一种光纤传输照明装置的制造方法

文档序号:9302573阅读:723来源:国知局
一种光纤传输照明装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于照明技术领域,尤其是一种光纤传输照明装置。
【背景技术】
[0002]随着经济的发展和生活水平的提高,人们不但追求高的生活质量,而且重视资源的合理利用、环境的生态保护、装置的安全性和人性化。室外照明装置在漆黑夜间为我们提供光亮,可进行道路照明、工业交通场地照明和体育场地照明等。
[0003]目前室外照明装置主要有高压钠灯照明装置和LED灯照明装置。前者是现今室外照明主流的照明装置,后者为新型节能光源,正逐步应用到室外照明工程中,并且发展迅速,两者均有各自不同优点和应用场合。
[0004]由于钠灯照明装置采用高压输电,安全节能性明显不足。LED灯照明装置无法提供较大的照明亮度,存在维修普遍不便的问题,照明安全性也并不是非常好,还是有可能发生漏电事故,使接触灯柱的人触电受伤。如中国实用新型专利201120279031.7公开的一种室外照明装置,其采用发光二极管为照明光源,光源驱动电路板将输入电力直接转化成可供于发光二极管工作的合适电力,光电并未发生分离。

【发明内容】

[0005]针对现有技术中存在不足,本发明提供了一种光纤传输照明装置,通过电路控制系统和冷却系统,控制激光二极管稳定持续输出450nm蓝色的单频激光,由光纤耦合器高效地耦合到传输光纤内,激光大灯接收光纤传输的平行光束,并扩束后在激光大灯内部与黄磷滤镜发生激发反应转换成540nm的黄光,最终形成1:3的蓝光和黄光的混合光,实现亮度高的白光照明,由于装置采用光纤传输,光电发生分离、它是一种安全节能、无污染的绿色室外照明设备,解决现有室外照明技术能耗大、检测维修十分麻烦、以及安全隐患大的问题。
[0006]本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。
[0007]—种光纤传输照明装置,包括灯柱和激光大灯,所述激光大灯位于所述灯柱顶端,所述灯柱内部设有光纤耦合装置和传输光纤,所述光纤耦合装置通过所述传输光纤将激光传输至激光大灯;
[0008]所述光纤耦合装置包括电路控制系统、蓝色激光二极管、冷却系统和光源与光纤耦合器,所述电路控制系统与所述激光二极管相连,所述电路控制系统驱动所述激光二极管输出稳定的蓝色激光,所述冷却系统用于冷却所述电路控制系统和所述激光二极管,所述光源与光纤耦合器将所述激光二极管输出的蓝色激光耦合后通过所述传输光纤传输至激光大灯中;
[0009]进一步,所述光源与光纤耦合器包括柱透镜和凸透镜,所述柱透镜将所述激光二极管输出的蓝色激光聚焦为对称光斑,所述凸透镜将所述对称光斑进一步聚焦为小光斑。
[0010]进一步,所述传输光纤包括输入端口和输出端口,所述输入端口和输出端口均为渐变折射率棒透镜,所述凸透镜聚焦的小光斑直径小于或等于所述渐变折射率棒透镜的直径,所述输入端汇聚所述凸透镜聚焦的蓝光后经传输光纤传输至输出端,所述输出端将蓝光以平行的形式输出。
[0011]进一步,所述激光大灯包括黄磷滤镜和反射碗,所述黄磷滤镜的中心与所述反射碗的中心在同一直线上。
[0012]进一步,所述激光二极管输出的蓝色激光波长为450nm,所述激光二极管的输出功率为20W?35W,所述光纤親合装置和所述传输光纤为一组。
[0013]进一步,还包括激光扩束器,所述激光扩束器穿过所述反射碗的中心,所述激光扩束器将所述传输光纤输出的平行蓝光扩束,所述黄磷滤镜将一部分蓝光转换为黄光,所述黄光的波长为540nm,所述蓝、黄光比例为1:3,所述蓝、黄光混合后为白光。
[0014]在上述方案中,所述激光二极管输出的蓝色激光波长为450nm,所述光纤耦合装置和所述传输光纤为至少两组,所述装置还包括光束分束器,所述光束分束器位于所述光纤耦合装置和所述传输光纤之间,所述光束分束器将所述光纤耦合装置发射的激光分为两束,一束通过传输光纤传输至激光大灯,另一束传输至下一个光束分光器进行再次分光,以此类推。
[0015]进一步,还包括反射镜,所述反射镜将所述传输光纤输出的平行蓝光反射,所述黄磷滤镜接收所述反射镜反射的蓝光,所述黄磷滤镜将所述蓝光转换为蓝、黄光比例为1:3的混合光束,所述黄光的波长为540nm,所述混合光束形成高亮度白光,所述黄磷滤镜上涂覆反射膜,所述反射膜将所述高亮度白光反射至反射碗中,所述反射碗将所述白光反射并扩散。
[0016]进一步,所述反射碗的曲率半径为30cm,所述黄磷滤镜与所述反射碗的中心距离为 7cm。
[0017]在上述方案中,所述激光大灯(8)输入蓝光的功率为1W?14W。
[0018]本发明具有以下有益效果:
[0019](I)利用低损耗光纤传输装置传输光能,实现光与电的分离,装置安全性能好。
[0020](2)发光部位无电装置,不发热,不带电,环保节能。
[0021](3)光源集中放置,便于检测人员的检测维修。
[0022](4)激光二极管的光电转换效率为70%以上,发出的激光单色性较好、发散角较小其能够高效的耦合到光纤中、高效在低损耗的光纤中传输,因此其在节能效果优于当今新型节能照明LED。
[0023](5)将低的光通量光源蓝色激光转换成高的光通量白光,照明白光亮度人眼看上去最为亲切和自然,并完全符合日常使用的要求,灯光不会对人眼造成伤害。
【附图说明】
[0024]图1为本发明实施例1所述的单组室外照明装置的结构示意图。
[0025]图2为本发明实施例2所述的多组室外照明装置的结构示意图。
[0026]图3为本发明所述的光源与光纤耦合器结构示意图。
[0027]图4为本发明所述的传输光纤结构示意图。
[0028]图5为本发明实施例1所述的激光大灯结构示意图。
[0029]图6为本发明实施例2所述的激光大灯结构示意图。
[0030]图7为本发明所述的室外照明装置的工作流程图。
[0031]附图标记说明如下:
[0032]1-电路控制系统,2-激光二极管,3-冷却系统,4-光源与光纤耦合器,41-柱透镜,42-凸透镜,5-传输光纤,51-渐变折射率棒透镜,6-光束分束器,7-灯柱,8-激光大灯,
81-反射镜,82-黄磷滤镜,83-反射碗,84-激光扩束器,9-光纤耦合装置。
【具体实施方式】
[0033]下面结合附图以及具体实施例对本发明作进一步的说明,但本发明的保护范围并不限于此。
[0034]本发明所述照明装置包括灯柱7、光纤耦合装置9、传输光纤5和激光大灯8,光纤耦合装置9通过传输光纤5与激光大灯8相连,光纤耦合装置9包括电路控制系统1、激光二极管2、冷却系统3和光源与光纤耦合器4,电路控制系统I产生稳定的直流电信号,驱动激光二极管2输出稳定的450nm蓝色激光,激光器的功率等参数可由电路控制系统I的调节;冷却系统3为风扇散热装置或水冷散热装置,将电路控制系统、激光二极管等设备产生的热量抽出,装置维持在一个稳定的恒温状态,保证输出的激光持续高效,且输出波长稳定在450nm,不发生漂移;如图3所示,光源与光纤耦合器4包括柱透镜41和凸透镜42,柱透镜41将激光二极管2输出的蓝色激光聚焦为对称光斑,所述凸透镜42将所述对称光斑进一步聚焦为小光斑,光源与光纤耦合装置4将450nm的蓝色激光高效地耦合到低损耗的传输光纤中;如图4所不,传输光纤5包括输入端口和输出端口,输入端口和输出端口均为渐变折射率棒透镜51,这里渐变折射率棒透镜的有效直径为1.5_。凸透镜的焦距为150_,所述凸透镜42聚焦的小光斑直径小于或等于所述渐变折射率棒透镜51的直径,所述输入端汇聚所述凸透镜42聚焦的蓝光后经传输光纤5传输至输出端,所述输出端将蓝光以平行的形式输出。
[0035]光源与光纤耦合器4为柱透镜41和凸透镜42组合,表面镀膜透过蓝色激光,将不对称的光斑聚焦为对称光斑,会聚光斑的直径等于或略小于渐变折射率棒透镜51的有效直径。
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