[发明专利]基于垂直腔面发射半导体激光器的荧光防伪标识检验装置

说明书

技术领域

本发明涉及激光技术应用领域，具体涉及利用垂直腔面发射半导体激光模块出射的圆形激光光束激发荧光标识中的荧光材料使其发光，从而实现对荧光标识图案的识别与检验。

背景技术

随着现代经济的发展，各类假冒生产活动日益严重，出于防范需要，防伪技术越来越受到各类企业的重视。随着科学技术的发展，荧光材料开始在防伪标识中发挥巨大作用，现阶段流通量很大的货币，证券，发票等产品上均有荧光防伪标识图案；除此之外，工厂的防伪商标或标签也常采用荧光防伪材料制作，实现隐形防伪功能。在以后的防伪技术发展中，荧光防伪材料将会发挥越来越重要的作用。

现阶段用于激发荧光防伪材料的主要有紫光灯及LED(发光二极管)光源，如现阶段常用的验钞机等设备均采用这两种光源。紫光灯光源效率低下，并且发光方向性差，光场强度弱，LED灯源在发光效率和发光强度上相比紫光灯均有提高，然而其发光方向性仍然很差。当防伪用的荧光材料发光效率较低或者外部光线太强时，采用紫光灯或者LED光源进行荧光激发产生的图案不明显，因而这就迫切需要一种新的光源用于激发荧光防伪图案。

众所周知，激光光束具有光场强度大，方向性好等优点，而垂直腔面发射半导体激光器输出的激光光束具有圆形对称特性，无需复杂的光束整形即可获取均匀分布的激光光场。另外，垂直腔面发射半导体激光器还具有低的工作电流，并且不存在常规半导体激光器中的出光腔面损伤，可靠性好，近年来利用高功率垂直腔面发射半导体激光器激发荧光上转换材料的研究报道逐年增加。鉴于此发展方向，本发明专利提出一种垂直腔面发射半导体激光模块，该模块可以有效解决传统紫光灯及LED光源存在的效率低下，光场强度弱，方向性差等问题，实现高效荧光防伪标识检验，并采用相关实施例对模块性能进行了验证。

发明内容

本发明为解决现有荧光防伪标识检验所用的光源发光效率低、光场强度弱及方向性差等问题，提供一种基于垂直腔面发射半导体激光器的荧光防伪标识检验装置。

基于垂直腔面发射半导体激光器的荧光防伪标识检验装置，包括固定在壳体内部的电源模块、电极引线和光源系统；所述壳体上设有保护罩；其特征是，所述光源系统包括封装在激光器管座上的垂直腔面发射半导体激光器芯片，焊接在激光器管座上的激光器管帽以及集成在激光器管帽中心的透镜；所述电源模块通过电极引线与激光器管座连接；所述保护罩上设有出光口；垂直腔面发射半导体激光器发出的激光经过激光器管帽上的扩束透镜及出光口出射激光光束。

本发明的有益效果：

一、本发明采用激光光源作为检验荧光防伪标识的激发光源，具有更强的荧光激发效果，在对防伪标识进行辨别及检验时不受外部光线条件的影响，并且所显现的图形更为清晰。

二、由于本发明采用垂直腔面发射半导体激光器作为光源，激光器模块工作时更为节能，并且产生的激光具有光束质量好，光斑均匀等优点。由于具有圆形对称输出光斑，垂直腔面发射半导体激光器的扩束系统只需一个集成到激光器管帽上的扩束透镜即可实现，因而使该检验装置的结构非常简单有效。

三、本发明所述检验模块具有结构简单，功耗低，出射光场能量分布均匀等优点，因而用于激发荧光标识可以获得很好的效果。

附图说明

图1为本发明所述的一种基于垂直腔面发射半导体激光器的荧光防伪标识检验装置的结构示意图；

其中，1、电源模块，2、电极引线，3、光源系统，3-1、激光器管座，3-2、垂直腔面发射半导体激光器芯片，3-3、激光器管帽，3-4、透镜，4、壳体，5、保护罩，5-1、出光口，6、出射的激光光束。

图2中a和b分别为本发明所述的基于垂直腔面发射半导体激光器的荧光防伪标识检验装置的工作性能指标示意图，b为出射光斑形状的示意图。

图3为采用本发明所述的基于垂直腔面发射半导体激光器的荧光防伪标识检验装置激发光荧光材料粉末的效果图；

图4为采用本发明所述的基于垂直腔面发射半导体激光器的荧光防伪标识检验装置激发人民币水印中的荧光图案效果图。

具体实施方式