基于vcsel的紅外激光勻化系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于VCSEL的紅外激光勻化系統(tǒng)，包括設(shè)置在一端的VCSEL點陣型紅外激光面板，所述VCSEL點陣型紅外激光面板的發(fā)光面間隔設(shè)置有變焦透鏡組，所述變焦透鏡組的另一面設(shè)置為觀察靶面，所述VCSEL點陣型紅外激光面板、變焦透鏡組中的各透鏡以及觀察靶面都設(shè)置在各透鏡焦點以外的位置。本實用新型具有光斑均勻細膩無晃動、性能穩(wěn)定、光功率衰減小、無噪聲、結(jié)構(gòu)簡單、制造成本低的優(yōu)點。
【專利說明】
基于VCSEL的紅外激光勻化系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及環(huán)境光學裝置，尤其是涉及一種光斑均勻細膩無晃動、性能穩(wěn)定、光功率衰減小、無噪聲、結(jié)構(gòu)簡單、制造成本低的基于VCSEL的紅外激光勻化系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著夜間攝像技術(shù)的發(fā)展，市場對紅外激光燈的性能要求越來越高，生產(chǎn)廠家越來越多，各個廠家間的成本競爭也越來激烈。當前，市場上中遠距離的夜間照明絕大多采用半導(dǎo)體激光照明器進行紅外攝像補光。由于半導(dǎo)體激光器存在光功率分布不均勻、高相干性等缺陷，市場上已普遍采用旋轉(zhuǎn)勻化片來替代各類光束分割器或光纖對激光光束進行勻化，在一定程度上可以克服上述缺陷(如專利201110273507.0)，但還存在光斑晃動(旋轉(zhuǎn)勻化片時不可避免)、性能不穩(wěn)定、噪聲大(勻化電機)及結(jié)構(gòu)復(fù)雜等缺陷，嚴重影響照明設(shè)備的整體效果及制造成本。目前市場上沒有能徹底綜合解決上述問題的產(chǎn)品，因此，現(xiàn)有技術(shù)還有待完善。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]為解決上述問題，本實用新型目的在于提供一種性能穩(wěn)定、光功率衰減小、無噪聲、結(jié)構(gòu)簡單、無光斑的基于VCSEL的紅外激光勻化系統(tǒng)。
[0004]本實用新型通過以下技術(shù)措施實現(xiàn)的，一種基于VCSEL的紅外激光勻化系統(tǒng)，包括設(shè)置在一端的VCSEL點陣型紅外激光面板，所述VCSEL點陣型紅外激光面板的發(fā)光面間隔設(shè)置有變焦透鏡組，所述變焦透鏡組的另一面設(shè)置為觀察靶面，所述VCSEL點陣型紅外激光面板、變焦透鏡組中的各透鏡以及觀察靶面都設(shè)置在各透鏡焦點以外的位置。
[0005]作為一種優(yōu)選方式，所述VCSEL點陣型紅外激光面板、變焦透鏡組中的各透鏡以及觀察靶面同軸設(shè)置。
[0006]作為一種優(yōu)選方式，所述VCSEL點陣型紅外激光面板與變焦透鏡組之間還設(shè)置有一散光透鏡。
[0007]作為一種優(yōu)選方式，所述變焦透鏡組包括平行VCSEL點陣型紅外激光面板的依次順序設(shè)置的凹透鏡和凸透鏡。
[0008]作為一種優(yōu)選方式，所述觀察靶面為紅外攝像所拍攝的物體或環(huán)境。
[0009]作為一種優(yōu)選方式，所述VCSEL點陣型紅外激光面板中的VCSEL點陣為有機VCSEL
點陣型。
[0010]作為一種優(yōu)選方式，所述VCSEL點陣型紅外激光面板中的VCSEL點陣為光學栗浦。
[0011]本實用新型從VCSEL點陣型紅外激光面板發(fā)出紅外激光束，射入變焦透鏡組后，在觀察靶面上即可看到均勻細膩的光斑。本實用新型利用VCSEL點陣型紅外激光面板作為光源，結(jié)合變焦透鏡組，由于VCSEL點陣型紅外激光面板、變焦透鏡組中的各透鏡以及觀察靶面是大像差的離焦光學系統(tǒng)(都不在各透鏡焦點上)，具有對VCSEL點陣型紅外激光面板發(fā)出的光進行光斑勻化的效果，從而解決半導(dǎo)體激光燈光斑均勻細膩無晃動、性能穩(wěn)定、光功率衰減小、無噪聲、結(jié)構(gòu)簡單、制造成本低等不足。
【附圖說明】
[0012]圖1為本實用新型實施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖2為本實用新型實施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖3為本實用新型實施例VCSEL點陣型紅外激光面板的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合實施例并對照附圖對本實用新型作進一步詳細說明。
[0016]實施例1
[0017]本實施例的一種基于VCSEL的紅外激光勻化系統(tǒng)，請參考附圖1，包括設(shè)置在一端的VCSEL點陣型紅外激光面板100，所述VCSEL點陣型紅外激光面板100的發(fā)光面間隔設(shè)置有變焦透鏡組300，所述變焦透鏡組300的另一面設(shè)置為觀察靶面400，所述VCSEL點陣型紅外激光面板100、變焦透鏡組300中的各透鏡以及觀察靶面400都設(shè)置在各透鏡焦點以外的位置。
[0018]VCSEL，全名為垂直腔面發(fā)射激光器(Vertical Cavity Surface EmittingLaser)，以砷化鎵半導(dǎo)體材料為基礎(chǔ)研制，有別于LED(發(fā)光二極管)和LD(Laser D1de，激光二極管)等其他光源，具有體積小、圓形輸出光斑、單縱模輸出、閾值電流小、價格低廉、易集成為大面積陣列等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用與光通信、光互連、光存儲等領(lǐng)域。本系統(tǒng)從VCSEL點陣型紅外激光面板100發(fā)出紅外激光束，射入變焦透鏡組300后，在觀察靶面400上即可看到均勻細膩的光斑。本系統(tǒng)利用VCSEL點陣型紅外激光面板100作為光源，結(jié)合變焦透鏡組300，由于VCSEL點陣型紅外激光面板100、變焦透鏡組300中的各透鏡以及觀察靶面400是大像差的離焦光學系統(tǒng)，具有對VCSEL點陣型紅外激光面板100發(fā)出的光進行光斑勻化的效果，從而解決半導(dǎo)體激光燈性能不穩(wěn)定、光功率衰減大、噪聲大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜及光斑晃動等不足。
[0019]實施例2
[0020]一種基于VCSEL的紅外激光勻化系統(tǒng)，包括設(shè)置在一端的VCSEL點陣型紅外激光面板100，所述VCSEL點陣型紅外激光面板100的發(fā)光面間隔設(shè)置有散光透鏡200，散光透鏡200的出射面設(shè)置有變焦透鏡組300，所述變焦透鏡組300的另一面設(shè)置為觀察靶面400，所述VCSEL點陣型紅外激光面板100、散光透鏡200、變焦透鏡組300中的各透鏡以及觀察靶面400都設(shè)置在各透鏡焦點以外的位置。通電點亮VCSEL點陣型紅外激光面板100后，激光端面發(fā)出激光束，照射到散光透鏡200表面，散光透鏡200將激光束打散和勻化，此時光束發(fā)散角變大。然后出射到變焦透鏡組300中，實時對光束發(fā)散角進行調(diào)節(jié)，使最終照射到觀察靶面400的光斑均勻的變大變小，達到充分利用光能照明的目的。
[0021]在一基于VCSEL的紅外激光勻化系統(tǒng)的實施例，在前面技術(shù)方案的基礎(chǔ)上具體還可以是，VCSEL點陣型紅外激光面板100、變焦透鏡組300中的各透鏡以及觀察靶面400同軸設(shè)置。
[0022]在一基于VCSEL的紅外激光勻化系統(tǒng)的實施例，在前面技術(shù)方案的基礎(chǔ)上具體還可以是，變焦透鏡組300包括平行VCSEL點陣型紅外激光面板100的依次順序設(shè)置的凹透鏡和凸透鏡。
[0023]在一基于VCSEL的紅外激光勻化系統(tǒng)的實施例，在前面技術(shù)方案的基礎(chǔ)上具體還可以是，觀察靶面為紅外攝像所拍攝的物體或環(huán)境，從而進行紅外攝像的補光。
[0024]在一基于VCSEL的紅外激光勻化系統(tǒng)的實施例，在前面技術(shù)方案的基礎(chǔ)上具體還可以是，VCSEL點陣型紅外激光面板100中的VCSEL點陣為有機VCSEL點陣型。
[0025]在一基于VCSEL的紅外激光勻化系統(tǒng)的實施例，在前面技術(shù)方案的基礎(chǔ)上具體還可以是，VCSEL點陣型紅外激光面板100中的VCSEL點陣光學栗浦。
[0026]以上是對本實用新型基于VCSEL的紅外激光勻化系統(tǒng)進行了闡述，用于幫助理解本實用新型，但本實用新型的實施方式并不受上述實施例的限制，任何未背離本實用新型原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本實用新型的保護范圍的內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種基于VCSEL的紅外激光勻化系統(tǒng)，其特征在于:包括設(shè)置在一端的VCSEL點陣型紅外激光面板，所述VCSEL點陣型紅外激光面板的發(fā)光面間隔設(shè)置有變焦透鏡組，所述變焦透鏡組的另一面設(shè)置為觀察靶面，所述VCSEL點陣型紅外激光面板、變焦透鏡組中的各透鏡以及觀察靶面都設(shè)置在各透鏡焦點以外的位置。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于VCSEL的紅外激光勻化系統(tǒng)，其特征在于:所述VCSEL點陣型紅外激光面板、變焦透鏡組中的各透鏡以及觀察靶面同軸設(shè)置。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于VCSEL的紅外激光勻化系統(tǒng)，其特征在于:所述VCSEL點陣型紅外激光面板與變焦透鏡組之間還設(shè)置有一散光透鏡。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于VCSEL的紅外激光勻化系統(tǒng)，其特征在于:所述變焦透鏡組包括平行VCSEL點陣型紅外激光面板的依次順序設(shè)置的凹透鏡和凸透鏡。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于VCSEL的紅外激光勻化系統(tǒng)，其特征在于:所述觀察靶面為紅外攝像所拍攝的物體或環(huán)境。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于VCSEL的紅外激光勻化系統(tǒng)，其特征在于:所述VCSEL點陣型紅外激光面板中的VCSEL點陣為有機VCSEL點陣型。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于VCSEL的紅外激光勻化系統(tǒng)，其特征在于:所述VCSEL點陣型紅外激光面板中的VCSEL點陣為光學栗浦。
【文檔編號】G02B27/09GK205581427SQ201620040119
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2016年1月15日
【發(fā)明人】李漢國
【申請人】深圳市三千米光電科技有限公司