本發(fā)明涉及汽車車燈照明領(lǐng)域，尤其涉及一種基于激光激發(fā)熒光光纖的汽車大燈。

背景技術(shù)：

激光大燈被稱為繼led大燈之后“合理的下一步”，它更加節(jié)能，更加省油。其原理是激光發(fā)光二極管的藍光燈將會貫穿前大燈單元內(nèi)有熒光的材料，將其轉(zhuǎn)換成一個擴散的白光，明亮的同時對眼睛也更加友好。

激光大燈相對于傳統(tǒng)led大燈的優(yōu)勢是明顯的，傳統(tǒng)led大燈每瓦的發(fā)光強度是100流明，照射距離大約300米；而激光大燈達到了每瓦170流明，照射距離500～600米，讓駕駛者能夠提前了解前方路況。激光大燈的光源——激光二極管(laserdiode)與發(fā)光二極管(led)幾乎誕生于同一時代，雖然激光二極管的大規(guī)模商業(yè)化應用要比led稍晚些，但是其應用范圍更加廣泛，在測量、電子、通信、醫(yī)學、加工等行業(yè)都有激光二極管的身影。

激光大燈擁有l(wèi)ed大燈大部分的優(yōu)點，比如響應說速度快、亮度衰減低、體積小、能耗低、壽命長等等。相比led大燈激光大燈在尤其在體積方面具有優(yōu)勢，單個激光二極管元件的長度已經(jīng)可以做到10微米，僅為常規(guī)led元件尺寸的1/100，這意味著，只要設(shè)計師愿意，傳統(tǒng)汽車的大燈的尺寸可以大幅度縮小，這也許將為汽車前臉上各個元素的設(shè)計比例帶來革命性的變化。激光大燈另一個顯著優(yōu)勢是在發(fā)光效率方面，比如一般的led照明燈的發(fā)光效率可以達到每瓦100流明左右，那么激光二極管元件可以達到每瓦170流明左右，這意味著，當滿足同樣照明條件時，使用激光大燈的能耗不到led大燈的60％，進一步減少了能量消耗，也更加符合未來汽車的節(jié)能環(huán)保趨勢。

同led一樣，激光二極管也只能發(fā)射單色激光，需要通過多個單色激光源合成，形成白光輻射。目前較為常見的比如寶馬則使用了白光led普遍采用的方法——藍色單色光+熒光濾鏡來制造白光。其主要結(jié)構(gòu)為：激光模塊、熒光片、反射杯等，激光模塊發(fā)出的光，激發(fā)熒光片材料光，激光剩余的光與熒光片產(chǎn)生光混合形成白光。但是這種結(jié)構(gòu)由于激光模塊發(fā)出的激光不能與熒光片很好的耦合在一起導致發(fā)光不均勻，同時使用反光鏡不易做成結(jié)構(gòu)緊湊型。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明主要基于激光激發(fā)熒光光纖的汽車大燈，通過將熒光光纖與藍光激光二極管直接相連，用以傳導所述激光模塊發(fā)出的所述激光并將激光模塊發(fā)射的激光部分轉(zhuǎn)化成黃光和紅光，從而產(chǎn)生白色光束；通俗熒光光纖端面被加工成透鏡組合，從而將所述白色光束擴束和平行傳輸。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案如下：

一種基于激光激發(fā)熒光光纖的汽車大燈，其特點在于，包括：

激光模塊，用以發(fā)射激光；

光纖，與所述激光模塊相連，用以傳遞所述激光模塊發(fā)出的激光，同時用于將激光模塊發(fā)射的激光部分轉(zhuǎn)化成紅黃綠光，從而產(chǎn)生白色光束。

熒光光纖，一端與所述光纖相連，另一端面加工有透鏡，從而將所述白色光束處理形成平行光束。

所述的激光模塊發(fā)出激光后，通過光纖將所述激光傳輸至熒光光纖中，激發(fā)該熒光光纖產(chǎn)生人眼可見的白色光束，經(jīng)透鏡擴束后產(chǎn)生平行光。

所述激光模塊包括若干個激光器，所述激光器分別與所述光纖相連。

所述光纖將所有激光器發(fā)出的激光耦合。

所述激光器發(fā)出中心波長為450-500nm的藍色激光。

本發(fā)明的有益效果是：

1)大幅度簡化了汽車大燈的設(shè)計，通過光纖連接，使得激光模塊可以放置在車燈以外的地方，從而達到了更好的散熱效果。

2)具有更遠的照射距離，相比于傳統(tǒng)的led大燈，該車燈的燈光傳輸具體提高了兩倍。

3)相比于寶馬使用白光led普遍采用的方法——藍色單色光+熒光濾鏡來制造白光，該車燈沒有反射鏡，同時用熒光光纖與導光光纖傳導光，便于做成結(jié)構(gòu)緊湊，易于更換激光模塊。

附圖說明

圖1為本發(fā)明基于激光激發(fā)熒光光纖的汽車大燈的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明基于激光激發(fā)熒光光纖的汽車大燈的使用狀態(tài)示意圖。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖和實施方式進一步說明本發(fā)明基于激光激發(fā)熒光光纖的汽車大燈，應理解，附圖及下屬實施方式僅用于說明本發(fā)明而非限制本發(fā)明。

實施例1：

圖1給出的一種基于激光激發(fā)熒光光纖汽車大燈的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示。包括：激光模塊1，用以發(fā)射激光；光纖2，與所述激光模塊1相連，用以傳遞所述激光模塊1發(fā)出的所述激光；熒光光纖3，與所述光纖2相連；具體來說，在本實施例中，激光模塊1發(fā)出激光后，通過光纖2將所述激光傳輸至熒光光纖3中，激光會激發(fā)該熒光光纖從而產(chǎn)生人眼可見的白色光束。白色光束經(jīng)由光纖端部的透鏡4擴束后產(chǎn)生平行光，得到了較小的發(fā)射角，從而提高了車燈的整體照射距離。

圖2給出的一種光纖傳導激光車燈的使用狀態(tài)示意圖，如圖2所示：

在開啟該車燈后，激光模塊1中的激光器啟動，并發(fā)出中心波長位于450-500nm的藍色激光。由于激光器均與光纖2相連，藍色激光經(jīng)光纖2進行傳輸至熒光光纖3后，藍色激光能夠激發(fā)的熒光物質(zhì)，因此在激光照射后產(chǎn)生紅黃綠段的光，并與該藍光相結(jié)合從而形成肉眼可見的白色光束。

實施例2

在本實施例中，通過在激光模塊1中設(shè)置多個激光器，并通過光纖2對激光器發(fā)出的激光進行耦合處理，從而提高激光的功率。由于激光的功率的提升，使得射入熒光光纖3內(nèi)的激光功率也有所提升，進而因激光照射而產(chǎn)生的紅黃綠段的光的功率也增強，形成的白色光束的功率也增強。白色光束經(jīng)由熒光光纖3端部的透鏡4擴束后產(chǎn)生平行光，得到了較小的發(fā)射角，實現(xiàn)了車燈的遠程照射的目的。

經(jīng)試驗表明，本發(fā)明一種基于激光激發(fā)熒光光纖汽車大燈，具有更遠的照射距離，相比于傳統(tǒng)的led大燈，本實施例提出的車燈的燈光傳輸具體提高了二倍。該車燈通過光纖2連接，使得激光模塊1可以放置在車燈以外的地方，從而達到了更好的散熱效果。另外，通過熒光光纖的引入，該車燈結(jié)構(gòu)緊湊，易于更換激光模塊。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
一種基于激光激發(fā)熒光光纖的汽車大燈，包括：激光模塊，用以發(fā)射激光；光纖，與所述激光模塊相連，用以傳遞所述激光模塊發(fā)出的激光；熒光光纖，一端與所述光纖相連，另一端面加工有透鏡。本發(fā)明大幅度簡化了汽車大燈的設(shè)計，結(jié)構(gòu)緊湊，易于更換激光模塊，通過光纖連接，使得激光模塊可以放置在車燈以外的地方，從而達到了更好的散熱效果，且具有更遠的照射距離。

技術(shù)研發(fā)人員：姜本學;陳水林;張龍
受保護的技術(shù)使用者：中國科學院上海光學精密機械研究所
技術(shù)研發(fā)日：2017.02.26
技術(shù)公布日：2017.07.11