[发明专利]一种超大功率近红外半导体激光照明器

说明书

本发明的超大功率近红外半导体激光照明器，包括主壳体和多个激光器模组，激光器模组由单bar条半导体激光器和激光器固定散热组件组成，单bar条半导体激光器用于产生激光束，单bar条半导体激光器的前端设置有会聚透镜，会聚透镜的前、后端设置有主反射镜、次反射镜，多条激光束经主反射镜反射后会聚于次反射镜的表面，并经次反射镜的反射后合束成具有良好匀化效果的激光束；整形镜组调节光束的出光角度，满足照明要求。本发明的半导体激光照明器，多个激光器发出的光束重叠，形成了具有较好匀化效果的重叠激光，解决了上千瓦半导体激光器脉冲出光时带来的多个照明器尺寸大、成本高、对准重叠困难的问题，有益效果显著，适于应用推广。

技术领域

本发明涉及一种半导体激光照明器，更具体的说，尤其涉及激光照明领域的超大功率近红外半导体激光照明器。

背景技术

目前传统的激光夜视系统，通常为连续照明成像系统，受大气后向散射的影响，作用距离一般不超过3000米。后向散射即使在空气质量较好的条件下也会存在，一是因为空气中总会有水汽和微小颗粒存在，二是远距离照明光束发散角度较小，三是照明和成像设备距离较近。当远距离夜视照明时，从照明光源位置看目标，光源光束的后向散射很容易被凸显出来，尤其是有轻微雾气的夜晚后向散射会更加严重。如说明书附图中的图1所示，由于后向散射形成了明显的光柱，基本无法对激光照明目标进行观测。图1中，在近距离后向散射较弱的条件下，人物的脸部特征，衣着打扮，肢体的动作等就可以清晰的被摄像机捕捉到，从而有利于夜视监控。

由于上述后向散射问题严重影响连续波激光照明夜视的作用距离，而脉冲式距离选通激光夜视仪能从根本上解决这一问题。选通脉冲激光器由于占空比不会很高，要求峰值功率要上千瓦，通常采用绿光固体激光器做照明器，峰值功率可达上千瓦。作为激光夜视来说，可见光的激光容易暴露监控位置，同时对人眼也有伤害，不适合做激光夜视照明光源。

激光夜视通常采用人眼不可见近红外半导体激光器做照明光源，而上千瓦的大功率半导体脉冲激光器通常被国外所垄断，国内尚无成熟产品。国内可以做的脉冲半导体激光器通常为两种方式来实现，一是连续激光器做脉冲用，通常为光纤耦合输出半导体激光器，出光功率最大在100W左右，光斑匀化较好，后期整形方便，价格较高；另一种是多个bar条输出激光器，出光功率可达千瓦以上，对于激光夜视仪来说，由于阵列bar条半导体激光器的发光面较大，后期整形难度较大，不易采用；可以使用的只有单bar条半导体激光器比较合适，性价比也较高。

另外由于激光夜视设备的成像和照明器通常在一起，再有激光夜视用于室外云台承载应用，通常只能用散热片加风冷形式来实现散热。这就限制了激光器的尺寸和散热形式。

单个bar条激光器出光功率可达2百瓦，要达到上千瓦的峰值功率，至少需要5个激光照明器才能满足。但是由于是独立的照明器，会存在严重的干涉散斑现象，同时多个照明器占用空间较大，另外在光斑重叠调试时也存在较大的困难。

发明内容

本发明为了克服上述技术问题的缺点，提供了一种超大功率近红外半导体激光照明器。

本发明的超大功率近红外半导体激光照明器，其特别之处在于：包括主壳体和设置于主壳体外围的多个激光器模组，激光器模组由单bar条半导体激光器和与其固定的激光器固定散热组件组成，单bar条半导体激光器用于产生激光束，每个单bar条半导体激光器的前端均设置有对其发出的激光束进行会聚的会聚透镜，会聚透镜的前端设置有对激光束进行反射的主反射镜，主反射镜后端的激光束焦点位置处设置有次反射镜，多条激光束经主反射镜反射后会聚于次反射镜的表面，并经次反射镜的反射后合束成具有良好匀化效果的激光束；次反射镜的前端设置有对激光束的出光角度进行调节的整形镜组，以满足激光照明要求。

本发明的超大功率近红外半导体激光照明器，所述单bar条半导体激光器上设置有对其发出激光束的快轴进行快轴角度压缩的柱面镜，通过快轴角度压缩柱面镜的调节，将单bar条半导体激光器发出的激光束整形为快轴和慢轴发散角度相等或近似相等的方形激光束。