同时用于照明与通信的激光光源装置制造方法及图纸

一种同时用于照明与通信的激光光源装置，包括：一镜筒，该镜筒为圆管形；一单晶体荧光片，其安装在镜筒内；一会聚透镜，其安装在镜筒内，位于单晶体荧光片的一侧；一半导体激光二极管；一半导体致冷器，其位于镜筒外靠近会聚透镜的一侧；所述半导体激光二极管安装在半导体致冷器上，该半导体激光二极管位于镜筒内，且靠近会聚透镜。

Laser light source device for lighting and communication

A laser light source device for lighting and communication, including: a lens barrel, the barrel is cylindrical; a single crystal phosphor plates installed in the cylinder; and a converging lens, which is installed in the lens barrel, one side in the single crystal phosphor plates; semiconductor laser diode; semiconductor cooler it is located in the outer barrel, close to the side of the focusing lens; the semiconductor laser diode is installed in the semiconductor cooler, the semiconductor laser diode in the tube, and close to the lens.

【技术实现步骤摘要】
同时用于照明与通信的激光光源装置
本专利技术涉及一种激光照明装置，具体地说，涉及一种同时用于照明与通信的激光光源装置。
技术介绍
可见光通信技术具有安全节能、无需频谱认证、免电磁干扰、通信容量大等很多优势，应用前景广阔，是光通信领域的研究热点。传统的可见光通信使用LED作为光源，但是由于LED的带宽很窄，使得以LED作为光源的可见光通信系统的传输速率受到限制；另一方面高的注入电流密度会导致LED的输出光功率下降，使得LED用于通信目的时在调制速度和输出功率之间面临一个不可避免的折中。而半导体激光二极管具有良好的光学特性和更快的频率响应速度，可以同时实现照明与通信应用，但是传统的荧光粉及硅胶受到高强度的激光辐射会瞬间淬灭。这些问题亟待解决。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种同时用于照明与通信的激光光源装置，其能够同时实现照明与通信应用的激光光源，解决了LED用作可见光通信光源的光功率低和带宽低的问题，同时也解决了传统荧光粉及硅胶受到高强度的激光辐射会瞬间淬灭的问题；蓝光半导体激光二极管激发黄色单晶体荧光片合成的白光，一方面提高了发光效率，另一方面提高了频率响应速度。本专利技术提供一种同时用于照明与通信的激光光源装置，包括：一镜筒，该镜筒为圆管形；一单晶体荧光片，其安装在镜筒内；一会聚透镜，其安装在镜筒内，位于单晶体荧光片的一侧；一半导体激光二极管；一半导体致冷器，其位于镜筒外靠近会聚透镜的一侧；所述半导体激光二极管安装在半导体致冷器上，该半导体激光二极管位于镜筒内，且靠近会聚透镜。本专利技术的有益效果在于：半导体激光二极管与单晶体荧光片非直接接触，保持间距，通过会聚透镜调节激光光束以充分激发单晶体荧光片发光，可以使该光源产生的热量及时散发出去，拓宽了可见光通信的应用范围；另一方面，单晶体荧光片具有相比于传统荧光粉更高的响应速度，加快了通信时的传输速度。附图说明为进一步说明本专利技术的
技术实现思路
，以下结合实施例及附图详细说明如后，其中：图1是本专利技术的同时用于照明与通信的激光光源装置结构示意图。图2是本专利技术的同时用于照明与通信的激光光源的外量子效率随电流的变化曲线。图3是本专利技术的同时用于照明与通信的激光光源的色坐标与电流的关系曲线。图4是本专利技术的同时用于照明与通信的激光光源的相关色温(CCT)、显色指数(CRI)与电流的关系曲线。图5是本专利技术的同时用于照明与通信的激光光源在不同电流下的频率响应曲线。具体实施方式此处说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，本专利技术的示意性实例及说明用于解释本专利技术，并不构成本专利技术的不当限定。请参阅图1所示，本专利技术提供一种同时用于照明与通信的激光光源装置，包括：一镜筒1，该镜筒1为圆管形，所述镜筒1的长度可调，直径为12.7mm；其中所述镜筒1涂有防静电涂层，其侧面带有镂空槽，可以快速、简单地进行复杂光学配件的装配，并且可以在不拆卸装置的情况下调节光学元件，还包含内径为17.9mm的可旋转滑动盖，可以覆盖透镜套筒镂空槽，防止不需要的光线进入系统中，并保持套筒中光学装置的清洁；一单晶体荧光片2，其安装在镜筒1内；其中所述单晶体荧光片2的形状为圆柱状，厚度为0.5至2mm，直径为6至12mm，单晶体荧光片由于晶界的减少能够承受较高的温度，延长该激光光源装置的使用寿命；一会聚透镜3，其安装在镜筒1内，位于单晶体荧光片2的一侧，所述单晶体荧光片2位于会聚透镜3的焦点处；其中所述会聚透镜3为双凸透镜或平凸透镜，焦距为5至15mm，小的焦距有利于减小整个激光光源装置的长度；所述会聚透镜3表面镀有增透膜，增透波长为350至700nm，可以增加该激光光源装置的光输出；其中所述单晶体荧光片2与会聚透镜3之间有5至15mm的间距，与传统的荧光粉直接涂敷在芯片上相比，可以大大增加散热，有利于该激光光源装置的使用寿命的延长；一半导体激光二极管4，所述半导体激光二极管4为蓝光半导体激光二极管，单晶体荧光片2被蓝光激发后发射黄光，所述半导体激光二极管4的波长为440至470nm；一半导体致冷器5，其位于镜筒1外靠近会聚透镜3的一侧；其中所述半导体致冷器5可以精确控制半导体激光二极管4的工作温度(-55℃至+150℃)，使半导体激光二极管4的芯片不受温度的影响，增加该激光光源装置的工作稳定性；所述半导体激光二极管4安装在半导体致冷器5上，该半导体激光二极管4位于镜筒1内，且靠近会聚透镜3；其中所述半导体激光二极管4通过半导体激光二极管安装座一端连接镜筒一端连接半导体致冷器。本专利技术的工作过程为，请再参阅图1，一种同时用于照明与通信的激光光源装置，包括：一镜筒1，一单晶体荧光片2，其安装在镜筒1内，一会聚透镜3，其安装在镜筒1内，位于单晶体荧光片2的一侧，一半导体激光二极管4，一半导体致冷器5，其位于镜筒1外靠近会聚透镜3的一侧，所述单晶体荧光片2位于会聚透镜3的焦点处，所述半导体激光二极管4安装在半导体致冷器5上，该半导体激光二极管4位于镜筒1内，且靠近会聚透镜3。当图1中的半导体激光二极管4处于正常工作状态时，其发出的蓝光激光经过会聚透镜3会聚并激发位于其焦点处的单晶体荧光片2发射黄光，部分蓝光与黄光混合形成白光。该激光光源装置合成的白光的外量子效率随着输入电流的增加而增加最后趋于饱和，如图2所示；该激光光源装置合成的白光具有相对稳定的色品质，其色坐标随输入电流的增加变化不大，如图3所示，其相关色温(CCT)以及显色指数(CRI)随输入电流的波动也很小，如图4所示；该激光光源装置合成的白光的频率响应速度远远大于白光LED，如图5所示。以上所述仅为本专利技术的优选实例而已，并不用于限制本专利技术，对于本领域的技术人员来说，本专利技术可以有各种改变和变化。凡对本专利技术所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种同时用于照明与通信的激光光源装置，包括：一镜筒，该镜筒为圆管形；一单晶体荧光片，其安装在镜筒内；一会聚透镜，其安装在镜筒内，位于单晶体荧光片的一侧；一半导体激光二极管；一半导体致冷器，其位于镜筒外靠近会聚透镜的一侧；所述半导体激光二极管安装在半导体致冷器上，该半导体激光二极管位于镜筒内，且靠近会聚透镜。

【技术特征摘要】
1.一种同时用于照明与通信的激光光源装置，包括：一镜筒，该镜筒为圆管形；一单晶体荧光片，其安装在镜筒内；一会聚透镜，其安装在镜筒内，位于单晶体荧光片的一侧；一半导体激光二极管；一半导体致冷器，其位于镜筒外靠近会聚透镜的一侧；所述半导体激光二极管安装在半导体致冷器上，该半导体激光二极管位于镜筒内，且靠近会聚透镜。2.根据权利要求1所述的同时用于照明与通信的激光光源装置，其中所述镜筒的长度可调。3.根据权利要求1所述的同时用于照明与通信的激光光源装置，其中所述单晶体荧光片的厚度为...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘喆，杨杰，薛斌，王军喜，李晋闽，
申请(专利权)人：中国科学院半导体研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11