王轩宇 杨一涵 石悦言 李阳 黄俐皓 隋国荣

摘要：为增加激光光源的光效，进一步实现远距离照明，可使用基于合光技术的方案，设计一种可变焦激光探照灯。采用多颗蓝光 LD 排成阵列的方法，利用玻璃反光碗的光回收技术，对激光探照灯进行光路设计；同时使用二向色片来控制发散角度，从而实现激光探照灯的可变焦控制。测量激光模组在1 A 电流下输出的光通量，经计算，荧光陶瓷片出射的总光通量约为730 lm。此外，对匀光片的散射特性进行改变，可实现对聚焦激光光斑的控制。此研究实现了可变焦激光探照灯的光路设计以及对聚焦激光光斑的控制，并利用二向色片实现了蓝光和黄光混合白光输出。该光学系统的整体光效较高，有较强的实用意义。

关键词：激光束合光；双光路激光模组；玻璃反光碗；光通量

中图分类号： O 439 文献标志码： A

Design of zoomable laser searchlight based onphotoluminescence technology

WANG Xuanyu，YANG Yihan ，SHI Yueyan，LI Yang，HUANG Lihao，SUI Guorong

（School of Optical-Electrical and Computing Engineering， University of Shanghai forScience and Technology， Shanghai 200093， China）

Abstract： To increase the light efficiency of laser light sources and further achieve long-distance illumination， a scheme based on combining light technology can be used to design a variable focus laser searchlight. Using the method of arranging multiple blue light LDs into an array and utilizing thelightrecovery technologyof theglassreflector bowl，theopticalpathdesignof thelaser searchlight was carried out. Simultaneously using a dichroic chip to control the divergence angle， variable focus control of the laser searchlight was achieved. Measure the luminous flux output by the laser module at a current of 1 A. After calculation， the total luminous flux emitted from the fluorescentceramicchipwasapproximately 730 lm. Inaddition，changingthescattering characteristics of the uniform light sheet could achieve control of the focused laser spot. This study achieved the optical path design of a variable focus laser searchlight and the control of the focused laser spot， and used a dichroic chip to achieve mixed white light output of blue and yellow light. The overall optical efficiency of this optical system is high， and it has strong practical significance.

Keywords： laser beam combination light; dual-path laser module; glass reflective bowl; luminous flux

引言

从20世纪90年代蓝光发光二极管（lightemitting diode ，LED）的发明开始， LED 逐步成为主流的照明光源，从照明到显示，从室内到室外，从电视到手机，其身影可谓无处不在[1]。然而考虑到亮度、效率等因素，在很多场合 LED 仍然无法完全替代传统器件[2-3]。近年来，与蓝光 LED 同源的激光二极管（ laser diode， LD）发展迅速。 LD 除了具有与 LED一样的安全、环保和寿命长的优点外，还具有辐射发光效率高且不存在效率骤降[4]，色度、色温等特性可调[5]，以及功率密度高，光斑特性好等额外的优势，且在给定色温条件下， LD 的显示特性更好[6]。这些特点使得蓝光 LD 被当作下一代照明光源，引起了广泛的关注[7-8]。……