LED光纤光源装置的制作方法

本实用新型涉及光路切换技术领域，特别涉及一种LED光纤光源装置。

背景技术：

光谱学是测量紫外、可见、近红外和红外波段光强度的技术。光谱测量被广泛应用于多种领域，如颜色测量、化学成份的浓度测量或辐射度学分析、膜厚测量、气体成分分析等领域。

随着光纤光谱仪技术的发展，相关测试设备日趋小型化、集成化，在光纤光谱测量系统中，光纤光源装置为其不可或缺的一部分。卤素灯(钨丝灯泡)为常见的热辐射光源，在可见-红外光谱范围内具有连续的辐射，在光纤光谱测试系统中，多数使用卤素灯作为光源。

然而，由于卤素灯本身发光效率低，发热量大，寿命较短，在仪器使用中需要频繁更换，不适合电池直接供电的产品。而LED光源虽然具有体积小、发光效率高、寿命长、光强度稳定等优点，但是常规白光LED光源的光谱不能完全覆盖400-700nm的可见光范围，故不适用于作为光谱测量系统的光源。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种LED光纤光源装置，提供了一种在可见光范围(400nm-700nm)内具有平坦光谱曲线、光纤耦合效率高、结构紧凑、低功耗的LED光纤光源。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种LED光纤光源装置，包括：LED光源；LED荧光激发部，安装至所述LED光源出射的光的光路上，使经过所述LED荧光激发部的LED光源出射的光都被转换成具有连续波长的光谱平坦的可见光。

可选的，还包括驱动电路板，用于连接到外接电源，并将所述外接电源转换为驱动电流，以驱动所述LED光源发光。

可选的，所述LED荧光激发部包括涂覆有荧光粉的保护罩，设置在所述LED光源出射的光的光路上。

可选的，所述荧光粉涂覆于所述保护罩朝向所述LED光源的一侧。

可选的，还包括透镜和光纤，依次设置在所述LED荧光激发部出射的光的光路上，其中：所述透镜用于将所述LED荧光激发部出射的光汇聚到所述光纤的内芯端面上。

可选的，所述LED光源包括：基板，与所述驱动电路板相连接，用于传导所述驱动电流；LED芯片，安装至所述基板，用于在所述驱动电流的驱动下发光；散热部，安装于所述基板，用于对所述LED芯片发光时所产生的热能进行散热。

可选的，所述具有连续波长的可见光的波长在400nm至700nm之间。

本实用新型的LED光纤光源装置采用LED光源作为发光光源，发热量小，寿命长，且由于具有LED荧光激发部，将所述LED光源出射的不符合光谱检测的光转换成具有连续波长的光谱平坦的的白光，光耦合效率高，结构紧凑，功耗低，适用于进行光谱检测。

附图说明

图1为本实用新型的一种具体实施方式中LED光纤光源装置的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施方式对本实用新型提出的一种LED光纤光源装置进一步详细说明。

经研究发现，LED光源的光谱在450nm和600nm处存在明显的峰值，且在500nm处存在较大凹陷。由于LED光源的光强度在峰值处和凹陷处有很大差异，且LED光源的光谱不能完全覆盖400-700nm的可见光范围，因此在实际应用所述LED光源的时候，不应当将所述LED光源直接作为光纤光源装置的发光光源，因为这是无法满足作为光纤光源装置的波段要求的。

然而，研究发现，可以通过设置LED荧光激发部将所述LED光源出射的光转换成具有连续平坦波长的白光，来使所述LED光源出射的光符合所述光纤光源装置的最终波段要求。

请参阅图1，为本实用新型的一种具体实施方式中LED光纤光源装置的结构示意图。在该具体实施方式中，所述的LED光纤光源装置包括：LED光源；LED荧光激发部，安装至所述LED光源出射的光的光路上，使经过所述LED荧光激发部的LED光源出射的光都被转换成具有连续波长的光谱平坦的可见光。

在一种具体实施方式中，所述LED荧光激发部包括涂覆有荧光粉的保护罩5，设置在所述LED光源出射的光的光路上，对所述LED光源出射的光进行转换，调整所述LED光源出射的光的波长，使符合作为光纤光源的要求，如具有400至700nm的连续波长的可见光。

在一种具体实施方式中，所述保护罩5为透明保护罩，且所述保护罩具有一定的厚度，使得所述LED光源置于所述保护罩内时，所述保护罩5可以为所述LED光源起到一定的保护作用。

在图1所示的具体实施方式中，所述保护罩5覆盖所述LED光源，对所有经所述LED光源出射的光都进行转换，以获取更多的符合要求的光。

LED光源出射的光的转换依赖于光对荧光粉的激发作用。要实现LED光源出射的光对荧光粉的激发作用，需要将所述荧光粉涂覆于所述保护罩5朝向所述LED光源的一侧，以使LED光源被转换为连续波长的白光的转换效率更高。

在一种具体实施方式中，所述荧光粉包括硫酸镁钡蓝色荧光粉(峰值波长450nm)、氮氧化物蓝绿色荧光粉(峰值波长495nm)、硅酸盐绿色荧光粉(峰值波长525nm)或氮氧化物红色荧光粉(峰值波长660nm)中的至少一种。

在一种具体实施方式中，LED光纤光源装置还包括驱动电路板1，用于连接到外接电源，并将所述外接电源转换为驱动电流，以驱动所述LED光源发光。

请参阅图1，在该具体实施方式中，所述驱动电路板1具有电流调节按钮，能够从小到大的调节所述驱动电流，从而调整所述LED光源的输出功率。

在一种具体实施方式中，LED光纤光源装置还包括透镜6和光纤，依次设置在所述LED荧光激发部出射的光的光路上，其中：所述透镜6用于将所述LED荧光激发部出射的光汇聚到所述光纤的内芯端面上。所述透镜6为聚光透镜。

具体的，所述LED荧光激发部出射的光先通过所述透镜6，由所述透镜6对所述LED荧光激发部出射的光的光路进行调整，自所述透镜6出射的光尽数汇聚在所述光纤的内芯端面上，使得LED荧光激发部出射的光的绝大部分都被可作为所述LED光纤光源装置的出射光，使所述LED光纤光源装置具有较高的出光效率。

在一种具体实施方式中，所述LED光纤光源装置还包括光纤基座，包括设置有光纤端口的母螺纹部7，所述母螺纹部7外部设置有螺纹，和内部设置有螺纹的公螺纹部8。所述公螺纹部8用于供所述光纤插入，内部直径大于所述母螺纹部7的外部直径，也大于所述光纤的外径，且公螺纹部8和母螺纹部7的尺寸相互配合，使得所述公螺纹部8的内部螺纹可以与所述母螺纹部7的外部螺纹相互配合。所述公螺纹部8被插入了光纤后，仍可以安装到所述母螺纹部7，从而使所述光纤在所述LED光纤光源装置中保持不变。

在图1所示的具体实施方式中，所述光纤基座的位置满足以下要求：当将光纤安装于所述光纤基座时，经所述LED光源出射、LED荧光激发部转换出射、透镜6汇聚的光束正好投射到所述光纤基座上安装的光纤的内芯端面上。

在一种具体实施方式中，所述LED光源包括：基板3，与所述驱动电路板1相连接，用于传导所述驱动电流；LED芯片4，安装至所述基板3，用于在所述驱动电流的驱动下发光；散热部2，安装于所述基板3，用于对所述LED芯片4发光时所产生的热能进行散热。

在一种具体实施方式中，所述基板3为铝基板。实际上，可根据需要设置所述基板3的具体材质。然而，由于铝基板既满足作为基板3的导电需求，又具有较小的质量，因此采用铝基板的LED光纤光源装置具有更小的整体质量，可适用于更多对光纤光源装置的质量具有较高要求的场合。

在一种具体实施方式中，所述铝基板上设置有电极，用于供所述LED芯片4直接连接到所述电极，从而获取到所述驱动电流。所述铝基板的电极通过电极引线连接至所述驱动电路板1，以获取到所述驱动电路板1输出的驱动电流。

在一种具体实施方式中，所述LED芯片4为大功率LED芯片，用以满足所述LED芯片4作为LED芯片4光纤光源装置的发光光源的功率需求。实际上，可以根据需要设置所述LED芯片4的功率范围。

在一种更佳的具体实施方式中，所述LED芯片4为贴片LED芯片，使得所述LED光纤光源装置的体积小，可适用于具有对所述LED光纤光源装置的体积要求的场合。

在图1所示的具体实施方式中，所述LED芯片4为大功率近紫外光贴片LED芯片。此时，所述保护罩内侧所涂覆的所述荧光粉的配比成分与所述大功率近紫外光贴片LED芯片出射的光的波段应当是相匹配，能够将所述大功率近紫外光贴片LED芯片出射的光转换为可见光范围内连续光谱的白光。

所述LED光源的散热部2具有梳齿状结构，包括至少三个梳齿，设置在所述散热部2不与所述基板3直接接触的一面。所述梳齿状结构增大了所述散热部2与空气的接触面积，使得所述LED芯片4发光时所产生的热能的绝大部分能够直接逸散到空气中，大大增加了所述LED光源的散热效率。

在一种具体实施方式中，所述具有连续波长的可见光的波长在400nm至700nm之间。实际上，可根据需要设置所述具有连续波长的可见光的波长。需要注意的是，在所述具有连续波长的可见光的波长发生变化时，所述荧光粉的具体成分比例可能也要发生相应的变化。

本实用新型的LED光纤光源装置采用LED光源作为光纤光源装置的发光光源，发热量小，寿命长，且由于具有LED荧光激发部，将所述LED光源出射的不符合光纤光源要求的光转换成具有连续波长的白光，光耦合效率高，结构紧凑，功耗低，适用于进行光谱检测。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。