[发明专利]一种基于荧光晶体泵浦光波导的光源装置

说明书

本发明公开了一种基于荧光晶体泵浦光波导的光源装置，包括若干发射泵浦光的二极管，还包括：泵浦光波导组件；设置在所述泵浦光波导端头的平凸透镜；所述二极管分布于所述平凸透镜的凸起前侧且所述泵浦光的光线通过所述平凸透镜进入所述泵浦光波导组件；所述泵浦光波导组件包括：石英套管；内置于所述石英套管的荧光晶体棒；密封所述石英套管两端的两个入射光窗；导入于所述石英套管并淹没于所述荧光晶体棒的波导液体。能够能够高效稳定的泵浦荧光晶体并产生黄绿光。

技术领域

本发明涉及光学领域，尤其涉及一种基于荧光晶体泵浦光波导的光源装置。

背景技术

目前市场中黄绿光光源主要有黄绿光二极管(LED)，黄绿光激光二极管(LD)和较大型的黄绿光激光器为主。LED产品虽然成本低廉，但强度较低，往往不能满足投影显示或医学应用的需求；而LD产品造价高昂，效率较低，且核心技术被海外企业牢牢把持，目前很难大规模应用；黄绿光激光器则因高昂的运行和维护成本亦无法大规模使用。因此，开发一种新型的，低成本的和可靠的黄绿光光源尤为重要。

相比黄绿光激光二极管高昂的成本，蓝光激光二极管技术相对成熟，目前已经被广泛应用，通过蓝色激光来泵浦荧光物质也能产生黄绿光，而激光泵浦荧光光源以其低廉的价格，相对简单的结构和较长的寿命成为开发下一代黄绿光光源的热点技术，然而荧光材料不耐受高温，在激光照射的热效应下很容易产生热淬灭问题，导致转换效率下降，输出功率降低的问题，因而，通过有效的结构设计来解决激光泵浦荧光光源的散热以及光束整形等问题便成为了核心问题。日本的卡西欧公司率先推出了激光泵浦荧光粉光源投影仪，并以投入市场。其主要核心部件是高速旋转的荧光粉轮，通过使荧光粉轮高速旋转，能够然荧光粉轮受热均匀，且有效的与空气进行热交换，从而规避荧光粉轮的热淬灭问题。但荧光粉轮转动需要电动机等机械装置，机械部件的引入又降低了设备的可靠性和使用寿命。另一种技术则是使用蓝色激光直接泵浦荧光晶体，这种技术机构简单，不依赖机械装置，可靠性高，但设计难度较大，主要是集中于晶体散热结构与光学光路设计的矛盾。

发明内容

为了克服上述技术缺陷，本发明提供一种基于荧光晶体泵浦光波导的光源装置，能够能够高效稳定的泵浦荧光晶体并产生黄绿光。

为了解决上述问题，本发明按以下技术方案予以实现的：

一种基于荧光晶体泵浦光波导的光源装置，包括若干发射泵浦光的二极管，还包括：泵浦光波导组件；设置在所述泵浦光波导端头的平凸透镜；所述二极管分布于所述平凸透镜的凸起前侧且所述泵浦光的光线通过所述平凸透镜进入所述泵浦光波导组件；

所述泵浦光波导组件包括：石英套管；内置于所述石英套管的荧光晶体棒；密封所述石英套管两端的两个入射光窗；导入于所述石英套管并淹没于所述荧光晶体棒的波导液体。

进一步的，所述荧光晶体棒的轴心和所述石英套管的中心线为非同一水平线的偏心安置。

进一步的，所述荧光晶体棒中包括掺杂有一定量铯金属离子的钇铝石榴石晶体或镥铝石榴石晶体或陶瓷晶体；

所述荧光晶体棒为圆柱状并固定于所述两个入射光窗之间，所述荧光晶体棒两端的端面经过抛光处理并镀有200微米厚的金属反射膜，侧面经过磨砂处理并形成毛玻璃表面。

进一步的，所述入射光窗为金属铜片，所述金属铜片上开设有若干镀膜窗口，所述镀膜窗口外表面用来增透入射的泵浦光，内表面用来高反射被激发的黄绿光。

进一步的，所述石英套管的折射率为1.4586的圆形套管，所述石英套管长度为80mm，内径为7mm，外径为8mm，管壁厚度为1mm。

进一步的，所述波导液体是折射率为小于所述石英套管折射率的纯净水，所述泵浦光在石英套管内壁上全内反射。