的最下側(cè)的表面與照明器固定座35相固定，其余的5個(gè)面上開設(shè)有用于固定激光器模組的定位槽42;5個(gè)激光器模組分別為激光器模組一 1、激光器模組二 2、激光器模組三
3、激光器模組四4以及激光器模組五5。如圖6所示，可以看出5個(gè)激光器模組固定在主殼體16上之后的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖5給出了激光器模組的結(jié)構(gòu)示意圖，所示的激光器模組由激光器固定散熱組7、單bar條半導(dǎo)體激光器6、快軸角度壓縮柱面鏡37和散熱風(fēng)扇10組成，激光器固定散熱組7上設(shè)置有固定單bar條半導(dǎo)體激光器6的凹槽，散熱風(fēng)扇10固定于激光器固定散熱組7的散熱筋處。單bar條半導(dǎo)體激光器6的前側(cè)、上側(cè)分別固定有前玻璃蓋板8、上玻璃蓋板9，以實(shí)現(xiàn)對(duì)單bar條半導(dǎo)體激光器6的密封和保護(hù)作用。5個(gè)單bar條半導(dǎo)體激光器6所發(fā)出的方形光束的方向一致，均沿主殼體16的軸線方向。
[0021]半導(dǎo)體激光器的快軸，又稱為垂直發(fā)散角，是半導(dǎo)體激光器的發(fā)光帶在垂直PN結(jié)方向張開的角度，一般在15°?40°左右。半導(dǎo)體激光器的慢軸，又稱為水平發(fā)散角，是半導(dǎo)體激光器的發(fā)光帶與PN結(jié)平行方向所張開的角度，一般在6°?10°。如果單bar條半導(dǎo)體激光器6出光角度為8° X40°的矩形光斑，慢軸8°，快軸40°。經(jīng)過(guò)快軸角度壓縮柱面鏡37將快軸角度進(jìn)行壓縮處理，使其快軸發(fā)散角度與慢軸角度近似。因此激光器模組出射的激光截面近似為方形，方形光束便于會(huì)聚透鏡41的會(huì)聚壓縮，實(shí)現(xiàn)光束角度的會(huì)聚。
[0022]單bar條半導(dǎo)體激光器6的前端固定有會(huì)聚透鏡固定座17，會(huì)聚透鏡固定座17的外圍開設(shè)有5個(gè)外通光孔38，5個(gè)會(huì)聚透鏡(會(huì)聚透鏡一 11、會(huì)聚透鏡二 12、會(huì)聚透鏡三13、會(huì)聚透鏡四14、會(huì)聚透鏡五15)分別固定于5個(gè)外通光孔38中，并通過(guò)5個(gè)會(huì)聚透鏡壓圈(會(huì)聚透鏡一壓圈21、會(huì)聚透鏡二壓圈22、會(huì)聚透鏡三壓圈23、會(huì)聚透鏡四壓圈24、會(huì)聚透鏡五壓圈25)固定。單bar條半導(dǎo)體激光器6發(fā)出的方形光束經(jīng)會(huì)聚透鏡后，將光束的發(fā)散特性改變?yōu)闀?huì)聚特性。
[0023]會(huì)聚透鏡固定座17的前端固定有主反射鏡固定座26，會(huì)聚透鏡固定座17后端的主殼體16上固定有次反射鏡固定座20，主反射鏡18、次反射鏡19分別固定于主反射鏡固定座26、次反射鏡固定座20上。主反射鏡18和次反射鏡19均為表面反射鏡，次反射鏡19位于主反射鏡18的焦點(diǎn)位置處，以使經(jīng)主反射鏡18反射后的激光束會(huì)聚于次反射鏡19上。光束經(jīng)次反射鏡19的反射后重疊為一束光束，通過(guò)相互彌補(bǔ)各自之間光束內(nèi)暗紋、散斑作用，可形成具有良好勻化效果的激光束。
[0024]主反射鏡固定座26的前端固定有鏡筒27，整形鏡組36設(shè)置于鏡筒27上。整形鏡組36由沿激光束的出射方向依次布置的透鏡一 28、透鏡二 30和透鏡三32組成，透鏡一 28、透鏡二 30分別通過(guò)透鏡一壓圈29、透鏡二壓圈31固定于鏡筒27的后端;鏡筒27的前端固定有透鏡三固定座33，透鏡三32通過(guò)透鏡三壓圈34固定于透鏡三固定座33上。透鏡一 28、透鏡二 30為具有負(fù)屈光度的透鏡，透鏡三32為具有正屈光度的透鏡;經(jīng)次反射鏡19反射的光束透過(guò)透鏡一28、透鏡二30進(jìn)一步發(fā)散，透鏡三32實(shí)現(xiàn)對(duì)光束的會(huì)聚作用，以便對(duì)光束的出光角度進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0025]本發(fā)明的半導(dǎo)體激光照明器的工作原理:5個(gè)激光器模組中的單bar條半導(dǎo)體激光器6沿相同方向發(fā)出激光束，激光束首先經(jīng)會(huì)聚透鏡的會(huì)聚處理，變發(fā)散特性為會(huì)聚特性；然后主反射鏡18對(duì)激光束進(jìn)行反射，使5條激光束會(huì)聚于次反射鏡19的表面，經(jīng)次反射鏡19的反射后使5條光束重疊，由于單bar條半導(dǎo)體激光器6所發(fā)激光束的快軸、慢軸方向不同，使其具有相互彌補(bǔ)各自之間光束內(nèi)暗紋、散斑的作用，形成了具有較好勻化效果的重疊激光;最后整形鏡組對(duì)激光束的出光角度進(jìn)行調(diào)節(jié)，使其滿足激光照明成像要求。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種超大功率近紅外半導(dǎo)體激光照明器，其特征在于:包括主殼體(16)和設(shè)置于主殼體外圍的多個(gè)激光器模組，激光器模組由單bar條半導(dǎo)體激光器(6)和與其固定的激光器固定散熱組件(7)組成，單bar條半導(dǎo)體激光器用于產(chǎn)生激光束，每個(gè)單bar條半導(dǎo)體激光器的前端均設(shè)置有對(duì)其發(fā)出的激光束進(jìn)行會(huì)聚的會(huì)聚透鏡(14)，會(huì)聚透鏡的前端設(shè)置有對(duì)激光束進(jìn)行反射的主反射鏡(18)，主反射鏡后端的激光束焦點(diǎn)位置處設(shè)置有次反射鏡(19)，多條激光束經(jīng)主反射鏡反射后會(huì)聚于次反射鏡的表面，并經(jīng)次反射鏡的反射后合束成具有良好勻化效果的激光束;次反射鏡的前端設(shè)置有對(duì)激光束的出光角度進(jìn)行調(diào)節(jié)的整形鏡組，以滿足激光照明要求。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超大功率近紅外半導(dǎo)體激光照明器，其特征在于:所述單bar條半導(dǎo)體激光器(6)上設(shè)置有對(duì)其發(fā)出激光束的快軸進(jìn)行快軸角度壓縮的柱面鏡(37)，通過(guò)快軸角度壓縮柱面鏡的調(diào)節(jié)，將單bar條半導(dǎo)體激光器發(fā)出的激光束整形為快軸和慢軸發(fā)散角度相等或近似相等的方形激光束。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的超大功率近紅外半導(dǎo)體激光照明器，其特征在于:所述單bar條半導(dǎo)體激光器(6)的發(fā)光端面到會(huì)聚透鏡間(41)的距離、從會(huì)聚透鏡經(jīng)主反射鏡(18)到次反射鏡(19)之間的距離滿足物像位置關(guān)系，單bar條半導(dǎo)體激光器的發(fā)光端面為物面，次反射鏡為像面。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的超大功率近紅外半導(dǎo)體激光照明器，其特征在于:所述激光器模組的數(shù)目為5個(gè)，主殼體(16)為正六棱柱形狀，5個(gè)激光器模組設(shè)置于主殼體除底面外的其余5個(gè)面上，主殼體上開設(shè)有用于固定激光器模組的定位槽(42);主殼體的前端固定有會(huì)聚透鏡固定座(17)，會(huì)聚透鏡固定座的外圈開設(shè)有5個(gè)固定會(huì)聚透鏡的外通光孔(38)，內(nèi)圈開設(shè)有5個(gè)便于經(jīng)主反射鏡(18)反射后的光束通過(guò)的內(nèi)通光孔(39)，中心位置上開設(shè)有便于經(jīng)次反射鏡(19)反射后的光束通過(guò)的中心通光孔(40)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的超大功率近紅外半導(dǎo)體激光照明器，其特征在于:所述會(huì)聚透鏡固定座(17)的前端固定有主反射鏡固定座(26)，主殼體(16)的后端固定有次反射鏡固定座(20)，主反射鏡(18)、次反射鏡(19)均為表面反射鏡，主反射鏡的中央開設(shè)有便于經(jīng)次反射鏡反射后的光束通過(guò)的通孔;主反射鏡固定座的前端固定有鏡筒(27)，整形鏡組設(shè)置于鏡筒上，整形鏡組由沿激光束射出方向依次布置的透鏡一(28)、透鏡二 (30)和透鏡三(32)組成，透鏡一和透鏡二為負(fù)屈光度透鏡，用于對(duì)激光束進(jìn)一步發(fā)散，透鏡三為正屈光度透鏡，對(duì)光束進(jìn)行會(huì)聚，使激光束形成會(huì)聚或平行光束射出。6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的超大功率近紅外半導(dǎo)體激光照明器，其特征在于:所述激光器固定散熱組件(7)的散熱筋處固定有散熱風(fēng)扇(10)，激光器固定散熱組件上設(shè)置有固定單bar條半導(dǎo)體激光器(6)的固定凹槽，單bar條半導(dǎo)體激光器的前側(cè)、上側(cè)分別固定有前玻璃蓋板(8)和上玻璃蓋板(9)。
【專利摘要】本發(fā)明的超大功率近紅外半導(dǎo)體激光照明器，包括主殼體和多個(gè)激光器模組，激光器模組由單bar條半導(dǎo)體激光器和激光器固定散熱組件組成，單bar條半導(dǎo)體激光器用于產(chǎn)生激光束，單bar條半導(dǎo)體激光器的前端設(shè)置有會(huì)聚透鏡，會(huì)聚透鏡的前、后端設(shè)置有主反射鏡、次反射鏡，多條激光束經(jīng)主反射鏡反射后會(huì)聚于次反射鏡的表面，并經(jīng)次反射鏡的反射后合束成具有良好勻化效果的激光束；整形鏡組調(diào)節(jié)光束的出光角度，滿足照明要求。本發(fā)明的半導(dǎo)體激光照明器，多個(gè)激光器發(fā)出的光束重疊，形成了具有較好勻化效果的重疊激光，解決了上千瓦半導(dǎo)體激光器脈沖出光時(shí)帶來(lái)的多個(gè)照明器尺寸大、成本高、對(duì)準(zhǔn)重疊困難的問(wèn)題，有益效果顯著，適于應(yīng)用推廣。
【IPC分類】F21Y115/30, F21V5/04, F21V7/00
【公開號(hào)】CN105627253
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610042482
【發(fā)明人】陶小凱, 李海波, 劉凱, 李英姿
【申請(qǐng)人】山東神戎電子股份有限公司
【公開日】2016年6月1日
【申請(qǐng)日】2016年1月22日