[发明专利]一种可调谐的全固态白光激光系统

说明书

本发明涉及一种可调谐的全固态白光激光系统，属于白色激光显示技术领域，包括蓝光LD、自倍频黄光激光器和激光合束组件，蓝光LD发出的光与自倍频黄光激光器发出的光经激光合束组件合束形成白光激光，其中，所述蓝光LD工作波长为430‑450nm，自倍频黄光激光器的工作波长为560‑590nm。本发明通过空间混色原理，按照适当比例匹配获得白光激光，系统内蓝光成分和黄光成分独立可调，通过控制其功率比可以实现系统的冷白光、自然白光、暖白光的调节；本发明不需要超连续谱产生装置以及白光提取等复杂装置，具有实时色度可调、易于集成的优点，特别适用于大功率特殊照明显示领域。

技术领域

本发明涉及一种可调谐的全固态白光激光系统，属于白色激光显示技术领域。

背景技术

近年来，基于发光二极管(Light-Emitting Diode,LED)作为光源或激发光源用于照明显示器件的开发展现出巨大应用潜力，目前已应用于通用照明、景观照明、舞台照明、汽车照明、交通信号、背光源、显示屏、指示灯和相机闪光灯等方面，并将在医疗、信息、农业、航空和航天等领域发挥重要的作用。但是要使LED及其相关器件大规模地应用于机场和体育场等特殊场所或特殊领域，大功率集成白光光源尚有待开发。

目前，制造白光LED最常用的方法是在蓝光LED芯片的表面上涂覆一层黄色荧光粉，但涂覆荧光粉的方法一般采用传统的点胶工艺，这种工艺生产效率不高，不能适应现代工业上的批量生产，且粉层的形状不规则将导致单颗白光LED出光在空间分布不均匀。另外，紫外转换法产生白光，其用于照明的光全部来自荧光材料，虽然显色性方面有所提高，但工艺复杂性及其稳定性仍有待提高，同时紫外光源作为激发光源存在紫外光污染的隐患。另外一种实现白光的方式是三基色LED混色法，用于照明的光全部来自发光二极管，通过空间混色的原理，按照适当的比例匹配获得白光显示。但是它的安装结构较复杂，各色LED的驱动电压、发光效率、配色特性不同，电路实现上较复杂。同时各色LED随着时间的推移其老化程度不同，导致光衰的差异进而变色使得混合光的稳定性较差。另外，以上方法获取的白光一旦封装完毕其白光器件的色度可调性方面仍存在诸多不便。

激光照明和显示技术具有高亮度，低光束发散，寿命长，性能稳定等一系列优点，特别适用于大功率特殊照明显示领域，如激光车灯、投影显示等。激光照明和显示作为新一代显示技术也必将引起新一轮的技术革新。由于激光器技术和输出波长等的限制，长期以来仍处于探索和实验阶段。目前采用红绿蓝三基色激光合束技术是实现白光激光的最常用方法，但较多光束合光方式复杂且在批量化生产过程中势必降低了生产效率，增加了生产步骤和成本。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种可调谐的全固态白光激光系统，利用蓝光LD和自倍频全固态黄光激光器合成白光，能够大大简化后续的光路整形系统、生产步骤，降低生产成本。

术语解释：

LD：激光二极管，Laser diode的简写。

色度：颜色是由亮度和色度共同表示的，色度是不包括亮度在内的颜色的性质，它反映的是颜色的色调和饱和度，为了从基色出发定义一种与设备无关的颜色模型，CIE(Commission Internationale de L'Eclairage)的颜色科学家们，定义了CIE xyY颜色空间即CIE色度图，Y值表示人眼对亮度的响应，颜色坐标(x，y)精确地指定了颜色。

高透过：是指对特定波长或波段光的透过率大于99％。

高反射：是指对特定波长或波段入射光的反射率大于99％。

本发明采用以下技术方案：

一种可调谐的全固态白光激光系统，包括蓝光LD、自倍频黄光激光器和激光合束组件，蓝光LD发出的光与自倍频黄光激光器发出的光经激光合束组件合束形成白光激光，其中，所述蓝光LD工作波长为430-450nm，自倍频黄光激光器的工作波长为560-590nm。