CN113339763A - 一种采用回波红外检测的双管激光传导照明*** - Google Patents

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Abstract

本发明属于照明技术领域，具体公开了一种采用回波红外检测的双管激光传导照明***，包括双管激光传导照明***、红外检测***、控制电路和电源单元；采用光纤传导，实现光电分离，提高了照明安全问题；采用透射式激发，提高了出光效率和蓝光LD寿命，同时也提高了安全性；采用两个蓝光LD，能够有效提高单纤能量，减少光纤数量，节约建设成本；采用红外检测***，采用单独的红外光纤，能及时监控出光情况，如果传输光纤断裂，光电元件PD就接收不到第三滤光***反射回来的红光，从而会给出断开电源的指令，提高安全性。本发明种一种采用回波红外检测的双管激光传导照明***具有出光效率高，且安全性高等优点。

Description

一种采用回波红外检测的双管激光传导照明***
技术领域
本发明属于照明技术领域，尤其涉及一种采用回波红外检测的双管激光传导照明***。
背景技术
传统照明主要采用将电布置在需要照明的区域，再通过光电转换芯片，将电能转换成光，实现光电转换后进行照明，这种照明由于光电转换在照明区域，容易引发安全事故，而激光光传导照明，主要采用远程实现光电转换后，再通过光纤将特定波长的光传输到需要应用的地方，再通过荧光粉技术将特定波长的光转换成需要的白光，从而实现了在使用区域无电，达到光电分离。
激光光传导照明主要使用的是光传导，由于光纤采用的是石英光纤，且纤芯较小，在外力作用下，可能引起光纤断裂，而光纤断裂后，整个照明处于无照明状态，如果不及时切断电源，特定波长的光在断裂位置会长期点亮，而断裂位置又处于封闭状态，能量无法完全释放，在长时间状态下，容易引起过热，热量达到一定级别，会对整个照明***形成破坏，且在热量过高情况下，还会引起火灾或引发周边物质的破坏。
发明内容
本发明的目的在于提供一种采用回波红外检测的双管激光传导照明***，以解决上述现有技术中存在的技术问题。
为了达到上述目的，本发明的技术方案为：一种采用回波红外检测的双管激光传导照明***，包括双管激光传导照明***、红外检测***、控制电路和电源单元；
所述双管激光传导照明***包括两个蓝光发射单元、合束镜、第一滤光***、耦合透镜、传输光纤、第二准直透镜、扩散透镜和荧光帽；每个蓝光发射单元包括蓝光LD和第一准直透镜；所述传输光纤包括入射端和输出端，所述入射端设有陶瓷插芯APC，所述输出端设有陶瓷插芯PC；每个蓝光LD所照射出的蓝光分别通过第一准直透镜、合束镜、第一滤光***、耦合透镜进入传输光纤，并通过传输光纤向其输出端传输；合束镜将两个蓝光LD的蓝光合束到第一滤光***并通过第一滤光***反射到耦合透镜；所述陶瓷插芯APC的蓝光入射端斜边的倾斜角度为7～9度；所述传输光纤输出端设有第二准直透镜、第三滤光***、扩散透镜和荧光帽，所述陶瓷插芯PC输出的蓝光通过第二准直透镜和第三滤光***并经过扩散透镜转换后照射在荧光帽上并激发出白光；
所述红外检测***包括红外LD、第三准直透镜、第二滤光***、第三滤光***和光电元件PD，所述红外LD所照射出的红光分别通过第三准直透镜、第二滤光***、第一滤光***、耦合透镜进入传输光纤，并通过传输光纤向其输出端传输；第二滤光***将红外LD的红光反射到第一滤光***并透过第一滤光***；；传输光纤输出端输出的红光通过第二准直透镜后被第三滤光***反射回来，反射回来的红光传输到光电元件PD上，所述光电元件PD对反射回来的红光进行回波检测；
所述红外检测***用于将光电元件PD检测到的信号传递给所述控制电路；控制电路根据红外检测***的红光回波检测进行判断后，输出控制信号以控制所述电源单元进行蓝光LD的断电和供电；当光电元件PD接收不到第三滤光***反射回来的红光时控制断开电源；
其中，所述第一滤光***可反射蓝光，也可透过红光；所述第二滤光***可反射红光，也可透过红光；所述第三滤光***可反射红光，也可透过蓝光；
进一步，所述扩散透镜为平凹透镜，厚度为3-5mm。
进一步，所述荧光帽材质为硅胶和黄色荧光粉，所述荧光帽长度为15-30mm，直径为10-20mm。
进一步，所述蓝光LD的蓝光波长为450nm±50nm。
本发明红外检测***，采用单独的红外光纤，能及时监控出光情况，如果传输光纤断裂，光电元件PD就接收不到第三滤光***反射回来的红光，从而会给出断开电源的指令。
本发明一种采用回波红外检测的双管激光传导照明***的优点如下：
1、采用光纤传导，实现光电分离，提高了照明安全问题。
2、蓝光波长为450nm±50nm，其功率大，并采用石英光纤进行传输，提高光纤传导照明传输距离。蓝光波长为450nm±50nm，单颗功率能够达到3-5W左右；石英光纤对波长为450nm±50nm的光的损耗值较小，其损耗只有塑料光纤的6％左右，从而能够传输更远的距离。
3、采用透射式激发，提高了出光效率和蓝光LD寿命，同时也提高了安全性。输出端采用扩散透镜扩光，使出光能够分散在各个角度，从而将能量分散在空间角内，各单位点接收的能量小，温度低，从而可以采用硅胶材质荧光帽进行激发；另外，采用扩散透镜扩光可以提高安全性，由于单位能量低，即使荧光帽掉落，也不会造成安全隐患。
4、采用陶瓷插芯APC和陶瓷插芯PC，激光在传输时，激光损耗小，发光效率高，且当陶瓷插芯APC的蓝光入射端斜边的倾斜角度为7～9度时，发光效率最高。
5、扩散透镜厚度为3-5mm时，激光激发效率最高。
6、采用两个蓝光LD，能够有效提高单纤能量，减少光纤数量，节约建设成本。
7、采用红外检测***，能及时监控出光情况，提高安全性。同时由于红外波长能量更高，且单独形成***，监测更加准确。
本发明一种采用回波红外检测的双管激光传导照明***具有出光效率高，且安全性高等优点。
附图说明
图1为本发明一种采用回波红外检测的双管激光传导照明***的结构示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细说明：
说明书附图中的附图标记包括：1、蓝光LD；2、第一准直透镜；3、合束镜；4、第一滤光***；5、耦合透镜；6、传输光纤；61、陶瓷插芯APC；62、陶瓷插芯PC；7、第二准直透镜；8、扩散透镜；9、荧光帽；10、红外LD；11、第三准直透镜；12、第二滤光***；13、第三滤光***；14、光电元件PD；15、控制电路；16、电源单元。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例基本如附图1所示：一种采用回波红外检测的双管激光传导照明***，包括双管激光传导照明***、红外检测***、控制电路15和电源单元16；双管激光传导照明***包括两个蓝光发射单元、合束镜3、第一滤光***4、耦合透镜5、传输光纤6、第二准直透镜7、扩散透镜8和荧光帽9；每个蓝光发射单元包括蓝光LD1和第一准直透镜2；传输光纤6为石英光纤，包括入射端和输出端，入射端设有陶瓷插芯APC61，输出端设有陶瓷插芯PC62；每个蓝光LD1所照射出的蓝光分别通过第一准直透镜2、合束镜3、第一滤光***4、耦合透镜5进入传输光纤6，并通过传输光纤6向其输出端传输，蓝光波长为450nm±50nm；合束镜3将两个蓝光LD1的蓝光合束到第一滤光***4并通过第一滤光***4反射到耦合透镜5；陶瓷插芯APC61的蓝光入射端斜边的倾斜角度为7～9度；传输光纤6输出端设有第二准直透镜7、第三滤光***13、扩散透镜8和荧光帽9，陶瓷插芯PC62输出的蓝光通过第二准直透镜7和第三滤光***13并经过扩散透镜8转换后照射在荧光帽9上并激发出白光；扩散透镜8为平凹透镜，厚度为3-5mm；荧光帽9材质为硅胶和黄色荧光粉，是硅胶和黄色荧光粉根据一定配比，通过模具制作而成，荧光帽9长度为15-30mm，直径为10-20mm。
红外检测***包括红外LD10、第三准直透镜11、第二滤光***12、第三滤光***13和光电元件PD14，红外LD10所照射出的红光分别通过第三准直透镜11、第二滤光***12、第一滤光***4、耦合透镜5进入传输光纤6，并通过传输光纤6向其输出端传输；第二滤光***12将红外LD10的红光反射到第一滤光***4并透过第一滤光***4；传输光纤6输出端输出的红光通过第二准直透镜7后被第三滤光***13反射回来，反射回来的红光传输到光电元件PD14上，光电元件PD14对反射回来的红光进行回波检测；
红外检测***用于将光电元件PD14检测到的信号传递给控制电路15；控制电路15根据红外检测***的红光回波检测进行判断后，输出控制信号以控制电源单元16进行蓝光LD1的断电和供电；当光电元件PD14接收不到第三滤光***13反射回来的红光时控制断开电源；
其中，第一滤光***4可反射蓝光，也可透过红光；第二滤光***12可反射红光，也可透过红光；第三滤光***13可反射红光，也可透过蓝光。
具体地，蓝光LD 1、红外LD 10、光电元件PD 14和电源单元16均分别与控制电路15连接。
本发明传输光纤6输出端输出的红光被第三滤光***13反射回来，分别通过第二准直透镜7、传输光纤6、耦合透镜5、第一滤光***4、第二滤光***12并传输到光电元件PD14上。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (4)

1.一种采用回波红外检测的双管激光传导照明***，其特征在于：包括双管激光传导照明***、红外检测***、控制电路和电源单元；
所述双管激光传导照明***包括两个蓝光发射单元、合束镜、第一滤光***、耦合透镜、传输光纤、第二准直透镜、扩散透镜和荧光帽；每个蓝光发射单元包括蓝光LD和第一准直透镜；所述传输光纤包括入射端和输出端，所述入射端设有陶瓷插芯APC，所述输出端设有陶瓷插芯PC；每个蓝光LD所照射出的蓝光分别通过第一准直透镜、合束镜、第一滤光***、耦合透镜进入传输光纤，并通过传输光纤向其输出端传输；合束镜将两个蓝光LD的蓝光合束到第一滤光***并通过第一滤光***反射到耦合透镜；所述陶瓷插芯APC的蓝光入射端斜边的倾斜角度为7～9度；所述传输光纤输出端设有第二准直透镜、第三滤光***、扩散透镜和荧光帽，所述陶瓷插芯PC输出的蓝光通过第二准直透镜和第三滤光***并经过扩散透镜转换后照射在荧光帽上并激发出白光；
所述红外检测***包括红外LD、第三准直透镜、第二滤光***、第三滤光***和光电元件PD，所述红外LD所照射出的红光分别通过第三准直透镜、第二滤光***、第一滤光***、耦合透镜进入传输光纤，并通过传输光纤向其输出端传输；第二滤光***将红外LD的红光反射到第一滤光***并透过第一滤光***；传输光纤输出端输出的红光通过第二准直透镜后被第三滤光***反射回来，反射回来的红光传输到光电元件PD上，所述光电元件PD对反射回来的红光进行回波检测；
所述红外检测***用于将光电元件PD检测到的信号传递给所述控制电路；控制电路根据红外检测***的红光回波检测进行判断后，输出控制信号以控制所述电源单元进行蓝光LD的断电和供电；当光电元件PD接收不到第三滤光***反射回来的红光时控制断开电源；
其中，所述第一滤光***可反射蓝光，也可透过红光；所述第二滤光***可反射红光，也可透过红光；所述第三滤光***可反射红光，也可透过蓝光。
2.根据权利要求1所述的一种采用回波红外检测的双管激光传导照明***，其特征在于：所述扩散透镜为平凹透镜，厚度为3-5mm。
3.根据权利要求1所述的一种采用回波红外检测的双管激光传导照明***，其特征在于：所述荧光帽材质为硅胶和黄色荧光粉，所述荧光帽长度为15-30mm，直径为10-20mm。
4.根据权利要求1所述的一种采用回波红外检测的双管激光传导照明***，其特征在于：所述蓝光LD的蓝光波长为450nm±50nm。
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