專(zhuān)利名稱(chēng)：紅外半導(dǎo)體照明系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及半導(dǎo)體照明系統(tǒng)，具體涉及一種采用紅外照明技術(shù)的半導(dǎo)體照明系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前國(guó)內(nèi)全天候主動(dòng)視頻監(jiān)視系統(tǒng)中80%以上配備的是紅外LED燈做照明光源， 夜視距離僅在100米以內(nèi)，主要監(jiān)控對(duì)象為賓館酒店、小區(qū)出入口、停車(chē)場(chǎng)出入口等固定地點(diǎn)。受LED光源功率、方向性等參數(shù)制約，僅能用于近距離監(jiān)控。遠(yuǎn)距離的主動(dòng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要應(yīng)用在機(jī)場(chǎng)、港口、油田、鐵路、森林防火等領(lǐng)域， 其中礦山安全監(jiān)控、森林防火監(jiān)控等領(lǐng)域的應(yīng)用對(duì)監(jiān)控距離有更遠(yuǎn)更清晰的要求。國(guó)內(nèi)已經(jīng)有廠家敏銳的捕捉到了遠(yuǎn)距離主動(dòng)視頻監(jiān)視系統(tǒng)這個(gè)更有潛力的市場(chǎng)，用半導(dǎo)體紅外激光器替代紅外LED燈進(jìn)行照明，實(shí)現(xiàn)了最遠(yuǎn)夜視距離為3千米的視頻監(jiān)控，但是由于采用的照明光多為SOOnnTllOOnm之間的連續(xù)激光，對(duì)人眼存在潛在的傷害，對(duì)照明功率有一定的限制，照明距離及清晰度受到很大限制。隨著國(guó)內(nèi)旅游業(yè)近年來(lái)的迅猛發(fā)展，同樣對(duì)遠(yuǎn)距離監(jiān)控產(chǎn)品提出了更大的需求， 景區(qū)防火和失蹤游客尋找成為近年來(lái)各旅游景區(qū)重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題。目前各景區(qū)針對(duì)重點(diǎn)路段都有視頻監(jiān)控系統(tǒng)如景區(qū)出入口以及重點(diǎn)防護(hù)區(qū)等均已經(jīng)配備全天候視頻監(jiān)控系統(tǒng)，但這些監(jiān)控系統(tǒng)均為近距離的監(jiān)控系統(tǒng)，主要功能是景區(qū)防盜以及重點(diǎn)文物保護(hù)等。隨著各地旅游景區(qū)的范圍不斷擴(kuò)大以及眾多“驢友”探險(xiǎn)活動(dòng)的大量開(kāi)展，可以用于遠(yuǎn)距離或超遠(yuǎn)距離搜救尋找以及全景區(qū)監(jiān)控的視頻監(jiān)控系統(tǒng)正越來(lái)越受到各方面的關(guān)注。但各旅游景點(diǎn)的大面積安全監(jiān)控產(chǎn)品供應(yīng)在國(guó)內(nèi)幾乎還是屬于空白。
發(fā)明內(nèi)容有鑒于此，為了解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型公開(kāi)了紅外半導(dǎo)體照明系統(tǒng)，通過(guò)引入半導(dǎo)體基頻激光器、OPO激光器，以及采用輸出脈沖激光的方式輸出人眼安全波段的 1570nm激光，解決了夜視照明用激光對(duì)人眼存在潛在傷害的問(wèn)題，同時(shí)脈沖激光的高峰值功率可以提供更遠(yuǎn)距離的照明以及更加清晰的圖像，可以配合攝像機(jī)或照相機(jī)使用。本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的該紅外半導(dǎo)體照明系統(tǒng)，包括半導(dǎo)體基頻激光器、OPO激光器和激光整形器；所述半導(dǎo)體基頻激光器產(chǎn)生一定重復(fù)頻率的脈沖基頻激光，所述脈沖基頻激光輸入OPO激光器內(nèi)，激勵(lì)OPO晶體產(chǎn)生處于人眼安全波段的脈沖激光，該處于人眼安全波段的脈沖激光經(jīng)激光整形器對(duì)激光發(fā)散角進(jìn)行連續(xù)調(diào)整，實(shí)現(xiàn)對(duì)被監(jiān)控目標(biāo)的紅外照明。進(jìn)一步，所述半導(dǎo)體基頻激光器包括脈沖基頻激光全反鏡、半導(dǎo)體脈沖泵浦模塊、 Q開(kāi)關(guān)、偏振片和脈沖基頻激光輸出鏡；所述脈沖基頻激光全反鏡的設(shè)置方向垂直于脈沖基頻激光光束的出射方向，所述半導(dǎo)體脈沖泵浦模設(shè)置于脈沖基頻激光全反鏡后方，所述Q開(kāi)關(guān)設(shè)置于半導(dǎo)體脈沖泵浦模塊后方，所述偏振片設(shè)置于Q開(kāi)關(guān)后方，所述基頻激光輸出鏡設(shè)置于偏振片后方；進(jìn)一步，所述OPO激光器包括OPO激光全反鏡、OPO晶體和OPO激光輸出鏡，所述 OPO激光全反鏡的光軸與脈沖基頻激光的光束中心軸線重合，所述OPO晶體設(shè)置于OPO激光全反鏡后方，所述OPO激光輸出鏡設(shè)置于OPO晶體后方；進(jìn)一步，所述激光整形器包括擴(kuò)束目鏡和擴(kuò)束物鏡，所述擴(kuò)束目鏡的光軸與處于人眼安全波段的脈沖激光光束中心軸線重合，所述擴(kuò)束物鏡的光軸與擴(kuò)束目鏡的中心軸線
重合；進(jìn)一步，所述脈沖基頻激光的波長(zhǎng)為1064nm ；進(jìn)一步，處于人眼安全波段的脈沖激光的波長(zhǎng)為1570nm ；進(jìn)一步，所述半導(dǎo)體基頻激光器為風(fēng)冷半導(dǎo)體脈沖泵浦激光器。本實(shí)用新型的有益效果是1.半導(dǎo)體基頻激光器中采用半導(dǎo)體脈沖模塊泵浦，輸出脈沖激光，脈沖激光的高峰值功率可以實(shí)現(xiàn)更遠(yuǎn)距離、更加清晰的照明，既可以與攝像機(jī)配合使用拍攝，也可以與照相機(jī)配合使用拍照，其應(yīng)用范圍廣泛，實(shí)用性強(qiáng)；2.本實(shí)用新型通過(guò)OPO激光器把1064nm脈沖基頻激光轉(zhuǎn)化為人眼安全波段的 1570nm脈沖激光，可以避免對(duì)被監(jiān)控目標(biāo)造成潛在的傷害；3.激光整形器可以對(duì)監(jiān)控用人眼安全波段的1570nm脈沖激光在一定照射角度內(nèi)進(jìn)行連續(xù)調(diào)整，既可以進(jìn)行大范圍快速搜索，也可以進(jìn)行小范圍精確跟蹤，使用靈活可靠。本實(shí)用新型的其他優(yōu)點(diǎn)、目標(biāo)和特征在某種程度上將在隨后的說(shuō)明書(shū)中進(jìn)行闡述，并且在某種程度上，基于對(duì)下文的考察研究對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將是顯而易見(jiàn)的，或者可以從本實(shí)用新型的實(shí)踐中得到教導(dǎo)。本實(shí)用新型的目標(biāo)和其他優(yōu)點(diǎn)可以通過(guò)下面的說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求書(shū)來(lái)實(shí)現(xiàn)和獲得。

為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)描述圖1示出了本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下將參照附圖，對(duì)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述。應(yīng)當(dāng)理解，優(yōu)選實(shí)施例僅為了說(shuō)明本實(shí)用新型，而不是為了限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。如圖1所示，本實(shí)用新型的紅外半導(dǎo)體照明系統(tǒng)，包括半導(dǎo)體基頻激光器3、0P0激光器7和激光整形器12，半導(dǎo)體基頻激光器3產(chǎn)生一定重復(fù)頻率的脈沖基頻激光(波長(zhǎng)為 1064nm)，脈沖基頻激光輸入OPO激光器7激勵(lì)OPO晶體8產(chǎn)生處于人眼安全波段的脈沖激光(波長(zhǎng)為1570nm)，該處于人眼安全波段的脈沖激光經(jīng)激光整形器12后可以在一定范圍內(nèi)對(duì)激光發(fā)散角進(jìn)行連續(xù)調(diào)整，對(duì)被監(jiān)控目標(biāo)進(jìn)行紅外照明。其中半導(dǎo)體基頻激光器3為風(fēng)冷半導(dǎo)體脈沖泵浦激光器，主要作用是產(chǎn)生一定重復(fù)頻率的1064nm脈沖基頻激光，并確保一定環(huán)境波動(dòng)范圍內(nèi)，輸出激光光束功率穩(wěn)定，抗抖動(dòng)能力強(qiáng)。[0026]本實(shí)施例中，該半導(dǎo)體基頻激光器3包括垂直于脈沖基頻激光光束出射方向的脈沖基頻激光全反鏡1，位于脈沖基頻激光全反鏡1后的半導(dǎo)體脈沖泵浦模塊2，位于半導(dǎo)體脈沖泵浦模塊2后的Q開(kāi)關(guān)4，位于Q開(kāi)關(guān)4后的偏振片5，位于偏振片5后的脈沖基頻激光輸出鏡6，脈沖基頻激光輸出鏡同時(shí)作為OPO激光器7的OPO全反鏡6。激光產(chǎn)生過(guò)程如下半導(dǎo)體脈沖泵浦模塊2泵浦激光晶體產(chǎn)生激光，在脈沖基頻激光全反鏡1和脈沖基頻激光輸出鏡6之間振蕩后，從脈沖基頻激光輸出鏡6輸出，通過(guò) Q開(kāi)關(guān)4控制脈沖寬度，由偏振片5控制偏振方向，從而輸出可用于泵浦OPO激光器7的 1064nm脈沖基頻激光。OPO激光器7的主要作用是產(chǎn)生可用于夜視照明用的處于人眼安全波段的脈沖激光，輔助主動(dòng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)得到更遠(yuǎn)更清晰的圖像。本實(shí)施例中，OPO激光器7包括光軸與出射脈沖基頻激光光束中心軸線重合的 OPO激光全反鏡6，位于OPO激光全反鏡6后的OPO晶體8，位于OPO晶體8后的OPO激光輸出鏡9。處于人眼安全波段的脈沖激光的調(diào)制過(guò)程如下半導(dǎo)體基頻激光器3產(chǎn)生的脈沖基頻激光經(jīng)過(guò)OPO激光全反鏡6注入OPO晶體8，產(chǎn)生處于人眼安全波段的脈沖激光，經(jīng)OPO 激光輸出鏡9輸出用于照明用的處于人眼安全波段的脈沖激光。激光整形器12的主要作用是將用于照明的處于人眼安全波段的脈沖激光在一定照射角度內(nèi)連續(xù)可調(diào)，既可以對(duì)被監(jiān)控目標(biāo)進(jìn)行大范圍快速搜索，又可以對(duì)被監(jiān)控目標(biāo)進(jìn)行小范圍精確跟蹤。激光整形器12包括光軸與處于人眼安全波段的脈沖激光光束中心軸線重合的擴(kuò)束目鏡10，光軸與擴(kuò)束目鏡10中心軸線重合的擴(kuò)束物鏡11。處于人眼安全波段的脈沖激光依次經(jīng)過(guò)擴(kuò)束目鏡10和擴(kuò)束物鏡11輸出進(jìn)行紅外照明，改變擴(kuò)束目鏡10與擴(kuò)束物鏡11之間的距離，可以使紅外照明激光在一定角度范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)。用于紅外半導(dǎo)體照明系統(tǒng)照明的激光為處于人眼安全波段的脈沖激光，本實(shí)施例中為1570nm，區(qū)別于其他紅外半導(dǎo)體激光器產(chǎn)生的波長(zhǎng)為SOOnnTllOOnm的激光，可以避免對(duì)被監(jiān)控目標(biāo)造成潛在的傷害。采用脈沖激光照明的方式，區(qū)別于其他紅外半導(dǎo)體激光器的連續(xù)輸出方式，可以得到更高的峰值功率用于照明，得到更遠(yuǎn)、更清晰的圖像；同時(shí)采用脈沖照明方式的系統(tǒng)不但可以和攝像機(jī)配合攝像，也可以和照相機(jī)配合拍照，擴(kuò)大了主動(dòng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的使用范圍。本實(shí)用新型公開(kāi)的紅外半導(dǎo)體照明系統(tǒng)可以有效提高照明距離，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)現(xiàn)有紅外照明系統(tǒng)的最遠(yuǎn)照明距離。現(xiàn)有紅外半導(dǎo)體激光器想得到最遠(yuǎn)3千米的照明距離時(shí)， 需要激光輸出平均功率達(dá)到20W以上。本實(shí)用新型公開(kāi)的紅外半導(dǎo)體照明系統(tǒng)在輸出的人眼安全波段的脈沖激光的脈沖寬度在IOns時(shí)，激光輸出平均功率為1. 5mff,當(dāng)重復(fù)頻率為 50Hz時(shí)，就可以得到峰值功率超過(guò)3000W的激光，大大降低了能源消耗，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)現(xiàn)有紅外照明系統(tǒng)的照明功率。本實(shí)用新型在激光器的功率輸出范圍內(nèi)，功率密度一致性良好、抗抖動(dòng)能力強(qiáng)。在實(shí)際應(yīng)用中，可以用于旅游景區(qū)的遠(yuǎn)距離或超遠(yuǎn)距離搜救尋找以及全景區(qū)監(jiān)控，由于旅游景區(qū)緊急救援屬于國(guó)家應(yīng)急體系的一部分，所以該系統(tǒng)也可用于國(guó)家應(yīng)急體系的建設(shè)。[0037] 以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選并不用于限制本實(shí)用新型，顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍。這樣，倘若本實(shí)用新型的這些修改和變型屬于本實(shí)用新型權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本實(shí)用新型也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求1.紅外半導(dǎo)體照明系統(tǒng)，其特征在于所述系統(tǒng)包括半導(dǎo)體基頻激光器、OPO激光器和激光整形器；所述半導(dǎo)體基頻激光器產(chǎn)生重復(fù)頻率的脈沖基頻激光，所述脈沖基頻激光輸入OPO激光器內(nèi)，激勵(lì)OPO晶體產(chǎn)生處于人眼安全波段的脈沖激光，該處于人眼安全波段的脈沖激光經(jīng)激光整形器對(duì)激光發(fā)散角進(jìn)行連續(xù)調(diào)整，實(shí)現(xiàn)對(duì)被監(jiān)控目標(biāo)的紅外照明。
2.如權(quán)利要求1所述的紅外半導(dǎo)體照明系統(tǒng)，其特征在于所述半導(dǎo)體基頻激光器包括脈沖基頻激光全反鏡、半導(dǎo)體脈沖泵浦模塊、Q開(kāi)關(guān)、偏振片和脈沖基頻激光輸出鏡；所述脈沖基頻激光全反鏡的設(shè)置方向垂直于脈沖基頻激光光束的出射方向，所述半導(dǎo)體脈沖泵浦模設(shè)置于脈沖基頻激光全反鏡后方，所述Q開(kāi)關(guān)設(shè)置于半導(dǎo)體脈沖泵浦模塊后方，所述偏振片設(shè)置于Q開(kāi)關(guān)后方，所述基頻激光輸出鏡設(shè)置于偏振片后方。
3.如權(quán)利要求1或2所述的紅外半導(dǎo)體照明系統(tǒng)，其特征在于所述OPO激光器包括 OPO激光全反鏡、OPO晶體和OPO激光輸出鏡，所述OPO激光全反鏡的光軸與脈沖基頻激光的光束中心軸線重合，所述OPO晶體設(shè)置于OPO激光全反鏡后方，所述OPO激光輸出鏡設(shè)置于OPO晶體后方。
4.如權(quán)利要求3所述的紅外半導(dǎo)體照明系統(tǒng)，其特征在于所述激光整形器包括擴(kuò)束目鏡和擴(kuò)束物鏡，所述擴(kuò)束目鏡的光軸與處于人眼安全波段的脈沖激光光束中心軸線重合，所述擴(kuò)束物鏡的光軸與擴(kuò)束目鏡的中心軸線重合。
5.如權(quán)利要求1所述的紅外半導(dǎo)體照明系統(tǒng)，其特征在于所述脈沖基頻激光的波長(zhǎng)為 1064nm。
6.如權(quán)利要求1所述的紅外半導(dǎo)體照明系統(tǒng)，其特征在于處于人眼安全波段的脈沖激光的波長(zhǎng)為1570nm。
7.如權(quán)利要求1所述紅外半導(dǎo)體照明系統(tǒng)，其特征在于所述半導(dǎo)體基頻激光器為風(fēng)冷半導(dǎo)體脈沖泵浦激光器。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種紅外半導(dǎo)體照明系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括半導(dǎo)體基頻激光器、OPO激光器和激光整形器；半導(dǎo)體基頻激光器產(chǎn)生一定重復(fù)頻率的脈沖基頻激光，所述脈沖基頻激光輸入OPO激光器內(nèi)，激勵(lì)OPO晶體產(chǎn)生處于人眼安全波段的脈沖激光，該處于人眼安全波段的脈沖激光經(jīng)激光整形器對(duì)激光發(fā)散角進(jìn)行連續(xù)調(diào)整，實(shí)現(xiàn)對(duì)被監(jiān)控目標(biāo)的紅外照明，本實(shí)用新型在脈沖激光重復(fù)頻率不小于25Hz時(shí)可與攝像機(jī)配合使用，對(duì)被監(jiān)控目標(biāo)進(jìn)行拍攝，在脈沖激光重復(fù)頻率小于25Hz時(shí)可與照相機(jī)配合使用，對(duì)被監(jiān)控目標(biāo)進(jìn)行拍照，處于人眼安全波段的脈沖激光可最大程度減少對(duì)被監(jiān)控目標(biāo)的潛在傷害，加大監(jiān)控距離、提高監(jiān)控質(zhì)量。
文檔編號(hào)G03B15/05GK202003115SQ201120066080
公開(kāi)日2011年10月5日 申請(qǐng)日期2011年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月15日
發(fā)明者王君, 王貴海 申請(qǐng)人:重慶天締光電有限公司