[实用新型]一种采用光纤整形与匀化的激光照明装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及半导体激光器的照明装置领域，更具体的说，改进涉及的是一种采用光纤整形与匀化的激光照明装置。

背景技术

目前市场上多数的摄像仪都已采用高功率半导体激光照明器进行红外摄像补光，随着夜间摄像技术的发展，对红外激光补光(即红外激光照明)的要求也越来越高。

由于半导体激光器存在能量高斯分布(即光能量分布不均匀)以及多横模(即明暗相间条纹)的特性，夜间摄像时，在照明区域内的图像中存在有明暗相间的条纹，且图像的光能量强度由中心向边沿递减。现有的激光照明装置通常直接利用尾纤对激光光束进行匀化，所谓的尾纤指的是，用于将半导体激光芯片发出的激光光束直接耦合进入光纤的那部分光纤段。

但是，尾纤并不能改变激光光能量的高斯分布，以至于在图像中存在有中间曝光过度、边缘曝光不足的白暴现象，影响了成像的效果。此外，采用尾纤耦合输出的半导体激光器的价格昂贵，也不适合大范围推广。

因此，现有技术尚有待改进和发展。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种采用光纤整形与匀化的激光照明装置，可在匀化半导体激光器多横模效应的同时改善照明区域内图像的白暴现象。

本实用新型的技术方案如下：一种采用光纤整形与匀化的激光照明装置，包括激光器和匀化器；其中：所述激光器包括对激光光束进行整形的柱面镜；所述匀化器设置为光纤段；在所述柱面镜与光纤段之间设置有一短焦聚焦透镜；整形之后的激光光束通过该短焦聚焦透镜耦合进入光纤段。

所述的采用光纤整形与匀化的激光照明装置，其中：所述短焦聚焦透镜设置为非球面镜、双凸透镜、平凸透镜或自聚焦透镜。

所述的采用光纤整形与匀化的激光照明装置，其中：所述柱面镜设置为光纤、半边光纤、圆形玻璃棒或半圆形玻璃棒。

所述的采用光纤整形与匀化的激光照明装置，其中：所述光纤段设置为单模光纤段或多模光纤段。

所述的采用光纤整形与匀化的激光照明装置，其中：在所述光纤段一侧还设置有一镜头组，激光光束耦合进入光纤段之后，通过该透镜组进行变焦补光。

所述的采用光纤整形与匀化的激光照明装置，其中：所述透镜组至少包括一扩束镜和一聚焦镜；所述扩束镜位于光纤段与聚焦镜之间，并沿透镜组的光轴相对聚焦镜可移动设置。

本实用新型所提供的一种采用光纤整形与匀化的激光照明装置，由于在激光器的柱面镜与作为匀化器的光纤段之间采用了短焦聚焦透镜，将经过柱面镜整形之后的激光光束耦合进入光纤段进行全反射传导；不同模式激光光束的光程不同，在光纤段内部通过无数次的全反射之后，所有模式的激光光束都被混合在一起，从而匀化了半导体激光器多横模效应；同时结合柱面镜将长椭圆形的激光光斑整形为矩形，使激光能量分布更加均匀，改善了照明区域内图像的白暴现象；而且利用单个短焦聚焦透镜代替尾纤进行耦合，成本更为低廉，也更适合大范围推广和普及，其产业化的意义非常重大。

附图说明

图1是本实用新型采用光纤整形与匀化的激光照明装置构成原理示意图。

图2是本实用新型采用光纤整形与匀化的激光照明装置内部结构剖面图。

具体实施方式

以下将结合附图，对本实用新型的具体实施方式和实施例加以详细说明，所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的具体实施方式。

本实用新型的一种采用光纤整形与匀化的激光照明装置，用于摄像机的补光，其构成原理如图1所示，包括用于发射激光光束的激光器110和用于对激光光斑进行匀化处理的匀化器120；其中：

一方面，所述激光器110内部包括高功率的半导体激光芯片和一柱面镜；所谓高功率指的是功率超过0.5瓦，所述半导体激光芯片可以是红外半导体激光芯片，所述柱面镜被封装在激光器110内部，可以是光纤、半边光纤、圆形玻璃棒或半圆形玻璃棒等，用于对半导体激光芯片发出的激光光束进行整形，使长椭圆形的激光光斑变为矩形的激光光斑，并改善激光光能量的高斯分布效应，使激光光能量分布比较均匀；

另一方面，所述匀化器120设置为光纤段，即一段光纤，通过无数次的全反射将不同模式光程不同的激光束相混合，以达到匀化的效果；所述光纤段可以是单模光纤段或多模光纤段；