0036]實施例1
[0037]如圖1為單組室外照明裝置結構示意圖，光纖耦合裝置9和傳輸光纖5位于燈柱7中；如圖5所示，激光大燈8包括黃磷濾鏡82、反射碗83和激光擴束器84，平行藍光經(jīng)輸出端輸出后進入激光大燈8的激光擴束器84中，藍色激光均勻照射到黃磷濾鏡82上，一部分藍色激光與黃磷濾鏡82發(fā)生激發(fā)反應，產(chǎn)生黃光，一部分藍光與激發(fā)產(chǎn)生的黃光混合，藍黃光混合比例為1:3，均勻輸出的高效白光為道路提供白光照明，剩余一部分藍色激光會在黃磷濾鏡82表面發(fā)射至反射碗83，經(jīng)反射碗83再次反射。
[0038]藍色激光二極管2輸出穩(wěn)定連續(xù)的450nm的單頻藍色激光，考慮損耗和能效，典型能效在0.4?0.5區(qū)間，要求激光二極管的輸出功率為20W?35W。
[0039]實施例2
[0040]如圖2為多組室外照明裝置結構示意圖，可采用大功率激光二極管2，串聯(lián)輸出控制路燈，光纖耦合裝置9和部分傳輸光纖5位于燈柱7外部，光纖耦合裝置9和傳輸光纖5為對應的兩組，光束分束器6將激光分為兩束，一束通過傳輸光纖5傳輸至激光大燈8，另一束傳輸至下一個光束分光器進行再次分光，以此類推，光束分束器6只需分出6W的激光能量，就可提供足夠能量滿足室外照明區(qū)域亮度需求；
[0041]如圖6所示，激光大燈8包括兩組反射鏡81、黃磷濾鏡82和反射碗83，反射鏡81表面鍍?nèi)娊橘|(zhì)反射膜，使其只反射450nm的藍光，濾除其他波段的光能量，全反射鏡81與激光入射方向成30°夾角。
[0042]黃磷濾鏡82位于反射碗83中心線上，反射碗83的曲率半徑為30cm，黃磷濾鏡82與反射碗底部距離為7cm，黃磷濾鏡82接收全反射鏡81反射的激光，450nm的藍色激光被轉換成藍、黃光比例為1:3的混合光束，形成高亮度白光，黃磷濾鏡82背面涂覆反射膜，反射白光進入反射碗83，反射碗內(nèi)部為鱗片結構，表面鍍有全反射膜，反射碗83將白光擴散并反射，進行照明。
[0043]所述激光二極管2的輸出功率為1000W時，兩組激光二極管可為至少60個路燈提供照明。
[0044]要求黃磷濾鏡的量子轉換效率為85%以上，考慮室外照明需求，所述的激光大燈的輸入藍光功率在1W?14W，輸入藍光中與黃磷濾鏡發(fā)生激發(fā)反應的能量占總的輸入能量的80%以上，保證室外照明的亮度要求，且光亮不能太強，以免人眼感覺難受。
[0045]裝置的能效為43 %，因此激光大燈8接收的入射激光能量為12.9W，黃磷濾鏡82的轉換效率為87.1%，因此輸出白光為11.65W，符合室外照明需求。
[0046]如圖7為室外照明裝置的工作流程圖，通過電路控制系統(tǒng)I控制激光二極管2穩(wěn)定持續(xù)輸出450nm藍色的單頻激光，冷卻系統(tǒng)3用于對激光二極管2降溫，由光纖耦合器4高效地耦合到傳輸光纖5內(nèi)，激光大燈8接收光纖傳輸?shù)钠叫泄馐?，并擴束后在激光大燈內(nèi)部與黃磷濾鏡發(fā)生激發(fā)反應轉換成540nm的黃光，最終形成1:3的藍光和黃光的混合光，實現(xiàn)殼度尚的白光照明。
[0047]所述實施例為本發(fā)明的優(yōu)選的實施方式，但本發(fā)明并不限于上述實施方式，在不背離本發(fā)明的實質(zhì)內(nèi)容的情況下，本領域技術人員能夠做出的任何顯而易見的改進、替換或變型均屬于本發(fā)明的保護范圍。
【主權項】
1.一種光纖傳輸照明裝置，其特征在于，包括燈柱(7)和激光大燈(8)，所述激光大燈(8)位于所述燈柱(7)頂端，所述燈柱內(nèi)部設有光纖耦合裝置(9)和傳輸光纖(5)，所述光纖耦合裝置(9)通過所述傳輸光纖(5)將激光傳輸至激光大燈(8); 所述光纖耦合裝置(9)包括電路控制系統(tǒng)(I)、藍色激光二極管(2)、冷卻系統(tǒng)(3)和光源與光纖耦合器(4)，所述電路控制系統(tǒng)(I)與所述激光二極管(2)相連，所述電路控制系統(tǒng)(I)驅(qū)動所述激光二極管(2)輸出穩(wěn)定的藍色激光，所述冷卻系統(tǒng)(3)用于冷卻所述電路控制系統(tǒng)(I)和所述激光二極管(2)，所述光源與光纖耦合器(4)將所述激光二極管(2)輸出的藍色激光耦合后通過所述傳輸光纖(5)傳輸至激光大燈(8)中。2.如權利要求1所述的光纖傳輸照明裝置，其特征在于，所述光源與光纖耦合器(4)包括柱透鏡(41)和凸透鏡(42)，所述柱透鏡(41)將所述激光二極管(2)輸出的藍色激光聚焦為對稱光斑，所述凸透鏡(42)將所述對稱光斑進一步聚焦為小光斑。3.如權利要求2所述的光纖傳輸照明裝置，其特征在于，所述傳輸光纖(5)包括輸入端口和輸出端口，所述輸入端口和輸出端口均為漸變折射率棒透鏡(51)，所述凸透鏡(42)聚焦的小光斑直徑小于或等于所述漸變折射率棒透鏡(51)的直徑，所述輸入端匯聚所述凸透鏡(42)聚焦的藍光后經(jīng)傳輸光纖(5)傳輸至輸出端，所述輸出端將藍光以平行的形式輸出。4.如權利要求3所述的光纖傳輸照明裝置，其特征在于，所述激光大燈(8)包括黃磷濾鏡(82)和反射碗(83)，所述黃磷濾鏡(82)的中心與所述反射碗(83)的中心在同一直線上。5.如權利要求4所述的光纖傳輸照明裝置，其特征在于，所述激光二極管(2)輸出的藍色激光波長為450nm，所述激光二極管(2)的輸出功率為20W?35W，所述光纖耦合裝置(9)和所述傳輸光纖(5)為一組。6.如權利要求5所述的光纖傳輸照明裝置，其特征在于，還包括激光擴束器(84)，所述激光擴束器(84)穿過所述反射碗(83)的中心，所述激光擴束器(84)將所述傳輸光纖(5)輸出的平行藍光擴束，所述黃磷濾鏡(82)將一部分藍光轉換為黃光，所述黃光的波長為540nm，所述藍、黃光比例為1:3，所述藍、黃光混合后為白光。7.如權利要求4所述的光纖傳輸照明裝置，其特征在于，所述激光二極管(2)輸出的藍色激光波長為450nm，所述光纖耦合裝置(9)和所述傳輸光纖(5)為至少兩組，所述裝置還包括光束分束器(6)，所述光束分束器(6)位于所述光纖親合裝置(9)和所述傳輸光纖(5)之間，所述光束分束器(6)將所述光纖耦合裝置(9)發(fā)射的激光分為兩束，一束通過傳輸光纖(5)傳輸至激光大燈(8)，另一束傳輸至下一個光束分光器進行再次分光，以此類推。8.如權利要求7所述光纖傳輸照明裝置，其特征在于，還包括反射鏡(81)，所述反射鏡(81)將所述傳輸光纖(5)輸出的平行藍光反射，所述黃磷濾鏡(82)接收所述反射鏡(81)反射的藍光，所述黃磷濾鏡(82)將所述藍光轉換為藍、黃光比例為1:3的混合光束，所述黃光的波長為540nm，所述混合光束形成高亮度白光，所述黃磷濾鏡(82)上涂覆反射膜，所述反射膜將所述高亮度白光反射至反射碗(83)中，所述反射碗(83)將所述白光反射并擴散。9.如權利要求8所述的光纖傳輸照明裝置，其特征在于，所述反射碗(83)的曲率半徑為30cm，所述黃磷濾鏡(82)與所述反射碗(83)的中心距離為7cm。10.如權利要求1?9中任意一項所述的光纖傳輸照明裝置，其特征在于，所述激光大燈⑶輸入藍光的功率為1W?14W。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種光纖傳輸照明裝置，通過電路控制系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)，控制激光二極管穩(wěn)定持續(xù)輸出450nm藍色的單頻激光，由光纖耦合器高效地耦合到傳輸光纖內(nèi)，激光大燈接收光纖傳輸?shù)钠叫泄馐U束后在激光大燈內(nèi)部與黃磷濾鏡發(fā)生激發(fā)反應轉換成540nm的黃光，最終形成1:3的藍光和黃光的混合光，實現(xiàn)亮度高的白光照明，由于裝置采用光纖傳輸，光電發(fā)生分離、它是一種安全節(jié)能、無污染的綠色室外照明設備，解決現(xiàn)有室外照明技術能耗大、檢測維修十分麻煩、以及安全隱患大的問題。
【IPC分類】F21V8/00, F21V19/00, F21V23/00, F21V9/00, F21V13/00, F21V5/04, F21Y101/02, F21W131/10, F21S8/08, F21V7/00, F21V29/50
【公開號】CN105020648
【申請?zhí)枴緾N201510355837
【發(fā)明人】佟艷群, 上官劍鋒, 向前, 曹明, 陳明陽, 陳志鵬, 李芙蓉
【申請人】江蘇大學
【公開日】2015年11月4日
【申請日】2015年6月24日