[发明专利]基于VCSEL的红外激光匀化系统

说明书

技术领域

本发明涉及环境光学装置，尤其是涉及一种光斑均匀细腻无晃动、性能稳定、光功率衰减小、无噪声、结构简单及制造成本低的基于VCSEL的红外激光匀化系统。

背景技术

随着夜间摄像技术的发展，市场对红外激光灯的性能要求越来越高，生产厂家越来越多，各个厂家间的成本竞争也越来激烈。当前，市场上中远距离的夜间照明绝大多采用半导体激光照明器进行红外摄像补光。由于半导体激光器存在光功率分布不均匀、高相干性等缺陷，市场上已普遍采用旋转匀化片来替代各类光束分割器或光纤对激光光束进行匀化，在一定程度上可以克服上述缺陷(如专利201110273507.0)，但还存在光斑晃动(旋转匀化片时不可避免)、性能不稳定、成本高、光功率衰减大、噪声大(匀化电机)及结构复杂等缺陷，严重影响照明设备的整体效果及制造成本。目前市场上没有能彻底综合解决上述问题的产品，因此，现有技术还有待完善。

发明内容

为解决上述问题，本发明目的在于提供一种均匀细腻无晃动、性能稳定、光功率衰减小、无噪声、结构简单、制造成本低的基于VCSEL的红外激光匀化系统。

本发明通过以下技术措施实现的，一种基于VCSEL的红外激光匀化系统，包括设置在一端的VCSEL点阵型红外激光面板，所述VCSEL点阵型红外激光面板的发光面间隔设置有变焦透镜组，所述变焦透镜组的另一面设置为观察靶面，所述VCSEL点阵型红外激光面板、变焦透镜组中的各透镜以及观察靶面都设置在各透镜焦点以外的位置。

作为一种优选方式，所述VCSEL点阵型红外激光面板、变焦透镜组中的各透镜以及观察靶面同轴设置。

作为一种优选方式，所述VCSEL点阵型红外激光面板与变焦透镜组之间还设置有一散光透镜。

作为一种优选方式，所述变焦透镜组包括平行VCSEL点阵型红外激光面板的依次顺序设置的凹透镜和凸透镜。

作为一种优选方式，所述观察靶面为红外摄像所拍摄的物体或环境。

作为一种优选方式，所述VCSEL点阵型红外激光面板中的VCSEL点阵为有机VCSEL点阵型。

作为一种优选方式，所述VCSEL点阵型红外激光面板中的VCSEL点阵为光学泵浦。

本发明从VCSEL点阵型红外激光面板发出红外激光束，射入变焦透镜组后，在观察靶面上即可看到均匀细腻的光斑。本发明利用VCSEL点阵型红外激光面板作为光源，结合变焦透镜组，由于VCSEL点阵型红外激光面板加上变焦透镜组中的各透镜以及观察靶面是大像差的离焦光学系统(都不在各透镜焦点上)，具有对VCSEL点阵型红外激光面板发出的光进行光斑匀化的效果，从而解决半导体激光灯性能不稳定、光功率衰减大、噪声大、结构复杂及光斑晃动等不足。

附图说明

图1为本发明实施例1的结构示意图。

图2为本发明实施例2的结构示意图。

图3为本发明实施例VCSEL点阵型红外激光面板的结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例并对照附图对本发明作进一步详细说明。

实施例1

本实施例的一种基于VCSEL的红外激光匀化系统，请参考附图1，包括设置在一端的VCSEL点阵型红外激光面板100，所述VCSEL点阵型红外激光面板100的发光面间隔设置有变焦透镜组300，所述变焦透镜组300的另一面设置为观察靶面400，所述VCSEL点阵型红外激光面板100、变焦透镜组300中的各透镜以及观察靶面400都设置在各透镜焦点以外的位置。

VCSEL，全名为垂直腔面发射激光器(VerticalCavitySurfaceEmittingLaser)，以砷化镓半导体材料为基础研制，有别于LED(发光二极管)和LD(LaserDiode，激光二极管)等其他光源，具有体积小、圆形输出光斑、单纵模输出、阈值电流小、价格低廉、易集成为大面积阵列等优点，广泛应用与光通信、光互连、光存储等领域。本系统从VCSEL点阵型红外激光面板100发出红外激光束，射入变焦透镜组300后，在观察靶面400上即可看到均匀细腻的光斑。本系统利用VCSEL点阵型红外激光面板100作为光源，结合变焦透镜组300，由于VCSEL点阵型红外激光面板100、变焦透镜组300中的各透镜以及观察靶面400是大像差的离焦光学系统，具有对VCSEL点阵型红外激光面板100发出的光进行光斑匀化的效果，从而解决半导体激光灯性能不稳定、光功率衰减大、噪声大、结构复杂及光斑晃动等不足。

实施例2