[发明专利]半导体激光照明光源

说明书

技术领域

本发明涉及光学行业激光照明技术领域，尤其涉及一种半导体激光照明光源。

背景技术

如今半导体激光照明光源应用已十分广泛，其作为小区监控、森林防火、航海巡逻及空中救援等领域的辅助照明源有着十分重要的作用，并拥有巨大的市场潜力。尤其在周围环境照度低，成像质量需求高的远距离照明条件下，大照明视场与清晰成像则是必不可少的前提。

在实现本发明的过程中，申请人发现现有技术的半导体激光照明光源存在如下技术缺陷：由激光多模空间分布不均匀而导致照明视场光强分布不均，导致成像质量降低，从而成像清晰程度却始终未达到最佳效果；此外，对于远距离激光照明来说，视场角度的调节无法对指定目标精确定位。

发明内容

(一)要解决的技术问题

为解决上述的一个或多个问题，本发明提供了一种半导体激光照明光源，以达到远场光束的均匀化分布，可实现远距离匀化照明及清晰成像。

(二)技术方案

根据本发明的一个方面，提供了一种半导体激光照明光源。该光源包括：半导体激光器，用于产生激光输出；光束准直模块，位于半导体激光器的光路后端，用于将半导体激光器输出激光的进行平行和准直；光斑匀化模块，位于光束准直模块的光路后端，用于将光束准直模块输出的激光的横截面相互垂直的两个方向的光束质量进行均衡，实现光束能量的均匀化重组；耦合输出模块，位于光斑匀化模块的光路后端，用于将光斑匀化模块输出的均匀化重组后的激光耦合输出。

在本发明优选的实施例中，光斑匀化模块包括：上多梯次平面反射镜，位于光束准直模块的光路后端，其下反射镜面与入射激光呈45度角，用于切割和准直激光光束，并将其分为N份；下多梯次平面反射镜，其与第一多梯次平面反射镜呈垂直上下罗列而成，其平面与入射激光45度角，用于准直光束的平移与重组，从而使出射光束由高斯光能分布的高斯光束转变为均匀分布的平顶光束。

(三)有益效果

从上述技术方案可以看出，本发明具有以下有益效果：

1、利用本发明，由于采用光束准直模块，在光学集成式准直微透镜的作用下，可使发散光斑到平行准直光斑的转变，减小了光束发散夹角，进而实现了光功率的增强；

2、利用本发明，由于采用光斑匀化模块，使激光光能得到了均匀分配，降低了外界杂散光及激光多模特性所带来的视场模糊的影响，提高了远场光斑平均光亮度。所以，使用经激光光斑匀化后的半导体激光光源，可实现指定目标的清晰成像，弥补了目前远距离成像视场范围小、对比度差等方面的不足；

3、利用本发明，由于采用光纤耦合模块，使光束路径得以柔化，利用此种特性，可将光纤盘起固定，方便了各器件之间的布局、安装。

附图说明

图1为本发明实施例半导体激光照明光源的结构示意图；

图2为本发明实施例半导体激光照明光源的系统框图；

图3A为本发明实施例半导体激光照明光源中光斑匀化模块的结构示意图；

图3B为本发明实施例半导体激光照明光源中光斑匀化模块的光斑匀化原理的示意图；

图3C为本发明实施例半导体激光照明光源中光斑匀化模块的光斑能量转换的示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。虽然本文可提供包含特定值的参数的示范，但应了解，参数无需确切等于相应的值，而是可在可接受的误差容限或设计约束内近似于所述值。

本发明中，采用阵列半导体激光器及多梯次平面反射镜相结合的方式，达到了远场激光光斑均匀分布，增强了远距离观测目标的清晰程度。

在本发明的一个示例性实施例中，提出一种半导体激光照明光源。该半导体激光照明光源包括：半导体激光器，光束准直模块，光斑匀化模块，耦合输出模块及驱动电路模块。图1为本发明实施例半导体激光照明光源的结构示意图。图2为本发明实施例半导体激光照明光源的系统框图。以下结合图1和图2，对本发明的各个组成部分进行详细说明。

如图1和图2所示，本实施例中半导体激光器为阵列半导体激光器，，可实现高功率激光输出。

如图1和图2所示，光束准直模块包括：集成式非球面微透镜阵列6。依据光学折射原理，激光器出射光束经过微透镜阵列作用后，将由发散的椭圆光斑转变成为平行准直的线型光斑。