CN215115112U - 激光照明用荧光陶瓷的光通量测试装置及*** - Google Patents

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叶勇
张攀德
李东升
曾庆兵
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Abstract

本实用新型公开激光照明用荧光陶瓷的光通量测试装置及***。包含有，沿光轴由左至右依次布置的激光光源、透蓝反黄镜片、反光碗及反射式荧光陶瓷，所述透蓝反黄镜片倾斜，所述反光碗的反射面向右，所述反光碗形成有穿孔，所述反射式荧光陶瓷的反射面向左，由所述激光光源提供的蓝光向右依次经过所述透蓝反黄镜片的正面、所述透蓝反黄镜片的背面及所述穿孔后到达所述反射式荧光陶瓷的反射面，所述反射式荧光陶瓷将蓝光转化为黄光并且向左出射，所述黄光中一部分向左经过所述穿孔后到达所述透蓝反黄镜片的背面，而所述黄光中另一部分向左直接到达所述反光碗的反射面。本实用新型的有益效果在于：可实现对激光光源及反射式荧光陶瓷光通的精密测试。

Description

激光照明用荧光陶瓷的光通量测试装置及***
技术领域
本实用新型涉及激光照明领域，特别地是，激光照明用荧光陶瓷的光通量测试装置及***。
背景技术
激光照明核心技术是利用蓝色激光激发黄色荧光材料产生高亮白光，其中荧光材料是决定激光照明光性能的重要因素，荧光材料的发光性能直接影响激光照明产品的出光光强和光通量。相对于荧光粉和微晶玻璃，荧光陶瓷具有优良的耐辐照性能和高功率工作稳定性，是目前高功率激光照明产品的优选荧光材料。根据激光照明发光原理，激光照明产品出光总光通量由激光蓝光和荧光陶瓷出射黄光共同组成，然而结合出光光谱和人眼明视觉函数曲线进行分析可以发现，激光照明产品出光光通量的98％以上来自荧光陶瓷发生光转换后产生的黄光光通量。因此，激光照明产品中荧光陶瓷光通量的精确测试能为光学设计、仿真分析提供准确的光通量数据，具有十分重要的意义。
然而，研究人员在激光照明用荧光陶瓷的实际光通量测试过程中发现，在常规采用的反射式直线光路中，由于激光器和荧光陶瓷位于同一直线光路上，荧光陶瓷光转换后产生的部分黄光(0°到小角度范围内的黄光)，会发生逆向传输，进而在激光器和荧光陶瓷中间来回反射，最终无法正常出射而导致无法被光谱仪设备检测到，使得测试结果偏差非常大。
实用新型内容
本实用新型目的是解决现有激光照明用荧光陶瓷的光通量测试装置存在部分黄光在激光器和荧光陶瓷中间来回反射而无法被光谱仪设备检测到的问题，而提供一种新型的激光照明用荧光陶瓷的光通量测试装置及***。
为了实现这一目的，本实用新型的技术方案如下：激光照明用荧光陶瓷的光通量测试装置，包含有，沿光轴由左至右依次布置的激光光源、透蓝反黄镜片、反光碗及反射式荧光陶瓷，所述透蓝反黄镜片倾斜，所述反光碗的反射面向右，所述反光碗形成有穿孔，所述反射式荧光陶瓷的反射面向左，由所述激光光源提供的蓝光向右依次经过所述透蓝反黄镜片的正面、所述透蓝反黄镜片的背面及所述穿孔后到达所述反射式荧光陶瓷的反射面，所述反射式荧光陶瓷将蓝光转化为黄光并且向左出射，所述黄光中一部分向左经过所述穿孔后到达所述透蓝反黄镜片的背面，而所述黄光中另一部分向左直接到达所述反光碗的反射面。
作为激光照明用荧光陶瓷的光通量测试装置的优选方案，蓝光的波长440-465nm，黄光的波长范围为465-780nm。
作为激光照明用荧光陶瓷的光通量测试装置的优选方案，所述透蓝反黄镜片在440-465nm波长范围内透过率≥95％，在465-780nm波长范围内反射率≥90％。
作为激光照明用荧光陶瓷的光通量测试装置的优选方案，所述反光碗在465-780nm波长范围内反射率≥80％。
本实用新型还提供激光照明用荧光陶瓷的光通量测试***，包含有，积分球、光谱仪探头及光通量测试装置，所述积分球内部布置有所述光通量测试装置及所述光谱仪探头。
作为激光照明用荧光陶瓷的光通量测试***的优选方案，所述积分球内壁涂有白色漫反射层。
作为激光照明用荧光陶瓷的光通量测试***的优选方案，所述光谱仪探头的采集波长范围为465-780nm。
作为激光照明用荧光陶瓷的光通量测试***的优选方案，所述积分球直径尺寸≥1m。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果至少在于：利用透蓝反黄镜片倾斜于光轴的设计，使得部分黄光被透蓝反黄镜片反射出去以彻底避免该部分黄光在激光光源与反射式荧光陶瓷间来回反射，使用简便，误差小，可实现对激光光源及反射式荧光陶瓷光通的精密测试。
附图说明
图1是本实用新型一实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面通过具体的实施方式连接附图对本实用新型作进一步详细说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本实用新型，但不构成对本实用新型的限定。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
请参见图1，图中示出的是激光照明用荧光陶瓷的光通量测试装置。包含有，沿光轴由左至右依次布置的激光光源1、透蓝反黄镜片2、反光碗3及反射式荧光陶瓷4。所述透蓝反黄镜片2倾斜45°于光轴。所述反光碗3的反射面向右。所述反光碗3形成有穿孔5。所述反射式荧光陶瓷4的反射面向左。由所述激光光源1提供的蓝光向右依次经过所述透蓝反黄镜片2的正面、所述透蓝反黄镜片2的背面及所述穿孔后到达所述反射式荧光陶瓷的反射面。所述反射式荧光陶瓷4将蓝光转化为黄光并且向左出射。所述黄光中一部分向左经过所述穿孔后到达所述透蓝反黄镜片的背面并且向下反射，避免在所述激光光源与所述反射式荧光陶瓷间来回反射。而所述黄光中另一部分向左直接到达所述反光碗3的反射面并且最后向右反射。
激光照明用荧光陶瓷的光通量测试***，包含有，积分球、光谱仪探头及所述光通量测试装置。所述积分球内部布置有所述光通量测试装置及所述光谱仪探头。所述积分球内壁涂白色漫反射层。所述积分球内壁各点的漫反射是均匀的。所述光谱仪探头用于测试所述反射式荧光陶瓷的光谱能量分布。所述积分球内无任何遮挡物。所述积分球内光谱仪采集波长范围为465-780nm。所述积分球直径尺寸≥1m，优选积分球直径为2m。
激光照明用荧光陶瓷的光通量测试方法：实际所述反射式荧光陶瓷转换后产生的总光通量Φ总由直线光路的黄光光通量Φ1(指的是所述黄光中另一部分向左直接到达所述反光碗的反射面)和垂直光路的黄光光通量Φ2(指的是所述黄光中一部分向左经过所述穿孔后到达所述透蓝反黄镜片的背面)组成，即：
Figure BDA0003031758070000041
由于存在所述反光碗反射率、黄光反射率造成的光通量损失，实际测试光通量Φ测为：
Figure BDA0003031758070000042
其中，
Figure BDA0003031758070000043
为所述反光碗对黄光的反射率，
Figure BDA0003031758070000044
为所述透蓝反黄镜片对黄光的反射率。为准确计算出
Figure BDA0003031758070000045
和
Figure BDA0003031758070000046
的总和，需要利用两种不同黄光反射率的透蓝反黄镜片(镜片a和镜片b)，进行测试，即：
Figure BDA0003031758070000047
Figure BDA0003031758070000048
根据计算可得荧光陶瓷出光光通量
Figure BDA0003031758070000049
实施例1：
本实施例所用元器件如下：
激光光源：含激光器及其整形透镜。
透蓝反黄镜片a：在440nm-465nm波长范围内透过率为95％，在465nm-780nm波长范围内反射率为95％。
透蓝反黄镜片b：在440nm-465nm波长范围内透过率为95％，在465nm-780nm波长范围内反射率为90％。
反光碗：在465nm-780nm波长范围内反射率为80％。
反射式荧光陶瓷：固定安装在支架结构上。
根据积分球测试和计算可得荧光陶瓷光通量为1l080lm@6A。利用传统方法测得荧光陶瓷光通量为9600lm@6A。
实施例2：
本实施例所用元器件如下：
激光光源：含激光器及其整形透镜。
透蓝反黄镜片a：在440nm-465nm波长范围内透过率为95％，在465nm-780nm波长范围内反射率为95％。
透蓝反黄镜片b：在440nm-465nm波长范围内透过率为95％，在465nm-780nm波长范围内反射率为90％。
反光碗：在465nm-780nm波长范围内反射率为85％。
反射式荧光陶瓷：固定安装在支架结构上。
根据积分球测试和计算可得荧光陶瓷光通量为1l520lm@6A。利用传统方法测得荧光陶瓷光通量为9800lm@6A。
而以上仅表达了本实用新型的实施方式，其描述较为具体和详细，但且不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.激光照明用荧光陶瓷的光通量测试装置，其特征在于，包含有，沿光轴由左至右依次布置的激光光源、透蓝反黄镜片、反光碗及反射式荧光陶瓷，所述透蓝反黄镜片倾斜，所述反光碗的反射面向右，所述反光碗形成有穿孔，所述反射式荧光陶瓷的反射面向左，由所述激光光源提供的蓝光向右依次经过所述透蓝反黄镜片的正面、所述透蓝反黄镜片的背面及所述穿孔后到达所述反射式荧光陶瓷的反射面，所述反射式荧光陶瓷将蓝光转化为黄光并且向左出射，所述黄光中一部分向左经过所述穿孔后到达所述透蓝反黄镜片的背面，而所述黄光中另一部分向左直接到达所述反光碗的反射面。
2.根据权利要求1所述的激光照明用荧光陶瓷的光通量测试装置，其特征在于，蓝光的波长440-465nm，黄光的波长范围为465-780nm。
3.根据权利要求2所述的激光照明用荧光陶瓷的光通量测试装置，其特征在于，所述透蓝反黄镜片在440-465nm波长范围内透过率≥95%，在465-780nm波长范围内反射率≥90%。
4.根据权利要求2所述的激光照明用荧光陶瓷的光通量测试装置，其特征在于，所述反光碗在465-780nm波长范围内反射率≥80%。
5.激光照明用荧光陶瓷的光通量测试***，其特征在于，包含有，积分球、光谱仪探头及权利要求1至4中任意一项所述的光通量测试装置，所述积分球内部布置有所述光通量测试装置及所述光谱仪探头。
6.根据权利要求5所述的激光照明用荧光陶瓷的光通量测试***，其特征在于，所述积分球内壁涂有白色漫反射层。
7.根据权利要求5所述的激光照明用荧光陶瓷的光通量测试***，其特征在于，所述光谱仪探头的采集波长范围为465-780nm。
8.根据权利要求5所述的激光照明用荧光陶瓷的光通量测试***，其特征在于，所述积分球直径尺寸≥1m。
9.激光照明用荧光陶瓷的光通量测试***，包含有，积分球、光谱仪探头及权利要求1所述的光通量测试装置，所述积分球内部布置有所述光通量测试装置及所述光谱仪探头。
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