本发明涉及激光技术领域，更具体的说，涉及一种基于红绿蓝半导体激光器合成白光的装置及方法。
背景技术：
利用激光器合成白光被应用于很多领域，例如激光显示、激光照明、舞台灯光以及户外亮化工程等。
目前利用激光器合成白光的方式主要通过三色激光器合成，例如，公开号为CN204731497U的中国发明专利公开了一种白光激光器，包括三色半导体激光二极管、激光准直系统、消色差耦合镜组、光纤插座、激光器底座。对于需求的大功率激光器而言，一般是通过合成的白光进行耦合，然而这种结构导致激光器的结构较为复杂，不易于成本的降低。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是提供一种结构简单、成本更低的基于红绿蓝半导体激光器合成白光的装置。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种基于红绿蓝半导体激光器合成白光的装置，包括：
至少两对红光激光器组件、至少一对蓝光激光器组件以及至少一对绿光激光器组件；
其中，一对红光激光器组件合成一束红色激光并与一对蓝光激光器组件合成的一束蓝色激光重合形成第一光束，另一对红光激光器组件合成另一束红色激光并与一对绿光激光器组件合成的绿色激光重合形成第二光束；
所述第一光束、第二光束平行通过耦合透镜进行耦合并输出形成白色激光。
优选的，每对所述红光激光器组件包括：第一红光半导体激光器、第二红光半导体激光器、分别与所述第一红光半导体激光器和第二红光半导体激光器对应的第一准直透镜、与第一红光半导体激光器101a对应设置的红光半波片、与第一红光半导体激光器对应设置的第一反射镜、以及与所述第二红光半导体激光器对应的第一分光构件，所述第一反射镜将所述第一红光半导体激光器发射的红色激光反射到所述第一分光构件上并与所述第二红光半导体激光器发射的红色激光在所述第一分光构件处合成一束红色激光。
优选的，所述第一准直透镜镀有638nm的增透膜，所述第一反射镜镀有638nm的高反膜。
优选的，所述第一分光构件为分光片或分光棱镜。
优选的，每对所述绿光激光器组件包括：第一绿光半导体激光器、第二绿光半导体激光器、分别与所述第一绿光半导体激光器和第二绿光半导体激光器对应的第二准直透镜、与第一绿光半导体激光器对应设置的绿光半波片、与第一绿光半导体激光器对应设置的第二反射镜、以及与所述第二绿光半导体激光器对应的第二分光构件，所述第二反射镜将所述第一绿光半导体激光器发射的绿色激光反射到所述第二分光构件上并与所述第二绿光半导体激光器发射的绿色激光在所述第二分光构件处合成一束绿色激光。
优选的，所述第一准直透镜镀有520nm的增透膜，所述第一反射镜镀有520nm的高反膜。
优选的，每对所述蓝光激光器组件包括：第一蓝光半导体激光器、第二蓝光半导体激光器、分别与所述第一蓝光半导体激光器和第二蓝光半导体激光器对应的第三准直透镜、与第一蓝光半导体激光器对应设置的蓝光半波片、与第一蓝光半导体激光器对应设置的第三反射镜、以及与所述第二蓝光半导体激光器对应的第三分光构件，所述第三反射镜将所述第一蓝光半导体激光器发射的蓝色激光反射到所述第三分光构件上并与所述第二蓝光半导体激光器发射的蓝色激光在所述第三分光构件处合成一束蓝色激光。
优选的，所述第三准直透镜镀有465nm的增透膜，所述第一反射镜镀有465nm的高反膜。
优选的，所述一对红光激光器组件合成的红色激光与所述蓝光激光器组件合成的蓝色激光通过一个或多个反射镜反射到一透反镜上合成所述第一光束；所述另一对红光激光器组件合成的红色激光与所述绿光激光器组件合成的绿色激光也通过一个或多个反射镜反射到所述透反镜上合成所述第二光束。
一种基于红绿蓝半导体激光器输出大功率白色激光的方法，包括步骤：
S1，设置至少两对红光激光器组件、至少一对蓝光激光器组件以及至少一对绿光激光器组件；
S2，将一对激光器组件合成一束红色激光与一对蓝光激光器组件合成的蓝色激光重合形成第一光束，将另一对红光激光器组件合成另一束红色激光并与一对绿光激光器组件合成的绿色激光重合形成第二光束；
S3，将第一光束与所述第二光束进行耦合输出白色激光。
本发明带来的益处是：通过至少设置两对红光激光器组件以及一对蓝光激光器组件以及一对绿光激光器组件，其中，一对红光激光器组件合成一束红色激光并与一对蓝光激光器组件合成的一束蓝色激光重合形成第一光束，另一对红光激光器组件合成另一束红色激光并与一对绿光激光器组件合成的绿色激光重合形成第二光束，再利用第一光束和第二光束通过耦合透镜合成白色激光，这样，相对于传统利用集中效益输出的白色激光，简化了装置的复杂度。
附图说明
图1是本发明实施例的大功率激光装置的结构示意图。
具体实施方式
下面描述本发明的优选实施方式，本领域普通技术人员将能够根据下文所述用本领域的相关技术加以实现，并能更加明白本发明的创新之处和带来的益处。
实施例一
如图1所示为本实施例所述的一种基于红绿蓝半导体激光器合成白光的装置，包括：至少两对红光激光器组件、至少一对蓝光激光器组件以及至少一对绿光激光器组件；其中，一对红光激光器组件合成一束红色激光（图中经过分光器105的实线表示红色激光）并与一对蓝光激光器组件合成的一束蓝色激光（图中点划线表示蓝色激光）重合形成第一光束，另一对红光激光器组件合成另一束红色激光并与一对绿光激光器组件合成的绿色激光（图中虚线表示绿色激光）重合形成第二光束；所述第一光束、第二光束平行通过耦合透镜5进行耦合并输出形成白色激光。相对于传统利用集中效益输出的白色激光，简化了装置的复杂度。
在本实施例中，每对所述红光激光器组件包括：第一红光半导体激光器101a、第二红光半导体激光器101b、分别与所述第一红光半导体激光器101a和第二红光半导体激光器101b对应的第一准直透镜102、与第一红光半导体激光器101a对应设置的红光半波片103（即638nm的1/2波片）、与第一红光半导体激光器101a对应设置的第一反射镜104、以及与所述第二红光半导体激光器101b对应的第一分光构件105，所述第一反射镜104将所述第一红光半导体激光器101a发射的红色激光反射到所述第一分光构件105上并与所述第二红光半导体激光器101b发射的红色激光在所述第一分光构件105处合成一束红色激光。本实施例中，每对红光激光器包括两个半导体激光器，从而增加了输出的红光的功率，在后续的合成白色激光的过程中，可以直接输出大功率的白色激光。
在本实施例中，作为一种改进，所述第一准直透镜102镀有638nm的增透膜，这样可以提高红色激光的纯正度，亮度，保证输出的白光具有足够的纯正度、亮度。作为进一步的优化，所述第一反射镜104镀有638nm的高反膜，从而确保反射红色激光的效率，减少光反射过程的损失。
在本实施例中，每对所述绿光激光器组件包括：第一绿光半导体激光器201a、第二绿光半导体激光器201b、分别与所述第一绿光半导体激光器201a和第二绿光半导体激光器201b对应的第二准直透镜202、与第一绿光半导体激光器201a对应设置的绿光半波片203（即520nm的1/2波片）、与第一绿光半导体激光器201a对应设置的第二反射镜204、以及与所述第二绿光半导体激光器201b对应的第二分光构件205，所述第二反射镜204将所述第一绿光半导体激光器201a发射的绿色激光反射到所述第二分光构件205上并与所述第二绿光半导体激光器201b发射的绿色激光在所述第二分光构件205处合成一束绿色激光。
在本实施例中，作为一种改进，所述第一准直透镜镀有520nm的增透膜，这样可以提高绿色激光的纯正度，亮度，保证输出的白光具有足够的纯正度、亮度。所述第一反射镜镀有520nm的高反膜，从而确保反射红色激光的效率，减少光反射过程的损失。
在本实施例中，每对所述蓝光激光器组件包括：第一蓝光半导体激光器301a、第二蓝光半导体激光器301b、分别与所述第一蓝光半导体激光器301a和第二蓝光半导体激光器301b对应的第三准直透镜302、与第一蓝光半导体激光器301a对应设置的蓝光半波片303（即465nm的1/2波片）、与第一蓝光半导体激光器301a对应设置的第三反射镜304、以及与所述第二蓝光半导体激光器301b对应的第三分光构件305，所述第三反射镜304将所述第一蓝光半导体激光器301a发射的蓝色激光反射到所述第三分光构件305上并与所述第二蓝光半导体激光器301b发射的蓝色激光在所述第三分光构件305处合成一束蓝色激光。
在本实施例中，作为一种改进，所述第三准直透镜镀有465nm的增透膜，所述第一反射镜镀有465nm的高反膜。
在本实施例中，以设置了两对红光激光器组件的激光装置为例，其中一对红光激光器组件合成的红色激光与所述蓝光激光器组件合成的蓝色激光通过一个或多个反射镜反射到一透反镜上合成所述第一光束；而另一对红光激光器组件合成的红色激光与所述绿光激光器组件合成的绿色激光也通过一个或多个反射镜反射到所述透反镜上合成所述第二光束。具体的，如图1所示，第一对红光激光器组件合成的红色激光从第一分光构件105射出，通过中转反射镜106a、106c进入到透反镜4中，蓝光激光器组件合成的蓝色激光从第三分光构件305射出，通过中转反射镜306进入到透反镜4与红色激光合成第一光束，绿光激光器组件合成的绿色激光从第二分光构件205射出，通过中转反射镜206进入到透反镜4与红色激光合成第二光束，经过合成后且平行的第一光束第二光束进入到耦合透镜5中耦合成一束激光，其中，所述激光装置还设置有一光纤耦合接口用于接入光纤6，并可通过光纤6输出所述白色激光。其中，所述的透反镜4可以透射520nm的绿色激光以及465nm的蓝色激光，并能反射638nm的红色激光，
在本实施例中，所述第一分光构件105、第二分光构件205以及第三分光构件305可以为分光片或分光棱镜。
实施例二
基于以上实施例，本发明还提供一种基于红绿蓝半导体激光器输出大功率白色激光的方法，包括步骤：
S1，设置至少两对红光激光器组件、至少一对蓝光激光器组件以及至少一对绿光激光器组件；
S2，将一对激光器组件合成一束红色激光与一对蓝光激光器组件合成的蓝色激光重合形成第一光束，将另一对红光激光器组件合成另一束红色激光并与一对绿光激光器组件合成的绿色激光重合形成第二光束；
S3，将第一光束与所述第二光束进行耦合输出白色激光。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，这些都应当视为属于本发明的保护范围。