[发明专利]一种红蓝光功率可调的合光激光发生装置

说明书

本发明涉及农业设备领域，具体涉及一种红蓝光功率可调的合光激光发生装置。包括壳体、合光片、第一激光发生器和第二激光发生器，壳体上设置有出光口，第一激光发生器、第二激光发生器和合光片均设置在壳体内部，第一激光发生器射出的第一激光经过合光片的折射后从出光口射出，第二激光发生器射出的第二激光经过合光片反射后从出光口射出，第一激光折射后的光路与第二激光反射后的光路重合为混合激光。本发明通过准直透镜与波浪透镜的作用，能够将合关后的激光发散成发散光，有利于植物的光合作用，增加作物的经济效益；本发明工艺简单、易于实施、成本低、无污染，适合工业推广使用。

技术领域

本发明涉及农业设备领域，具体涉及一种红蓝光功率可调的合光激光发生装置。

背景技术

在植物的生长中，光合作用至关重要，只有植物的光合作用效果大于其呼吸作用菜能实现其生长、开花、结果。然而相同光照强度，不同波段的光作用在植物上其效果也是不一样的，这其中被绿色植物吸收最多的是红光(波长600-700纳米)和蓝光(波长400-500纳米)，红色光有助于开花结果和延长花期，使植物长高。而蓝色光能促进绿叶生长，增加干物质积累。大量的光谱实验证明，适当的红色光/蓝色光光功率比(R/B)才能保证培育出形态健全的植物，红色光过多会引起植物的徒长，蓝色光过多会抑制植物生长。

我国春冬两季的光照时间相对较短，光线相对比较弱，且易受到雨雪、雾霾等天气影响，因此春夏蔬菜容易出现光照不足的现象，植株生长容易出现生长纤弱、病虫害多发、干物质积累缓慢、落花落果严重等问题，难以生产出优质农产品。

植物工厂主要的人工光源有高压钠灯、金属卤化物灯、荧光灯、发光二极管(LED)方式。其中只有LED光源能够发出植物生长所需要的单色光(如440nm，660nm)，光谱域宽为±20nm，红蓝LED组合后，形成与植物光合作用和植物形态建成基本吻合的光谱，不仅减少能耗，而且还可提高植物对光能的吸收利用效率。由于大功率LED散热问题仍未得到很好的解决，大批小功率LED灯珠光源需要串联后近距离照射植物，电路设计的可靠性较差，LED植物光源的使用受到了限制。

激光光源和LED光源相比，具有高亮度、单色性好(光谱域宽为±5nm)、方向性强、光电转换效率高的性能特点，电路设计简单。使用激光光源，根据植物生长的需要，通过预先植入的程序控制红、蓝光照的光功率分布，提高植物对光能的吸收利用效率，最大限度的促进不同植物的生长。激光替代LED用于植物光源，具有不可比拟的优势。其中半导体激光器体积小、效率高、寿命长，由于采用简单的电流注入方式泵浦，和其它类型激光器相比具有更高效、更灵活、更可靠的优点而被广泛地应用。而激光的合光技术的应用，使得所需的红蓝光混合一起达到均匀出光的目的。

发明内容

本发明的目的是针对上述植物光源技术分析和存在问题，提供一种红蓝光功率可调的合光激光植物光源，该激光植物光源可方便调节红蓝光功率的比例，用于植物工厂促不同植物和植物不同生长期的光强度需求；本发明工艺简单、易于实施、成本低、无污染，适合工业推广使用。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供一种红蓝光功率可调的合光激光发生装置，包括壳体、合光片、第一激光发生器和第二激光发生器，壳体上设置有出光口，第一激光发生器、第二激光发生器和合光片均设置在壳体内部，第一激光发生器射出的第一激光经过合光片的折射后从出光口射出，第二激光发生器射出的第二激光经过合光片反射后从出光口射出，第一激光折射后的光路与第二激光反射后的光路重合为混合激光。第一激光发生器为蓝光半导体激光器，第二激光发生器为红光半导体激光器。合光片尺寸为10*15mm²，厚度为1.1mm，合光片对波长为435nm的蓝色激光的透射率＞95％，对波长为660的红色激光的反射率＞90％。

可选的，第一激光折射前与第二激光反射前互成90°夹角，合光片一面与第一激光折射前成45°夹角，合光片另一面与第二激光反射前成45°夹角。