子；41、光纤；411、光纤铠甲；412、光纤紧套层；413、裸光纤；42、光纤尾柄；43、陶瓷插芯；44、陶瓷芯压环；5、螺母；6、激光激发装置固件；61、陶瓷插芯限位孔；62、陶瓷芯压环连接螺纹；63、透镜限位孔；64、透镜压环限位孔；65、荧光帽压环连接螺纹；66、激发座限位环；67、内腔；68、激发座固定螺纹；7、扩散透镜；8、透镜压环；81、荧光帽限位台阶；82、透镜压环连接螺纹；83、透镜压环拧紧槽；9、荧光帽；10、荧光帽压环。
36.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
37.实施例基本如附图1至附图4所示：一种激光照明装置，包括电源1、光电转换模块2、光纤组3、激光激发装置；光电转换模块2包括激光芯片21、光学系统22，激光芯片21用于将电流转化为激光，激光为蓝光，激光波长为450nm
±
50nm，光学系统22为透镜或透镜组，用于将发散激光转化为平行激光；光纤组3为传输部件，将光电转换模块2和激光激发装置连接，平行激光进入光纤组3，并通过光纤组3向其输出端传输；光纤组3的输出端设有光纤连接端子4，光纤组3通过光纤连接端子4与激光激发装置连接，并将平行激光传输到激光激发装置。光纤连接端子4包括光纤41、光纤尾柄42、陶瓷插芯43、陶瓷芯压环44；光纤41为石英光纤，包括光纤铠甲411、光纤紧套层412、裸光纤413；光纤尾柄42为t型圆柱或花瓣状，一端插入光纤铠甲411，与光纤铠甲411紧密连接；一端露出光纤铠甲411，露出光纤铠甲411的一端设有与陶瓷插芯43配合的圆孔；光纤尾柄42与陶瓷插芯43通过圆孔固定连接，采用陶瓷插芯43，激光损耗小，发光效率高；光纤尾柄42的中心沿其长度方向设有第一通孔，陶瓷插芯43的中心沿其长度方向设有第二通孔，第一通孔与第二通孔同心连通；裸光纤413依次穿入第一通孔和第二通孔，穿过第一通孔的裸光纤413外包裹有光纤紧套层412；陶瓷芯压环44固定套设在光纤铠甲411上，用于与激光激发装置固件6连接。
38.激光激发装置包括螺母5、激光激发装置固件6、扩散透镜7、透镜压环8、荧光帽9、荧光帽压环10；激光激发装置固件6的一端内部设有陶瓷插芯限位孔61，用于固定陶瓷插芯43，陶瓷插芯43插入陶瓷插芯限位孔61与激光激发装置固件6固定连接；外部设有陶瓷芯压环连接螺纹62，用于与陶瓷芯压环44连接。激光激发装置固件6的另一端内部设有透镜限位孔63和透镜压环限位孔64，透镜限位孔63用于固定扩散透镜7，扩散透镜7为平凹透镜，厚度为3
‑
5mm，透镜压环限位孔64用于固定透镜压环8，透镜压环8通过透镜压环限位孔64将扩散透镜7固定在激光激发装置固件6的透镜限位孔63内，透镜压环8上设有荧光帽限位台阶81、
透镜压环连接螺纹82和透镜压环拧紧槽83，荧光帽9通过荧光帽限位台阶81与透镜压环8连接，透镜压环8通过透镜压环连接螺纹82与透镜压环限位孔64连接，透镜压环拧紧槽83用于拧紧透镜压环8，荧光帽9材质为硅胶和黄色荧光粉，是硅胶和黄色荧光粉根据一定配比，通过模具制作而成，荧光帽9长度为15
‑
30mm，直径为10
‑
20mm；外部设有荧光帽压环连接螺纹65和激发座限位环66，荧光帽压环10通过荧光帽压环连接螺纹65与激光激发装置固件6连接。激光激发装置固件6的中间内部设有内腔67，长度为10
‑
18mm，内腔67内壁涂有镍层或铝层，可以提高激光激发效率；外部设有激发座固定螺纹68，螺母5通过激发座固定螺纹68与激光激发装置固件6连接。
39.平行激光进入激光激发装置固件6内腔，经过扩散透镜7转换后照射在荧光帽9上并激发出白光。具体地，激光激发装置固件6内腔长度为10
‑
18mm且扩散透镜7厚度为3
‑
5mm时，激光激发效率最高。
40.具体地，光电转换模块2还包括恒流模块和风扇，恒流模块用于稳定电流，风扇用于激光芯片21散热。
41.具体地，激光照明装置还包括前端设有反光杯用于控制光分布。
42.本发明采用石英光纤进行传输，能够传输更远的距离；同时激光波长为450nm
±
50nm，单颗功率能够达到3
‑
5w左右；石英光纤对波长为450nm
±
50nm的光的损耗值较小，其损耗只有塑料光纤的6％左右，从而能够传输更远的距离。
43.出光端采用扩散透镜扩光，一方面，光不会反射到光纤里面，因此不会对激光ld有损伤，提高了出光效率和激光ld寿命；另一方面，使出光能够分散在各个角度，从而将能量分散在空间角内，各单位点接收的能量小，温度低，所以可以采用硅胶材质荧光帽进行激发；另外，采用透镜扩光可以提高安全性，由于单位能量低，即使荧光帽掉落，也不会造成安全隐患。
44.采用光纤组将电源部分与照明部分分离，可以将电源完全隔离在危险品的生产、存储区域，提高了照明安全问题。
45.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
46.以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本技术给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本技术的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本技术要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。