一种新型大功率照明系统及应用的制作方法

本发明涉及照明，具体涉及一种新型大功率照明系统及应用。

背景技术：

1、自白炽灯问世以来，照明行业经历了从白炽灯到荧光灯，再到led光源的技术变迁，电光转化效率得到持续提升。自中村修二在蓝光led发明上的突破，业界经过了多年的技术研发，使得led光源效能得到显著提升。然而，近年来led光源的技术水平已经触碰到了瓶颈，其电光转化效率的提升速度变得缓慢。

2、如今，各种围绕ld光源开发的照明技术已经得到了发展，但也存在一些缺点，例如ld光源发射光线过于集中导致照明装置产生眩光问题，以及照明均匀度低的问题；又例如，照明装置结构复杂导致失效风险高；还有因为ld光源光谱较窄，导致照明装置显色性差的问题等。

技术实现思路

1、本发明针对现有技术中存在的技术问题之一，提供一种新型大功率照明系统及应用。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

3、根据本发明的第一方面，提供了一种新型大功率照明系统，其包括：

4、ld发射装置、传输光纤、光准直装置、光扩散装置，所述ld发射装置通过传输光纤连接光准直装置，所述光扩散装置位于所述光准直装置的输出端；所述ld发射装置发出的光束通过传输光纤传输至光准直装置，然后由光准直装置的输出端传输至光扩散装置以完成光束的传输。

5、针对本发明的上述技术方案，还可以对其作出以下改进：

6、可选的，所述ld发射装置包括ld光源阵列和光束整形耦合装置，所述ld光源阵列为半导体泵浦源；所述光束整形耦合装置包括封装在一起的光束整形装置和光束耦合装置；所述ld光源阵列的输出端连接光束整形耦合装置的输入端，所述光束整形耦合装置的输出端连接传输光纤。

7、可选的，所述传输光纤为双包层光纤或光子晶体光纤。

8、可选的，所述传输光纤内均匀掺杂有具有光波长、光谱转换或光增益作用的稀土元素。

9、可选的，还包括反光罩，所述反光罩位于光扩散装置一侧，将反光罩的反射光方向对准需要照明的方向。

10、可选的，所述光扩散装置由氧化硅气凝胶材料制备而成，所述光扩散装置具有若干深孔，所述深孔的轴心方向与光束的入射方向一致。

11、根据本发明的第二方面，提供了一种新型大功率照明系统的应用，所述新型大功率照明系统的应用包括应用以上任意一项所述的新型大功率照明系统于室内外照明环境。

12、本发明提供一种新型大功率照明系统及应用，采用光纤传输光线，采用氧化硅气凝胶作为激光扩散装置，可用于水中、雨中及灰尘较多的恶劣环境中，且外部无电连接，是一种应用广泛的照明系统；且无需设计成本较高的环境防护结构，相对其他ld户外照明应用专利可减轻灯具重量，节省应用成本。本专利照明系统采用光纤传输光线可减少漏电风险及提高装置安全系数。

13、采用掺er、yb或其他稀土上转换荧光材料光纤作为光线传输方式，可在光线传输过程中增强光能量。作为可选的，或采用掺杂pr3+、ce3+:yag和掺杂其它混合稀土荧光材料光纤的技术手段，可实现包括白光在内的任意颜色照明，可获得cri指数大于80的白光。

14、本专利照明系统采用氧化硅气凝胶作为激光扩散装置，可明显提升光线散射均匀度，提高照明器具照度均匀度。且所述氧化硅气凝胶材料的高疏水性，作为发光体可降低照明灯具维护系数。作为可选的，所述氧化硅气凝胶可加入各类荧光粉或基于三基色激光照射，实现包括白光在内的任意颜色照明。

15、采用氧化硅气凝胶作为激光扩散装置，由于材料本身超低吸光率和高激光损伤阈值的特点，可承受高功率密度激光辐射。由此可解决其他激光照明专利结构只能使用较低功率照明的缺点和受高功率激光照射失效风险高的缺点。与其他现有激光照明技术相比亦可提高激光照射装置寿命。

16、采用氧化硅气凝胶作为激光扩散装置，材料本身以甲基三甲氧基硅烷为前驱体，不仅降低了获得的氧化硅气凝胶的交联密度，而且提高了力学性能，可压缩至自身尺寸的80％，应用到照明场景，可大幅提高照明装置的抗震性能，提升寿命。

17、当本照明系统应用到街道、道路照明场景时，可有效利用灯杆作为光纤散热体，大幅增强了散热面积。

技术特征：

1.一种新型大功率照明系统，其特征在于，包括ld发射装置、传输光纤、光准直装置、光扩散装置，所述ld发射装置通过传输光纤连接光准直装置，所述光扩散装置位于所述光准直装置的输出端；所述ld发射装置发出的光束通过传输光纤传输至光准直装置，然后由光准直装置的输出端传输至光扩散装置以完成光束的传输。

2.根据权利要求1所述的一种新型大功率照明系统，其特征在于，所述ld发射装置包括ld光源阵列和光束整形耦合装置，所述ld光源阵列为半导体泵浦源；所述光束整形耦合装置包括封装在一起的光束整形装置和光束耦合装置；所述ld光源阵列的输出端连接光束整形耦合装置的输入端，所述光束整形耦合装置的输出端连接传输光纤。

3.根据权利要求1所述的一种新型大功率照明系统，其特征在于，所述传输光纤为双包层光纤或光子晶体光纤。

4.根据权利要求1所述的一种新型大功率照明系统，其特征在于，所述传输光纤内均匀掺杂有具有光波长、光谱转换或光增益作用的稀土元素。

5.根据权利要求1所述的一种新型大功率照明系统，其特征在于，还包括反光罩，所述反光罩位于光扩散装置一侧，将反光罩的反射光方向对准需要照明的方向。

6.根据权利要求1所述的一种新型大功率照明系统，其特征在于，所述光扩散装置由氧化硅气凝胶材料制备而成，所述光扩散装置具有若干深孔，所述深孔的轴心方向与光束的入射方向一致。

7.一种新型大功率照明系统的应用，其特征在于，所述新型大功率照明系统的应用包括应用权利要求1-6中任意一项所述的新型大功率照明系统于室内外照明环境。

技术总结
本发明提供了一种新型大功率照明系统，包括LD发射装置、传输光纤、光准直装置、光扩散装置，所述LD发射装置通过传输光纤连接光准直装置，所述光扩散装置位于所述光准直装置的输出端；所述LD发射装置发出的光束通过传输光纤传输至光准直装置，然后由光准直装置的输出端传输至光扩散装置以完成光束的传输。可用于水中、雨中及灰尘较多的恶劣环境中，且无需设计成本较高的环境防护结构，相对其他LD户外照明应用专利可减轻灯具重量，节省应用成本。本专利照明系统采用光纤传输光线可减少漏电风险及提高装置安全系数。

技术研发人员：谢漠良
受保护的技术使用者：湖南上派新材料有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/1