一种基于激光能光纤传输的安全光源的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种基于激光能光纤传输的安全光源，所述光源包括光纤激光器1和组合发光器9，光纤激光器1与组合发光器9通过光纤2相连，其中，组合发光器9包括抛物面反射镜5、汇聚透镜3和荧光反射器4，抛物面反射镜5的顶点有光路通孔10，汇聚透镜3位于抛物面反射镜5与荧光反射器4之间，汇聚透镜3的光主轴与抛物面反射镜5的光主轴重合。本发明的安全光源能够安全应用于各种作业场合；由于采用激光光纤传输，光纤传输过程中的损耗更小；采用激光激发荧光剂发光的发光效率高于传统的照明灯且光强充足；由于光纤可以弯曲，所以光路布局简单易行。
【专利说明】
一种基于激光能光纤传输的安全光源【
技术领域
】
[0001]本发明涉及光源，特别是一种基于激光能光纤传输的安全照明光源。【【背景技术】】
[0002]在许多户外照明的场合，需要将灯光置于水中(如喷泉景观照明、湖泊河流景观照明等)或地面(如广场地面照明、人行道地面指示灯)。传统的照明方法采用将电能转换为光能的方式，需要将导线埋在水中或地下。由于非纯净的水或大地是电的良好导体，因此传统照明方式对导线外的绝缘体和保护层的可靠性要求非常高。然而，目前加工工艺很难达到足够可靠性，由此导致传统照明方式具有一定安全隐患。
[0003]另一方面，在矿井、下水道、油库、加油站等需要照明的特殊区域，由于有可能聚集可燃气体(如甲烷、沼气、油气等)，传统照明方式采用的将电能转换为光能的方式有可能产生电火花，从而可能导致巨大的损失，也具有安全隐患。
[0004]激光与光纤作为光源与光传导工具却缺乏传统光源的发光面积大、发光辐射角大的特点，其耦合效率低，因此难以实现低成本而高效率的照明。【
【发明内容】
】
[0005]本发明的目的是克服现在有技术缺陷，利用激光器与光纤、通过结构改进获得一种安全性高、可应用到特殊场合、发光面积大、光辐射角大的光源，便于应用于如水下、地面或矿井等特殊区域。
[0006]为了实现上述目的，本发明提供一种基于激光能光纤传输的安全光源，所述光源包括光纤激光器1和组合发光器9,光纤激光器1与组合发光器9通过光纤2相连，其中，组合发光器9包括抛物面反射镜5、汇聚透镜3和荧光反射器4,抛物面反射镜5的顶点有光路通孔 10,荧光反射器4设在抛物面反射镜5的光主轴上，汇聚透镜3位于抛物面反射镜5与荧光反射器4之间，汇聚透镜3的光主轴与抛物面反射镜5的光主轴重合。
[0007]结构上，通过汇聚透镜3、荧光反射器4和抛物面反射镜5合成白光发光器，将白光发光器安放在照明点处，光纤激光器安放安全区域(如室内)，光纤激光器发出的激光通过传能光纤传输到白光发光器处，利用汇聚透镜将出射的激光汇聚到荧光反射器4处，荧光反射器上的荧光剂受到激光激发后发出漫反射光，漫反射光通过抛物面反射镜5反射后形成用于照明的白光光束出射。
[0008]根据本发明的一种是实施方式，荧光反射器4朝向抛物面反射镜5顶点的一面涂覆有荧光剂。
[0009]在本发明中，所述荧光剂可以是白光荧光剂或彩色荧光剂，如红光荧光剂、黄光荧光剂等。荧光剂是能够从市场购买获得产品，是荧光灯的常规组成之一，本领域技术人员可以通过选择适当的荧光剂，以改变出射光的色彩，获得白光出射光束或彩色光出射光束。
[0010]例如，涂覆氯娃酸复盐系列(如Ca8-xMgSi〇44Cl2:XEu2)可作为白光发光剂;涂覆磷酸盐系列如(La，Ce，Tb)P〇4焚光剂可作为绿色荧光剂;钛酸盐系列如CaQ.88Ti03:0.12Eu3+可作为红光发光剂等。也可以涂覆多种荧光剂以构成不同光源混合成彩色光。
[0011]在本发明中，汇聚透镜3可以是普通透镜或自聚焦透镜，或其他具有汇聚功能的光学器件。
[0012]为了使用更便利，优选地，本发明的光源还包括用于有序安装所述抛物面反射镜 5、汇聚透镜3和荧光反射器4的灯壳体，荧光反射器4远离抛物面反射镜5顶点的一面设有支撑杆，所述支撑杆通过连接件连接到灯壳体。
[0013]优选地，荧光反射器4可通过所述支撑杆和/或连接件通过机械连接方式沿光主轴方向在所述灯壳体内移动。
[0014]通过调节支撑杆和/或连接件在灯壳体内的位置实现荧光反射器5与抛物面反射镜4相对位置的改变，以改变组合发光器出射的光束状态。当荧光反射器5位于抛物面反射镜4的焦点处时，出射光束为平行光或准平行光；当荧光反射器5位于抛物面反射镜4的主光轴上且远离抛物面反射镜4的顶点时，出射光束为汇聚光束；当荧光反射器5位于抛物面反射镜4的主光轴上且靠近抛物面反射镜4的顶点时，出射光束为发散光束；当荧光反射器5位于抛物面反射镜4的除焦点外的焦平面上时，出射光束为倾斜平行光束。
[0015]本发明的光源利用光纤传输激光能代替传统的电线传输电能，由于光纤传输的光能不会对人体造成伤害，因此避免在特殊照明场合中电能传输过程存在潜在危险；另一方面采用激光激发荧光剂实现发光，其发光效率高于传统的照明方式，实现节能环保。
[0016]与现有技术相比，本发明有如下优点:
[0017]1、避免传统电能光源存在的潜在危险性，能够安全应用于各种场合，包括如水下、 地面、矿井和下水道等；
[0018]2、与采用光纤直接传输照明光的光源相比，本发明采用了激光光纤传输的方案， 激光与传能光纤的耦合效率更高，光纤传输过程中的损耗更小；[〇〇19]3、采用激光激发荧光剂发光的发光效率高于传统的照明灯，明显优于如:白炽灯、氙灯和LED灯的发光效率，同时具备充足光强，具有节能环保的作用。
[0020]4、区别于传统光源采用电线，本发明采用光纤传输激光能，由于光纤可以弯曲，所以光路布局简单易行。【【附图说明】】
[0021]图1为本发明的光源的结构示意图
[0022]图2为传统照明方式应用于水下照明时的布置方式示意图；
[0023]图3为本发明的光源应用于水下照明时的布置方式示意图；
[0024]图中:1:光纤激光器，2:光纤，3:汇聚透镜，4:荧光反射器，5:抛物面反射镜，6:漫反射光，7:照明光束，8:普通导线，9:电-光转换器。【【具体实施方式】】
[0025]以下实施例用于非限制性地解释本发明的技术方案。本领域技术人员可借鉴本发明的内容，适当改变结构、连接关系、材料、参数、尺寸、工艺等环节来实现相应的其它目的， 其相关改变都没有脱离本发明的内容，所有类似的替换和改动对于本领域技术人员来说是显而易见的，都应当被视为包括在本发明的范围之内。
[0026]实施例1
[0027]结构如图1所示的光源，包括光纤激光器1和组合发光器9,通过传能光纤2进行相连。
[0028]组合发光器9安装在灯壳体(图中未画出)中，包括抛物面反射镜5、汇聚透镜3和荧光反射器4,传能光纤的出射光连接到抛物面反射镜5顶点的光路通孔10。荧光反射器4设在抛物面反射镜5的光主轴上、焦点附近区域，汇聚透镜3位于抛物面反射镜5与荧光反射器4 之间。
[0029]应用在水下照明时，如图3所示，将设置了组合发光器9的灯壳体安装在水面以下， 通过光纤2连接光纤激光器1，光纤激光器1放置在安全区域如室内，光纤激光器1发出的激光通过水底预埋的传能光纤2传输到组合发光器9处，利用汇聚透镜3将出射的激光汇聚到荧光反射器4处，荧光反射器上的荧光剂受到激光激发后发出漫反射光6,漫反射光6通过反射碗5反射后形成用于照明光束7出射。
[0030]由于传能光纤2的安全性远高于传统电能导线，因此有效提高了光源在水下应用时的安全性。
[0031]而传统的电-光转换光源在水下应用时的不知方式如图2所示，需要导线8需要预埋在水下，一旦导线的绝缘层发生损伤，就会造成危险，因此目前许多水底照明的场合都立有警示牌。
[0032]本发明通过结构改进，使得光源能够安全应用于各种场合;通过光纤传输和汇聚-反射方案，确保发光效率高于传统的照明灯或单一激光灯，实现节能环保。
【主权项】
1.一种基于激光能光纤传输的安全光源，所述光源包括光纤激光器(1)和组合发光器 (9 )，光纤激光器(1)与组合发光器(9)通过光纤(2)相连，其特征在于组合发光器(9)包括抛 物面反射镜(5)、汇聚透镜(3)和荧光反射器(4)，抛物面反射镜(5)的顶点有光路通孔(10)， 荧光反射器(4)设在抛物面反射镜(5)的光主轴上，汇聚透镜(3)位于抛物面反射镜(5)与荧 光反射器(4)之间，汇聚透镜(3)的光主轴与抛物面反射镜(5)的光主轴重合。2.根据权利要求1所述的光源，其特征在于荧光反射器(4)朝向抛物面反射镜(5)顶点 的一面涂覆有荧光剂。3.根据权利要求1所述的光源，其特征在于所述荧光剂是白光荧光剂或彩色荧光剂。4.根据权利要求1所述的光源，其特征在于汇聚透镜(3)是普通透镜或自聚焦透镜。5.根据权利要求1-4中任一项权利要求所述的光源，其特征在于所述光源还包括用于 有序安装所述抛物面反射镜(5)、汇聚透镜(3)和荧光反射器(4)的灯壳体，荧光反射器(4) 远离抛物面反射镜(5)顶点的一面设有支撑杆，所述支撑杆通过连接件连接到灯壳体。6.根据权利要求5所述的光源，其特征在于荧光反射器(4)可通过所述支撑杆和/或连 接件通过机械连接方式沿光主轴方向在所述灯壳体内移动。
【文档编号】F21V5/04GK105953146SQ201610575215
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年7月20日
【发明人】马小燠, 郭孝东, 刘征
【申请人】成都翔羽科技有限公司