CN215526339U - 一种激光光源光路*** - Google Patents

Abstract

一种激光光源光路***，包括蓝色激光光源、分光元件、荧光激发组件、1/4波长器件和消散斑组件。通过将P偏振蓝光通过分光器件分为沿着第一方向传播的第一P偏振蓝光和沿第二方向传播的第二P偏振蓝光，并将其分别用作荧光激发和消散，在经过1/4波片还原成S偏振蓝光，取消了激光光源前置波长板，减少了波长板的不稳定性导致的光学特性变化以及波长转换不完全导致的蓝光损耗，并且进一步利用了分光镜对P偏振光的大比例反射特性，可以提高蓝光的利用效率。整个光路在结构设计非常简单，所需光学器件很少的情况下，提高了光的利用效率、提升了***的可靠性和转换效率，降低了***成本。

Description

一种激光光源光路***

技术领域

本实用新型涉及光源领域，更具体地说，涉及一种激光光源光路***。

背景技术

采用空间分色方式的投影光学***中，其激光光源光路***通常采用激光光源发出S偏振光。然后将其通过波长板分离成一定比例的S偏振光和P偏振光，再利用光学元件将S偏振光部分反射给荧光器件，并将P偏振光透射后经过波长板、反射扩散板等光学器件处理后形成蓝色偏振光，再进行合光之后，形成最终输出光。因此，整个光路中，在多个位置都需要使用到波长板，成本较高。并且由于波长板的不完全旋光特性，将影响蓝光的输出光效率，且增加材料成本。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种激光光源光路***，省略了光路前端的波长板，因此减少了光学器件，提高了光的利用效率、提升了***的可靠性和转换效率，降低了***成本。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种激光光源光路***，包括蓝色激光光源、分光元件、荧光激发组件、1/4波长器件和消散斑组件；所述蓝色激光光源发射P偏振蓝光，所述分光元件沿着所述P偏振蓝光的传播光路成角度直接设置在所述蓝色激光光源后方以将所述P偏振蓝光分解成沿着第一方向传播的第一P偏振蓝光和沿第二方向传播的第二P偏振蓝光，所述荧光激发组件垂直于所述第一方向设置并在所述第一P偏振蓝光的激发下发射激发光，所述激发光沿着与所述第一方向相反的第三方向返回到所述分光元件并经所述分光元件透射形成沿所述第三方向传播的第一输出光，所述1/4波长器件和所述消散斑组件沿着所述P偏振蓝光的传播光路依次设置在所述分光元件之后，所述1/4波长器件将所述第二P偏振蓝光转换成沿所述第二方向传播的S偏振蓝光，所述S偏振蓝光经所述消散斑组件消散后沿着与所述第二方向相反的第四方向传播穿透所述1/4波长器件并返回到所述分光元件，所述分光元件反射所述S偏振蓝光以形成沿着所述第三方向传播的第二输出光，所述第一输出光和所述第二输出光混合形成输出光源光。

在本实用新型所述的激光光源光路***中，所述蓝色激光光源沿着水平方向设置，所述分光元件与所述水平方向呈45度角设置以使得照射到所述分光元件的所述S偏振蓝光全反射而照射到所述分光元件上的所述P偏振蓝光部分透射且部分反射。

在本实用新型所述的激光光源光路***中，所述荧光激发组件为黄色荧光器件，所述第一方向垂直于所述第二方向以使得所述激光发经所述分光元件全部透射。

在本实用新型所述的激光光源光路***中，所述消散斑组件包括沿着所述水平方向设置的扩散片。

实施本实用新型的激光光源光路***，采用巧妙的设计、简单的光路和很少的光学器件，通过将P偏振蓝光通过分光器件分为沿着第一方向传播的第一P偏振蓝光和沿第二方向传播的第二P偏振蓝光，并将其分别用作荧光激发和消散，在经过1/4波片还原成S偏振蓝光，取消了激光光源前置波长板，减少了波长板的不稳定性导致的光学特性变化以及波长转换不完全导致的蓝光损耗，并且进一步利用了分光镜对P偏振光的大比例反射特性，提高了蓝光的利用效率，提升了***的可靠性和转换效率，降低了***成本。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型的激光光源光路***的光路原理图；

图2是分光元件S偏振光的光谱特性曲线图；

图3是分光元件的P偏振光的光谱特性曲线图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型采用巧妙的设计、简单的光路和很少的光学器件，通过将P偏振蓝光通过分光器件分为沿着第一方向传播的第一P偏振蓝光和沿第二方向传播的第二P偏振蓝光，并将其分别用作荧光激发和消散，在经过1/4波片还原成S偏振蓝光，取消了激光光源前置波长板，减少了波长板的不稳定性导致的光学特性变化以及波长转换不完全导致的蓝光损耗，并且进一步利用了分光镜对P偏振光的大比例反射特性，提高了蓝光的利用效率，提升了***的可靠性和转换效率，降低了***成本。

如图1所示，本实用新型的激光光源光路***，包括蓝色激光光源1、分光元件2、荧光激发组件3、1/4波长器件4和消散斑组件5。所述蓝色激光光源1发射P偏振蓝光P，所述分光元件2沿着所述P偏振蓝光P的传播光路成角度直接设置在所述蓝色激光光源1后方以将所述P偏振蓝光分解成沿着第一方向传播的第一P偏振蓝光P1和沿第二方向传播的第二P偏振蓝光P2。需要说明的是，在此所述分光元件2直接设置在所述蓝色激光光源1后方尤其是指，其中间没有设置任何的1/4波长器件。

所述荧光激发组件3垂直于所述第一方向设置并在所述第一P偏振蓝光P1的激发下发射激发光E。所述激发光E沿着与所述第一方向相反的第三方向返回到所述分光元件2并经所述分光元件2透射形成沿所述第三方向传播的第一输出光(即激发光E)。所述1/4波长器件4和所述消散斑组件5沿着所述P偏振蓝光的传播光路依次设置在所述分光元件2之后。所述1/4波长器件4将所述第二P偏振蓝光P2转换成沿所述第二方向传播的S偏振蓝光S。所述S偏振蓝光S经所述消散斑组件5消散后沿着与所述第二方向相反的第四方向传播穿透所述1/4波长器件4并返回到所述分光元件2，所述分光元件2反射所述S偏振蓝光S以形成沿着所述第三方向传播的第二输出光(即S偏振蓝光S)。所述第一输出光和所述第二输出光混合形成输出光源光。

在图1所示的优选实施例中，所述蓝色激光光源1沿着水平方向设置，所述分光元件2与所述水平方向呈45度角设置以使得照射到所述分光元件2的所述S偏振蓝光S全反射而照射到所述分光元件2上的所述P偏振蓝光部分透射且部分反射。所述荧光激发组件3为黄色荧光器件，所述第一方向垂直于所述第二方向以使得所述激光发经所述分光元件2全部透射。

在图1所示的优选实施例中，所述蓝色激光光源1沿着水平方向设置在最左侧，1/4波长器件4和消散斑组件5沿着水平方向依次从左到右设置，而所述荧光激发组件3在垂直方向上设置在分光元件2的上方，第一输出光和第二输出光从分光元件2的下方射出。

当然，在本实用新型的其他优选实施例中，所述蓝色激光光源1可以沿着水平方向设置在最右侧，1/4波长器件4和消散斑组件5沿着水平方向依次从右到左设置，而所述荧光激发组件3在垂直方向上设置在分光元件2的上方，第一输出光和第二输出光从分光元件2的下方射出。

在本实用新型的其他优选实施例，也可以设置成所述荧光激发组件3在垂直方向上设置在分光元件2的下方，第一输出光和第二输出光从分光元件2的上方射出。

在本优选实施例中，所述蓝色激光光源1一般采用455nm的波长的蓝色激光光源。分光元件2可以采用任何已知的适合分光元件，其可以使得照射到所述分光元件2的S偏振蓝光全反射而照射到所述分光元件2上的P偏振蓝光部分透射且部分反射，并且使得照射到所述分光元件2的黄光(包含绿色、红色可见光部分)全部透射。例如分光元件2的光学特性优选如图2-3所示。在45°光入射的情况下，S偏振光在455nm蓝光波段附近为全反射，黄光(包含绿色、红色可见光部分)部分为全透射，P偏振蓝光在455nm蓝光波段，按照一定比例，部分比例透过，部分比例反射，黄光(包含绿色、红色可见光部分)部分为全透射。在此例如可以采用彩翼公司的C300系列和C100系列产品以实现该目标。

如图1所示，所述分光元件2沿着所述P偏振蓝光P的传播光路成角度直接设置在所述蓝色激光光源1后方以将所述P偏振蓝光分解成沿着垂直方向向上传播的第一P偏振蓝光P1和沿水平方向向右传播的第二P偏振蓝光P2。第一P偏振蓝光P1经分光元件2反射后照射到荧光激发组件3上，激发对应的激光黄光。然后激光黄光垂直向下传播，并全部穿透分光元件，形成垂直西向下传播的第一输出光。第二P偏振蓝光P2经过1/4波长器件4后变成沿水平方向向右传播的S偏振蓝光，然后继续向右传播，经消散斑组件5消散后形成向左传播的S偏振蓝光。该S偏振蓝光继续向右传播，穿透1/4波长器件4，然后照射到分光元件2上。分光元件2将其进行全反射，从而形成垂直向下传播的第二输出光，即S偏振蓝光。这样垂直向下传播的S偏振蓝光和激发黄光客户混合，形成DLP投影光学***所需的光源光。

在本实用新型的优选实施例中，可以通过改变分光元件2的P偏振光光谱特性曲线，来调整输出光束的颜色。进一步的，所述消散斑组件可以包括沿着所述水平方向设置的扩散片。当然也可以采用其他设置的消散斑组件，比如1/4波片加扩散片等等。当然根据光路需要，也可以设置对应的反射器件来进行光路的变化。

实施本实用新型的激光光源光路***，采用巧妙的设计、简单的光路和很少的光学器件，通过将P偏振蓝光通过分光器件分为沿着第一方向传播的第一P偏振蓝光和沿第二方向传播的第二P偏振蓝光，并将其分别用作荧光激发和消散，在经过1/4波片还原成S偏振蓝光，取消了激光光源前置波长板，减少了波长板的不稳定性导致的光学特性变化以及波长转换不完全导致的蓝光损耗，并且进一步利用了分光镜对P偏振光的大比例反射特性，提高了蓝光的利用效率，提升了***的可靠性和转换效率，降低了***成本。

虽然本实用新型是通过具体实施例进行说明的，本领域技术人员应当明白，在不脱离本实用新型范围的情况下，还可以对本实用新型进行各种变换及等同替代。另外，针对特定情形或材料，可以对本实用新型做各种修改，而不脱离本实用新型的范围。因此，本实用新型不局限于所公开的具体实施例，而应当包括落入本实用新型权利要求范围内的全部实施方式。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种激光光源光路***，其特征在于，包括蓝色激光光源、分光元件、荧光激发组件、1/4波长器件和消散斑组件；所述蓝色激光光源发射P偏振蓝光，所述分光元件沿着所述P偏振蓝光的传播光路成角度直接设置在所述蓝色激光光源后方以将所述P偏振蓝光分解成沿着第一方向传播的第一P偏振蓝光和沿第二方向传播的第二P偏振蓝光，所述荧光激发组件垂直于所述第一方向设置并在所述第一P偏振蓝光的激发下发射激发光，所述激发光沿着与所述第一方向相反的第三方向返回到所述分光元件并经所述分光元件透射形成沿所述第三方向传播的第一输出光，所述1/4波长器件和所述消散斑组件沿着所述P偏振蓝光的传播光路依次设置在所述分光元件之后，所述1/4波长器件将所述第二P偏振蓝光转换成沿所述第二方向传播的S偏振蓝光，所述S偏振蓝光经所述消散斑组件消散后沿着与所述第二方向相反的第四方向传播穿透所述1/4波长器件并返回到所述分光元件，所述分光元件反射所述S偏振蓝光以形成沿着所述第三方向传播的第二输出光，所述第一输出光和所述第二输出光混合形成输出光源光。

2.根据权利要求1所述的激光光源光路***，其特征在于，所述蓝色激光光源沿着水平方向设置，所述分光元件与所述水平方向呈45度角设置以使得照射到所述分光元件的所述S偏振蓝光全反射而照射到所述分光元件上的所述P偏振蓝光部分透射且部分反射。

3.根据权利要求2所述的激光光源光路***，其特征在于，所述荧光激发组件为黄色荧光器件，所述第一方向垂直于所述第二方向以使得所述激光发经所述分光元件全部透射。

4.根据权利要求1所述的激光光源光路***，其特征在于，所述消散斑组件包括沿着水平方向设置的扩散片。

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