[实用新型]一种用于全彩激光电脑摇头灯的激光束合光匀光装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于全彩激光电脑摇头灯的激光束合光匀光装置，属于激光演示应用领域。

背景技术

电脑摇头灯作为烘托氛围、制造现场效果的一种重要手段已经成为舞台表演中必不可少的工具。其优点在于灯体转动带动光束运动，转动范围大，可做到360⁰旋转。这种运动效果能够在舞台上产生韵味十足的视觉感受。传统电脑灯大多使用金属卤化物灯作为光源，电功率较高，一些高亮度的电脑灯功率甚至超过了 2000W。现代舞台效果不仅需要运用灯光体现清晰明亮的艺术造型，更需要奇妙的、令人印象深刻的效果灯具进行烘托、点缀和渲染。而激光具有颜色鲜艳、亮度高、方向性好、节能等优点，看上去更具神奇梦幻的感觉。激光电脑摇头灯利用激光作为光源，具有功率低、无紫外辐射和不易损耗的优点。

现有大功率的全彩激光光源采用多台不同颜色的激光器组合，需要对激光输出进行合光混色处理。目前激光灯普遍采用的是双波长合光片和三波长合光片等分立光学元件的方案，但长期使用会因为稳定性问题使输出的合光光束产生色边、色彩发虚等现象。而摇头灯体360⁰旋转运动，震动影响更使得这种方案无法实现产品化。另外现有的光纤合光技术也仅是将光纤合束封装，输出的全彩激光经过一定的光学系统后存在彩色边和严重的散斑现象。而数百微米纤芯的耦合光纤也无法采用成熟的光纤分路器方案来进行光束合光。

发明内容

为了克服现有技术在多光束激光合光匀光方面存在的不足，提供一种用于全彩激光电脑摇头灯的激光束合光匀光装置。

本实用新型的技术方案是， 一种用于全彩激光电脑摇头灯的激光束合光匀

光装置，其特征在于， 该装置包括全彩激光光源、合束光纤、混光光纤及弥散头，所述全彩激光光源由多台不同颜色的激光器组成，不同颜色的激光器的输出功率可以分别调节；所述合束光纤由多根耦合光纤组成，每个激光器输出的激光耦合进入一根对应的耦合光纤，所有的耦合光纤的另一端在空间上均匀排列分布，并封装在一起成为合束光纤的输出端；所述混光光纤为单根耦合光纤，其纤芯与合束光纤输出端外切圆尺寸相当，并与合束光纤的输出端连接封装在一起。不同颜色激光的输出通过合束光纤进入混光光纤，混光光纤将不同颜色的激光通过加法混色法合成输出包括白光在内的全彩激光；所述弥散头是由多根纤芯为10~100微米的短光纤密集组合，其作用是将输入的所述全彩激光匀化输出。

所述的全彩激光光源，采用的是风冷全固态激光器或半导体激光器，或是半导体激光泵浦固体激光器，或是半导体激光器、半导体激光泵浦固体激光器的组合。

所述的全彩激光器的颜色组合为红光、绿光、蓝光，或红光、蓝光、黄光，或是红光、绿光、蓝光、黄光，或通过加法混色合成包括白光在内的全彩输出。

所述的合束光纤，由多根耦合光纤组成，耦合光纤的纤芯为100~1000微米。

本实用新型的有益效果是，由于本技术方案是将激光器输出的光束通过光纤合成在一起，中间无分立光学元件，一方面解决了环境水汽和灰尘对激光光路的污染影响，另一方面也确保了全彩激光束不会受电脑摇头灯体360⁰旋转运动的震动影响。采用混光光纤和弥散头保证了合光光束的均匀性，并消除了严重的光束散斑。

附图说明

图1为激光束合束匀光示意图；

图2为三合一合束光纤示意图；

图3为合束光纤输出端面示意图。

具体实施方式

结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

实施例

由图1-图3所示，采用一个红光半导体激光器1、一个绿光固体激光器2、一个蓝光半导体激光器3组成全彩激光光源，三个激光器的激光输出功率均可在0至满功率之间独立调节。根据加法混色原理，三种颜色激光不同输出功率的组合，可合光输出包括白光在内的全彩激光。

制作一根三合一合束光纤4，根据半导体激光器和固体激光器与光纤耦合效率的要求，取光纤纤芯为400微米。红光半导体激光器的激光束通过一根耦合光纤5耦合输出，绿光固体激光器、蓝光半导体激光器的激光束也通过对应的耦合光纤6、7耦合输出。三根耦合光纤的另一端合束封装在一起8，三个光纤纤芯在空间上均匀分布，其纤芯9外切圆直径为862微米。

取一根纤芯为1000微米的光纤作为混光光纤10，其纤芯直径与前述三合一合束光纤4的外切圆直径相匹配，其输入端面与合光光纤的输出端面连接封装在一起11。红、绿、蓝激光的输出通过三合一合束光纤进入混光光纤，混光光纤将不同颜色的激光通过加法混色法合成输出包括白光在内的全彩激光。

在混光光纤的输出端加上一个弥散头12，其作用是将输入的全彩激光匀化输出。