激光电源范文1
关键词： ARM； 激光电源； 人机界面； 激光焊接
中图分类号： TN911?34 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2013）20?0159?04
0 引 言
随着激光行业的飞速发展，激光器已广泛应用于工业加工领域，如激光切割、激光打标、激光调阻、激光热处理等，除此之外还被作为诊疗设备应用于医疗领域[1]。激光焊接是以聚焦的激光束作为能源轰击焊件所产生的热量进行焊接的方法，是激光材料加工技术应用的重要方面之一。
基于ARM的数字化控制系统能够有效解决激光器的准确、稳定和可靠性问题，数字化、智能化是激光器的必然发展方向。使用ARM对激光电源进行功能扩展控制，能有效提高电源的性价比，简化激光电源的硬件结构，增强整机的自动化程度，为整机的功能扩展提供了有利条件[2?3]。本文重点针对激光焊接应用中的激光电源控制系统进行功能扩展设计，利用ARM控制激光电源的系统设置，包括开关控制、激光参数设置、光栅控制、光阀控制、温度控制等，有效地解决了激光器在焊接过程中的准确、稳定和可靠性问题，同时增设人机界面（HMI）显示控制的友好界面，使用起来更加方便。
1 激光电源的控制功能要求
激光焊接目前已涉及航空航天、武器制造、船舶制造、汽车制造、压力容器制造、民用及医用等多个领域[4]，因此激光电源在激光焊接工艺中应用时具有其独特的设计需求，除了激光发生器的性能要高外，还要求其具有高效率、高可靠性、工作寿命长等优点[5]，实际应用中的激光电源产品还需要对其控制系统进行功能扩展和优化，设计主要从以下几个方面进行考虑：
1.1 显示和控制
传统激光器的显示屏多采用点阵液晶显示，由于液晶显示屏只能单纯作显示设备使用，所以系统需要利用键盘或按键作为输入设备，对激光光源的参数进行设置。这里采用人机界面（即触摸屏）作为显示和控制界面，操作更加方便，界面也更加友好。以ARM作为CPU来对系统进行控制，可以对输出的激光脉冲波形进行精确控制，满足不同工件的焊接要求。
1.2 散热
激光电源的许多参数（如波长、阈值电流、效率和寿命）都与温度密切相关，因此希望尽可能低而稳定的工作温度。实验表明，当工作环境温度升高时，激光电源的输出功率将降低，且激光电源外壳每升高30 ℃，使用寿命将减少一个数量级[6?7]。本激光器系统采用水冷的方式进行散热降温，因此系统要求具有过温检测功能。
1.3 气阀和光栅
针对激光焊接的实际应用，在焊接的过程中要充分考虑到操作人员的人身健康和安全。因此在设计激光电源控制系统中，还需要综合考虑其他辅助功能，比如在焊接时高温会使金属汽化产生烟雾，同时在焊接过程中激光散射也会对操作人员的眼睛产生影响，因此需增设气阀控制和光栅控制功能。
气阀控制的主要功能是，在激光焊接的时候，高温会让金属汽化从而产生烟雾，设置一个空气泵把产生的烟雾吹走，而且焊接结束后，再延时吹5～10 s。为了在激光焊接的过程中保护操作者的眼睛，要求焊接瞬间光栅闭合，避免焊接时散光辐射人眼，因此系统需具有光栅控制功能。
1.4 光斑调节
对光斑的控制有两个要求，一是能够设置光斑的上、下限；二是能够通过人机界面调节光斑的大小，也就是能对光斑的直径进行调节。
1.5 精确激光脉冲控制
IGBT功率控制器作为主开关器件用于控制激光灯的输出脉冲[8?9]。一般的激光电源多采用单段方形的激光脉冲，激光打出的焊点可能会出现溅射、坑洼、穿孔等现象。
激光焊接的基本原理为：
（1）金属表面活化，前期预热，避免加热过快让金属表面溅射；
（2）激光打在金属表面初期，需要较大的功率让金属表面融解；
（3）表层金属融解后，进行深层融解过程中，就不在需要这么大功率，否则会出现很大熔池，这时需要适当降低功率，才能保证金属熔池不继续扩大；
（4）当达到需要的融解深度时，如果直接切断激光，熔池表层硬化闭合可能会出现气孔等现象，这时需要进一步降低激光功率，缓慢淡出激光功率，才可以让熔池中融解的金属回流凝固，保证激光焊点的平整。
2 器件选型和系统硬件组成
2.1 主要器件的选型
（1）CPU选型。系统控制单元的核心是完成控制任务所必须的关键电路，本设计以集成ARM公司高性能“Cortex?M3”内核的STM32F101C8T6为核心来设计激光电源的数字控制系统，发挥其高速、低功耗的功能，可以实现各种复杂控制功能，同时简化激光电源控制部分的硬件结构，增强了自动化程度和功能扩展能力。
（2）人机界面选型。人机界面选用的是型号为FE2070的4线工业电阻触摸屏，用它代替传统的分离式按键控制和液晶显示，用户只要用手指轻轻地触碰显示屏上的图符或文字就能实现对主机的操作，从而使激光电源的人机交互更为直截了当。
2.2 系统硬件组成
系统的控制指令是由CPU发出的，负责系统的显示和各项控制。STM32F101C8T6有3串口：一个连接IGBT控制板，一个连接HMI通信，一个连接PC用于控制系统升级。系统的硬件电路整体结构框图如图1所示。
激光器的开启和预燃使用脚踏开关来实现，激光电源开光栅控制即为一个光栅开关，光栅电源的要求是当开机后，踩下脚踏开关，光栅电源就打开。光栅控制通过光耦输出后，通过一个三极管来控制15 V电源的通断，从而控制光栅的开闭。激光电源中光斑的大小是通过驱动步进电机来实现的，步进电机控制透镜的移动，从而调整激光的焦距，实现光斑调节。硬件电路中，光斑控制通过一个3PIN插座控制步进电机调节光斑直径，为脉冲方向控制，三个PIN分别为GND，方向和脉冲。气阀控制用于控制气阀的开启，报警检测主要用于过温检测。
3 软件实现
系统软件主要分为三个部分：Modbus RTU通信处理程序，负责和HMI的通信；操作流程控制，瞬变脉冲的输出；数字输入和输出量的处理；STM32的内部资源、FLASH容量和SRAM容量都比51单片机要丰富，对于本系统，非常适合用实时操作系统进行软件的编写，所以本系统采用了Keil自带的RTX实时操作系统，共开启了4个进程：Task_init（），Task1_Modbus（），Task2_LaserCTL（）和Task3_IO（）；基本软件流程图如图2所示。
4 调试结果
4.1 人机界面控制调试
图3显示的是系统搭建完成后液晶控制触摸屏上显示调节光斑直径的界面。在该界面上通过增、减调节，在上、下限范围内设置光斑直径的实际值。内部是通过控制步进电机调整透镜位置，调整激光焦距，从而使光斑直径发生改变。
在图3触摸屏界面中，点击“光闸设置”可以进入光闸控制的设置界面，如图4所示，智能光闸控制，ms级时间内的延迟时间可根据需求定制，保证完全遮光，功能稳定，而且操作界面显示和设置都非常友好方便。
设置激光输出参数的界面如图5所示。
共有99组参数设置，可以对15段波形编程，两组参数切换，能满足使用者的各种需求。使用触摸屏控制，人机界面十分友好、操作功能强大，并且可实现用户的远程操作，因为触摸屏可远离激光设备使用。
4.2 脉冲控制调试
针对以上问题，设计的这款激光电源控制器，可以控制每个打出的激光脉冲的功率，并对单个激光脉冲，进行精确分段，每段设置，保证焊点光滑平整。图6是针对某种焊接工件给的激光波形预览。
实际使用中，可以根据焊接工件的要求，设计不同的波形和焊接频率，例如针对金属激光切割，可以设置单段很大电路的激光脉冲和高频率的波形。
4.3 激光焊接结果
理想的激光电源是提高激光供能系统效率的关键[10]，利用本设计实现的激光电源具有很好的焊接效果。图7是焊接成品图示，从细节图中可以看出焊后外观精美，结合度高，效果理想，很好地实现了设计目的。
5 结 语
激光电源的功能扩展控制系统主要针对激光焊接行业设计，具有控制简单、精确度高、稳定性好、符合人机工程学等优点。随着激光焊接行业的蓬勃发展，该系统的成本较低，具有很好的市场优势。
参考文献
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[10] 方毅，徐捷，于鹏.基于ADuC841单片机的激光电源控制电路设计[J].电工电气，2011（5）：17?20.
激光电源范文2
关键词：DSP；TMS320F2812；半导体激光器；恒流源
引言
目前，半导体激光(LD)已广泛应用于通信、信息检测、医疗和精密加工与军事等许多领域。激光电源是激光装置的重要组成部分，其性能的好坏直接影响到整个激光器装置的技术指标。本设计采用受DSP控制的恒流源来为半导体激光器提供电流，在电路中，利用负反馈原理，控制复合功率调整管输出电流，以达到稳定输出电流的目的。该系统采用电路设计和程序控制算法设计相结合的方法，从多方面对半导体激光器的工作状态进行实时检测和控制，使系统的性能得到很大的改善和提高，有效解决了半导体激光器工作的准确、稳定和可靠性问题，进一步提高了半导体激光器的输出指标。
系统原理
要使激光器输出稳定波长的激光，则要求流过激光器的电流非常稳定，所以供电电路选择低噪声、稳定的恒流源。恒流源电流可以在0A～3A之间连续可调，以适应不同规格的激光器。目前，半导体激光器电源的二次开发中一般采用的都是纯硬件电路系统或者单片机控制。随着嵌入式微处理器的迅猛发展，基于DSP的数字化控制能更有效地解决半导体激光工作的稳定、准确和可靠性问题。DSP二次开发的原理如图1所示。
由DSP输出的电压控制信号输出给运放，经运算放大器放大后输出，来控制由三极管8050和调整管TIP122组成的复合调整管。调整管的发射极串联一个继电器和一个大功率采样电阻。从采样电阻的两端取电压信号送给差分放大电路U2，从而得到取样电阻上的电压。
该路电压信号通过一个电压跟随器，进入由DSP控制的ADC的模拟信号输入通道，由ADC将输入的模拟信号转换为数字信号，再由DSP将转化的数字信号进行数据处理。取样电阻选择0．15Ω的大功率金属膜电阻，该电阻要求有较好的温度系数。运算放大器U1的放大倍数决定电流的控制精度，放大倍数越小，电流的输出精度越高。同时差分反馈电路U2的放大倍数也将影响电流的控制精度，其放大倍数越大，电流的稳定度越高，但电流的输出范围变小。在控制电压一定的情况下，准确选择运算放大器U 1的倍数和差分反馈电路U2的放大倍数，将成为决定恒流源的电流输出精度和电流输出范围的重要因素。
TMS320F2812控制系统
该设计电路以数字信号处理器TMS320F2812为核心。该电源由控制电路、保护电路和主回路等几部分组成，DSP在其中起核心作用。其控制任务主要为：
1．控制数据采集系统。利用DSP芯片自带的12位ADC，根据采样信号经过PID运算处理后进行控制。数据转换启动命令由F2812的引脚XF控制，即通过软件设置引脚XF为高电平，来控制ADC的数据
转换。数据转换完成后，信号BUSY将变为低电平，触发F2812中断，将数据从16位数据线D[15：0]立即读出。该系统的数据码为二进制补码，F2812将接收到的数据处理后，进行缓存，同时送到LCD实时显示。
2．采用一片DAC7724芯片与DSP接口。该芯片为4通道12路双缓冲的DAC，用其中的2路设定输出电压基准和电流最大值限制基准。
3．人机接口电路。LCD和8279分别作为外部I／O设备与DSP相连。LCD用来显示电流、电压、功率，以及故障显示和报警。
4．故障检测。故障检测电路的中断信号输入到DSP的XINT2脚，如果有下降沿的中断产生，则通过GPIO口线GPl08和GP109，分别检测过压、过流信号。
数字滤波器及系统软件设计
数字滤波器设计
针对本项目以往开发过程中对电流滤波设计存在的不足，现引进基于TMS320F2812的数字滤波器对电流采样信号进行滤波。为了快速方便地设计滤波器，直接利用TI公司提供的filter library函数库进行设计。设计步骤如下：按照实际任务要求，确定滤波器性能指标；在Matlab中，调用filterlibrary库中的ezfir函数，进行仿真；根据仿真结果，确定各参数的值；调用filterlibrary库中的filter．asm DSP汇编程序模块，并把Matlab中的仿真参数值复制到程序中，在F2812上实现滤波。
系统软件设计
系统工作流程如图2所示。上电以后，系统开始自检，自检完成后，进入系统初始化，包括DSP、DAC、LCD，以及DSP内部的中断控制器和计数器等。系统准备好后，进入开机画面。开启键盘中断等待按键选择相应功能。若“参数设定”为选中状态，按下工作键，进入“参数设置”界面，可以对电压、电流和功率值进行设定。设定完成返回开机画面，启动激光器工作。系统进入运行状态后，用户仍然可以在不终止激光器工作的情况下设置新值，设定完备后，激光器按新要求输出激光。
系统自检和控制过程中出错或系统过流、过压时，会自动调用保护程序。当系统关闭或突然断电时，为防止激光器两端电压骤降为零，系统采取满关闭方法，其原理是：将采样值逐步输出降低，直到降为零才允许关机。
结语
激光电源范文3
【关键词】机载同步；激光测距机；可靠性设计；分析和探究
1 引言
新形势下，随着科学技术的蓬勃发展，机载同步激光测距机的开发和应用也日益受到人们的广泛关注和重视。机载同步激光测距机，主要通过发送和接收激光回波信号来判断被测目标的具置距离，被广泛应用于高压电网架设、石油开采、道路建设及军事部门等多个领域。通过对机载同步激光测距机可靠性设计的分析和探讨，解决机载同步激光测距机关键技术中存在的问题，能够进一步推动机载同步激光测距机的普及应用，并发挥出更为重要的作用。
2 机载同步激光测距机的可靠性设计
2.1 机载同步激光测距机的设计要求
根据火控总体的主要技术指标规定，机载同步激光测距机的工作波长应该保持在1.06um，测程在200m～10km，并在最大测程时，能见度必须达到15km，测距精度为±10m，重复的频率最好设定在1Hz左右。机载同步激光测距机的连续工作时间，要求每工作10s，间隔30s，总共循环5次。在通讯方式上，可以选用RS422，工作温度稳定在-30℃～﹢55℃之间，并保证重量在2.5kg左右，MTBF达500h。
2.2 机载同步激光测距机的组成、功能及设计特点
机载同步激光测距机的功能组成，主要有激光器件、激光发射电源、激光接收放大器、距离信息处理器和光学系统，以及低压电源等几个部分。且在系统结构上，具有结构一体化、分舱隔离的设计特点，在系统电路上，具有高低压、强弱信号和信号与电源彼此之间相互隔离的设计特点。
（1）激光器件
激光器件是产生1.06um激光辐射的核心器件，通过在性能指标、刚性和绝缘性，以及体积、重量上，对激光器件实行优化设计，要求激光器件通过自然冷却的方式，选择非金属材料作为聚光腔的设计材料，选择染料片作为调Q元件，避免调Q软件的干扰。
（2）激光发射电源
包括工作时序控制电路、主高压形成电路和氙灯触发电路，以及放电电路等在电路内的激光发射电源的主要功能，是为激光器件提供电源，保证激光器件正常工作，除此之外，激光发射电源还能够提供复位信号给信息处理器。
（3）激光接收放大器
在探测到激光回波信号时，激光接收放大器还能够将其进行放大和处理，从而发出关门信号，在距离信息处理器接收后，按要求完成操作。激光接收放大器在集成对数放大器技术的应用基础上，不但促使其体积仅为常用电路1/4，同时也促使激光接收放大器的可靠性和抗干扰能力得到有效提高。
（4）距离信息处理器
距离信息处理器包括光取样电路、门控电路、计数电路和晶振电路等电路在内，主要用于处理和发送距离信息。在AMD可编程逻辑技术的基础上，距离信息处理器的高集成性、抗干扰性有了进一步提高，而且在功耗方面，也有所降低。
（5）光学系统
光学系统，包括发射和接收光学系统两个部分。发射光学系统主要用于压窄激光器件发射激光脉冲的发散角，促使机载同步测距机的能量密度得到提高，而接收光学系统，则能够通过会聚的形式，将反射回来的光束聚集在雪崩光电探测器的光敏面上。
（6）低压电源
低压电源主要由两个部分组成，即变压器和±12V直流电压与±5V直流电压形成的电路共同组成。通过低压电源，能够将单相电源、交流115V电源转换为机载同步激光测距机所需要的电源，维持激光测距机正常工作。
2.3 机载同步激光测距机的工作原理
机载同步激光测距机的工作原理，主要包括发射光束、接收并转换光束、关门信号和开门信号等几个步骤，大概分析如下。
（1）发射光束
在激光发射电源的基础上，Nd：YAG固体激光器能够产生工作波长为1.06um单脉冲激光束，并接受发射光学系统对发散角进行压窄和扩展，由导向光学系统发射给目标。
（2）接收并转换光束
由接收光学系统接收反射回来的单脉冲激光束，并在通过滤波后，再将单脉冲激光束会聚到雪崩光电探测器上实现光回波脉冲向电脉冲的转换。
（3）关门信号
经由激光接收放大器放大、处理，将回波关门信号发送给距离信息处理器。
（4）开门信号
在距离信息处理器发射激光脉冲的同时，距离信息处理器会从光取样电路上接收到到开门信号，并通过激光发射电源获取同步复位信号，让数字电路处于等待执行状态。当开门信号被执行，电子门打开，计时器开始测量间隔脉冲，直到回波关门脉冲返回，电子门关闭，计时器同时停止工作。
2.4 机载同步激光测距机的设计及关键技术
（1）电磁兼容性
电磁兼容性，是机载同步激光测距机可靠性设计中的关键技术之一。在1Hz激光测距机中，触发干扰经常出现，给整机其他电子线路造成了很大的电磁干扰。通过采取屏蔽触发变压器，控制辐射干扰范围，或是采取触发回路与其他电路电隔离，预防传导干扰，或是在布局上进行分区隔离、在易受干扰的元件上加设滤波等几种方式，能够有效降低触发干扰的发生。
（2）热设计
机载同步激光测距机是通过自然冷却的形式散发元件工作时产生的热量的，为了保证机载同步激光测距机能够长时间工作，防止温度过高损坏元件，在激光器件的通道设计上，需要注重其传导散热的良好性能。
（3）降额设计
在脉冲激光测距机的日常工作中，很多元件往往需要在超负荷的状态下工作，长此以往，很容易降低元件使用寿命，对元件造成损坏。为此，在进行可靠性设计时，应该注重元件的耐压、功耗及变化率等方面的设计。
（4）可靠性设计
根据《航空机载设备可靠性维修性工程应用手册》来看，有源器件与平均故障间隔时间主要呈曲线关系变化，激光测距机的平均无故障时间MTBF大概在900h，在手册的可靠性等级之中。
（5）连续无故障时间（MTBF）
机载同步激光测距机的可靠性设计，要求MTBF值达到500h。根据不同的情况，需要考虑分析的差异也不同。
例如：某激光测距机主要由A、B、C、D四个构件构成，连续无故障时间T=480h如下所示，现为提高该激光测距机的可靠性，要求将X材料换掉，由Y材料代替，预计改进后的连续无故障时间能否达到可靠性要求？
A.1100h B.2000h C.2050h D.6000h
根据分析，激光测距机主要是材料发生变化，对于只需对X、Y材料做抗拉试验、弹性模量、系统刚度、强度和热膨胀系数、导热系数，以及材料密度、伸长率等进行分析，得出Y材料可使D的T提高20%。因此，
新T（D）=6000×（1+20%）=7200h
改进后的整体产品T=1/（1/1000+1/2000+1/2050+1/6000）=504h
3 结束语
通过对机载同步激光测距机的可靠性设计的研究，能够在加深人们对机载同步激光测距机的认识和了解的同时，帮助提高机载同步激光测距机的抗干扰能力，降低能耗，延长其使用寿命，从而进一步推动机载同步激光测距机的普及应用。
参考文献：
[1]魏炳鑫.机载激光测距机光学系统设计中的几个问题[J].机载火控，2004（01）.
激光电源范文4
关键词：红外线探测方位优化
Abstract: the infrared axle temperature detection system (THDS) is an important monitoring equipment to ensure the safety of vehicle operation, adjust the detection range of equipment is mainly completed through laser calibrator, the equipment calibration using laser calibrator for split type, there are a series of defects, this paper mainly studies the existing infrared detection range laser calibrator to optimize the transformation of integration, the shortcomings of the perfect, so as to improve the infrared detection equipment maintenance work efficiency, reduce the on-line operating time.Keywords: infrared detection range optimization
中图分类号：O6-32文献标识码：A
一、概述
红外线轴温探测设备是保障行车安全的重要监测设备，而探测方位是该设备的重要技术指标，探测方位调整是确保轴温探测精度的关健环节。进行方位调整主要通过激光校准器进行，现有激光器为分体式，故障率较高，且体积较大，携带不方便，使用中主要存在以下问题：
1．分体式激光器的电源系统与激光器分开，体积大，在进行方位调整时探头罩无法关闭，造成无法检测探头罩是否存在偏心和遮挡视场的问题。
2．电源系统采用镍镉蓄电池，电池储蓄电量小、电池电压不稳定、需要经常更换电池，每次工作时间少，并且电源故障率高；
3．激光器发光源亮度低，在规定的测试距离内、光点大、清晰度低和测量误差大；
上述问题严重影响设备探测精度的调整，制约设备检修维护质量的提高，不利于上线作业安全。丰台车辆段组织召开专题工作会议，确定进行红外线探测方位激光器校准器一体化改造。
二、红外线探测方位激光校准器一体化改造方案
图1 分体式激光器 图2 一体式激光器
通过对现有分体式激光器问题的分析、调研，结合现场作业的各种制约因素，对红外线探测方位激光校准器一体化改造提出以下设计方案（图1、图2为优化前后对比）：
1．根据红外线探头、探头罩设计尺寸及现场实际设备对一体化激光器尺寸进行初步设计，模型须满足方位标定时探头罩内空间需要，不影响测量视场，且对探头罩内电缆不刮蹭。
2．对发光原件进行选型，选取优于老型设备发光特性的激光器，且设备体积更小，抗震动、抗电磁干扰能力更强的发光装置，能够满足整体结构需要。
3．对控制电路、供电装置进行设计，能够满足充电、蓄电池供电功能，具备整流、抗干扰特性，电路板和电池可装进激光瞄准器内。
4．对底座进行重点加工，确保材质硬度，避免磨损造成的偏心问题。
三、实施方案
红外线探测方位激光校准器方案的实施分瞄准仪的整体设计制作，激光器的选型和内置电源设计制作三部分组成，如图3所示。
1、瞄准仪的整体设计：
瞄准仪是红外线探测方位激光校准器的重要组成部分。为了使瞄准仪与红外线探头稳定接触，在瞄准仪设计了三组弹簧片，一组两块弹簧片，每组弹簧片之间方位为120°。在弹簧片中安装滑动小珠。操作人员在使用中易于转动瞄准仪，并且每次转动都能保证瞄准仪不会出现偏心现象。瞄准仪的整体设计材料是应用铝合金材料，提高了瞄准仪的耐用性和抗干扰性。
图3红外线探测方位校准器
2、激光器部分：
激光器采用日本进口激光二极管，配以特殊光学镜及专用稳压电源，发出的光线清晰、明亮、线条均匀、准直度高，在许多特殊条件下，均可达到理想效果。配与专用电源，具有很强的抗干扰性、高稳定性、抑制浪涌电流及缓启动等特点，特别适于恶劣的工作环境，能有效保证产品的稳定性和使用寿命。
3、内置电源部分：
1）内置电源充电电路：
内置电源的充电电路采用了LTC4055充电芯片。LTC4055是一款单芯片自动电源管理/电池充电芯片，该芯片是根据红外线探测方位激光校准器充电要求选择的。该电路在使用适配器充电电源时，以高于500mA电流充电，充电电流最高为1A，因此充电速度快。同时，由于芯片包括充电计时器、自动放电、NTC热敏电阻输入、除去交流电输入后自动切换到电池供电、浪涌电流限制、反向电流阻塞、欠压锁住和热关断等功能，使充电压稳定在4.2V，在0℃到85℃范围内保证0.8%的精度；使用一个电阻即可方便地设置充电电流；完全放电的电池自动以规定电流的10%缓慢充电，到电池电压超过2.8V时自动停止充电。整个充电过程由外部电路控制自动完成，使电池充放电更稳定，提高了电池的使用寿命。充电电路具体设计如下：
图4内置电源充电电路图
2） 内置电池：
根据激光发射器的工作电压和工作功率，采用了DLRY锂电池。DLRY锂电池具有体积小、功耗低、功率大、寿命长等的优点。
内置电池在充满电情况下，可为激光器持续工作提供6小时的工作条件。每次使用完红外线探测方位激光校准器后，需要应用配置充电器对内置电池充电，充电过程中激光器发射源会微亮，充电完成后激光器发射源会自动熄灭（一般充电时间为3——4个小时）。
4、参数指标：
（1）激光器技术指标：
光源发射距离：＞10M
光点尺寸：1M以内＜2mm±0.5
同心度：＜0.5mm
光斑形状：点
输出波长： 635nm
管芯功率： 2mw
工作电流：≤200mA
规格: Φ12×36mmΦ
直线度：≥1/5000
线 宽： ≤1.0mm
使用寿命：连续使用大于8000小时
光学透镜：光学镀膜玻璃透镜
（2）内置电池技术指标
充电电压: 5V
充电电流：750mA
充电时间：＜4小时
放电时间：≥6小时
四、质量与效果
激光电源范文5
关键词：大功率 激光清洗设备
一、引言
激光清洗是一种新型激光表面处理技术。它是利用高能激光束照射工件表面，使表面的污物、锈斑或涂层发生瞬间蒸发或剥离，高速有效地清除对象表面附着物或表面涂层，从而达到清洁材料表面的工艺过程[1]。其不需要清洁液或其它化学溶液，清除污物的范围和适用的基材范围广泛，清洗的过程不损伤基材表面，因此它与传统的化学清洗、机械刷磨、流体颗粒冲刷、超声波清洗等相比具有独特的优越性，所以在许多领域成为不可替代的技术。是一种“绿色”的清洗技术[2-3]。
现阶段大功率激光清洗设备主要由国外厂商生产，如德国CleanLaser公司，美国USHIO公司等，他们主要采用光纤耦合技术获得大功率激光输出。由于国内光纤耦合技术的限制，使得国内激光清洗设备的输出功率一般在100W以下，无法满足工业加工的需要。本文根据市场对大功率激光清洗设备的实际需求，选用半导体激光泵浦模块，采用单程放大技术，研制了一台输出功率大于200W，清洗速度达到50cm2/秒的大功率激光清洗设备。填补了国内大功率工业级激光清洗设备的空白，该设备可应用于轮胎模具、锈蚀金属板等工业清洗领域。
二、大功率激光清洗设备组成
大功率清洗设备主要包括电气控制机柜、激光器组件和加工头三部分，电气控制机柜包括：冷却系统、控制机箱、半导体泵浦电源、声光Q驱动电源；激光器组件包括：激光谐振腔、声光Q开关、半导体泵浦模块、扩束镜等；加工头包括：扫描振镜、振镜驱动电路。加工头通过导光臂安装在激光器上。设备组成实物图如图1。
激光器组件采用半导体泵浦模块作为泵浦源，由声光Q开关调Q实现高频脉冲激光输出，脉冲激光束通过高速扫描振镜的扫描，并由聚焦镜聚焦，使激光束形成一定宽度的线状光斑，光斑实际上是由高频脉冲光点扫描形成。此线状光斑作用在待加工工件表面，表面附着的污垢被高能激光冲击脱落并通过吸尘器收集产生的粉尘，从而达到去除污染物的目的。
其功能组成框图如图2。
系统供电采用三相380V供电，分别给低压供电单元、泵浦模块电源（一）、泵浦模块电源（二）、冷却系统以及声光Q驱动供电，综合控制系统控制泵浦模块电源（一）、（二）的输出电流、激光调制频率以及振镜扫描参数，同时提供系统参数设置及显示。冷却系统为激光器提供冷却循环水，对激光器泵浦模块和声光Q开关进行制冷。设备保护气采用工业压缩空气，通过油水分离，去除杂质并进行干燥对加工头激光镜片进行吹气保护。
三、激光器组件方案设计
激光器组件是设备的核心部件，为了获得大功率激光输出，本文采用本振加放大的光路设计来提高激光输出功率。激光器组件组成部分包括两个半导体泵浦模块、两个单头声光Q开关、全反镜、输出镜扩束镜等，激光器通水冷却。激光光路示意图如图3。
图中全反镜M1和输出镜M2组成本振级激光谐振腔，为了提高激光输出功率，我们采用单程放大技术，在本振激光器中本振激光经过放大级放大输出，光路中的两个声光Q开关对半导体模块产生的连续激光进行调制，输出高峰值功率脉冲激光，采用两个Q开关能大大提高锁光能力，因此能得到更高单脉冲能量激光。为方便观察，在激光器光路上增加红光指示，红光指示与激光输出光路同轴。由于半导体泵浦模块容易结露导致Bar条端面损坏，因此激光器需要放置在干燥的环境中，设计中将激光器部分进行气密设计，并放入干燥剂。激光器输出窗口加装保护玻璃。激光束通过聚焦镜聚焦入射到振镜，振镜高速扫描使激光束作用于待加工对象，实现激光清洗。
四、电气控制方案设计
激光清洗设备电气采用模块化设计，各部分模块包括：激光冷水机、泵浦模块电源、声光Q开关驱动电源以及综合控制单元。综合控制单元对各部分模块进行控制，同时综合控制单元还控制扫描振镜工作。
激光冷水机供电要求为AC220V，清洗设备输入电源为三相电，用其中一相为冷水机提供电源。
泵浦模块电源有两个，供电均为AC220V，控制接口包括电源输出控制、电流大小设置以及电源故障状态。
声光Q开关驱动电源提供两路射频输出和一个控制接口，射频输出分别接Q开关，控制接口由综合控制单元I/O控制射频输出使能和射频信号调制频率。
综合控制系统实现对泵浦电源、声光Q开关驱动、扫描振镜控制信号、冷却系统等各单元的综合控制，并提供工业控制接口和人机操控界面。
采用单片机嵌入式系统设计，主要功能是控制系统加电顺序，调节模块泵浦电源电流输出，以此控制激光器输出功率，同时还需要控制高速扫描振镜的扫描速度和角度。实现用户输入输出接口等功能，。系统包括参数设置、键盘输入、显示界面等。监控系统状态，包括水流监控、Q开关温度监控、电源状态等。同时提供对外控制接口，接口控制采用RS-422串口设计。
综合控制单元功能框图如图4所示。
五、调试及性能测试
首先对单个泵浦模块加激光谐振腔组成的本振激光器进行静态调试，测量输入电流和激光输出功率关系，测试表明激光输出功率与输入电流成正比关系。
在本振激光光路中全反镜与泵浦模块之间放入一个声光Q开关进行关门调试，调整好声光Q开关与光路的准直后，在仔细微调声光Q开关，并在Q开关加上射频信号，激光器内由于声光晶体在超声波衍射效应下腔内损耗增大，激光器处于关门状态，测得在单个Q开关最大关门电流时，插入声光Q开光后激光器的连续输出功率为85W，即单个声光Q可以关住85W的连续激光。
同样，在输出镜和泵浦模块之间放入一个声光Q开关，以类似的调试方法测试一个声光Q开关关门效果，测试结果与前一个关门效果相当。
当两个声光Q开关同时放入本振激光器光路中，且按特定角度放置，仔细调整Q开光在光路中的位置，使其达到最好的关门效果时，激光器连续输出功率为205W，可见，采用两个声光Q开关按特定角度放置进行关门比一个Q开关提高一倍多。
设备部件调试完成后，进行了三天约20小时连续工作拷机实验，实验前测得输出激光功率为245W，拷机完成后对激光输出功率复测，为248W，考虑到激光功率计测量误差，可以看出激光器输出功率基本没有下降。随后进行了测试实验，主要针对激光器输出功率、调制频率、激光加工时扫描角度进行实验，最终性能测试结果如表1。
六、结论
本文针对市场对大功率激光清洗设备的需求，采用本振激光加一级放大来实现高功率静态激光输出，同时采用双声光调Q设计，实现高峰值功率脉冲激光输出。最终研制了一台输出功率大于200W，清除速度达到50cm2/秒的大功率激光清洗设备。经过长时间的高强度连续拷机验证，设备完全满足工业级生产需要。改型设备填补了国内大功率工业级激光清洗设备的空白，同时该型设备还可广泛应用于石材、金属等物体表面的污垢、锈迹、油漆以及溶剂残留物的清洗。
参考文献
[1] 宋峰，邹万芳，刘淑静等。激光清洗微电子元件[J].清洗时间，2006，22（1）：38-25.
激光电源范文6
LED（红、绿、蓝或者白色）比传统的光源具有更多的优点，UHP（超高压汞灯泡）灯的寿命大概在4000小时（最好的可以达到1万小时），CCFL（冷阴极管）的寿命则长一些，可以达到3万~4万小时，WCG-CCFL（广色域－冷阴极管）可以达到6万小时，之后便需要更换。而LED的寿命则可以达到10万小时。此外，LED还具有可瞬间点亮达到最高亮度，不使用汞等优点。 激光光源和有机EL光源虽然在色差和亮度方面有优势，但是其寿命目前还比LED短。
LED发光效率逐年提高
白色LED的发光效率逐年提高，而且量产效果使单价不断降低。目前高演色型LED也实现了100lm/W左右的发光效率，业界公认2015年前后将会达到150lm/W左右。LED液晶面板问世之初，采用的是RGB三色LED，曾以色彩表现范围NTSC比超过100％为卖点。但其功耗却高达两倍左右，价格也很高，只能在极少一部分高档机型上采用。如果使用白色LED，虽然色彩表现范围不会明显大于CCFL型，但在功耗和成本方面却十分有竞争力。
随着导光板技术的进步，照光方式无论是端面型还是直下型，利用LED薄型的特点，均可获得均匀的扩散光。这样，厚度比原来薄，全部亮灯时功耗与CCFL型等同或更低，成本基本相当的模块便得以实现。LED能够轻松调整显示时的亮度，所以还可采用便携终端广泛使用的动态对比度调整技术。因此，与全部亮灯时的功耗相比，LED可降低标准图像的功耗。也就是说，如果是平均图像，LED功耗完全能够低于CCFL型。如果采用局部调光（Local Dimming）技术，LED还有望进一步降低功耗并提高对比度。
大尺寸化的LED封装
不仅是背照灯光源的配置，白色LED的形状也出现了变化。韩国三星集团旗下LED厂商三星LED公司及LG集团旗下LED厂商LG Innotek公司在不断加大背照灯光源用白色LED的封装尺寸。以前以5630（5.6mm×3.0mm）产品为主流，而现在则开始采用6030（6.0mm×3.0mm）产品，并在研究在不远的将来采用7030（7.0mm×3.0mm）产品。其原因在于，加大封装尺寸不仅易于散热，而且在增加向封装输入的功率时还可获得更高的亮度。另外，随着封装尺寸加大，还可在封装内收放大尺寸的LED芯片。根据这些效果，便可考虑减少背照灯光源所需要的白色LED的个数。
而日系LED厂商并未效仿这种加大封装尺寸的做法，将尺寸控制在了3.0mm见方的单边3mm左右。原因是单边3mm左右的封装尺寸被公认为最能提高发光效率。DisplaySearch的宇野介绍，这一尺寸因发光效率高而能够降低耗电，但同时也存在散热面积小，使背照灯光源的散热设计难度加大的问题。
白色LED封装尺寸的不同还使收放于封装内的LED芯片的大小表现出差异。DisplaySearch研究总监Kevin Kwak表示，在输入功率为0.5W的白色LED所使用的LED芯片的面积方面，日亚化学工业为0.150mm2、丰田合成为0.210mm2，而三星LED为0.303mm2、LG Innotek为0.360mm2、韩国首尔半导体为0.360mm2。其中，韩国厂商的LED芯片收放在5630封装中，而如果封装尺寸变为6030芯片，则LED的尺寸会随之加大至原来的近两倍。
日系LED厂商能够使用小尺寸LED芯片就意味着其发光效率较高，因此不加大LED芯片尺寸也可获得高亮度。芯片价格虽说还要看晶圆的口径及成品率如何，但一般而言芯片尺寸越小，其单价就会越低。可以说，日系LED厂商采取的是从LED入手进行优化的路线，具体而言就是将发光效率提高至更高水平，由此来抑制热量的产生，达到只需较小芯片（封装）面积的目的。而韩系LED厂商采取的则是包括封装到背照灯的部分在内的优化路线，具体而言就是低发光效率通过加大芯片面积来弥补，并通过进一步加大芯片面积来获得更高亮度，减少作为背照灯光源进行封装的LED的个数。
局部调光成可能
在使液晶电视的功耗降至最低的情况下实现最大对比度的是二维局部调光技术。该技术是将屏幕分成数百区块，实时调整对应各区块的直下型LED单元的亮度，并修正信号，使各区块形成最佳对比度曲线的驱动方式。
这种技术因电路规模增大、电子部件数增加而没有成本优势。除此之外，该技术还存在一个致命问题：必须用绝对值补偿由低亮度到高亮度的所有LED单元的输出亮度。为解决这个问题，供货前的检查和调整需要花费大量时间，而且成本非常高。并且，每个LED单元都会产生不同程度的亮度劣化，还可能发生老化或亮度不均的问题。因此，普遍认为二维局部调光技术在液晶电视的大批量产品（Volume Zone）上普及的可能性很低。
如果不需要采用二维局部调光技术，则相对于直下型，端面照光型LED背照灯的采用更容易。从这种观点来看，三星声称的“全面采用端面照光型白色LED背照灯”的战略是非常明确的。
三星在韩国显示器展会上展出的电视用端面照光型白色LED背照灯液晶模块的功耗值为“32英寸 Max 55W Typ 38W”和“40英寸 Max 76W Typ 53W”。Typ（标准图像显示）时的功耗值之所以小于Max（全白显示），被认为是进行了可使背照灯亮度变化的动态对比度调整的结果。如果数字调谐器、图像处理电路及音响电路等的功耗为20W左右，那么显示标准图像时，32英寸电视的功耗便可降至60W以下，40英寸机型可降至75W以下。今后，白色LED LCD TV可能会成为推进低功耗化战略的各厂商的旗舰机型。
寿命增至数倍
目前短焦投影机尚未有应用激光或LED光源的实例，但可以从台式机的实例推知其设置性提高的效果。上市了利用激光及LED的台式机型的卡西欧计算机营业本部战略统辖部游戏战略部PJ企划推进室室长山本喜之表示：“上市后，接到了一些设想以外用途的垂询。”例如，一家击球训练中心想在投球机器边难以维修之处安装一个投影机，以投射名棒球员的影像。与其类似的娱乐中心等设施也可应用。
使用激光或LED光源的台式投影机已纷纷上市。例如，卡西欧计算机结合使用了激光和LED，亮度实现了2500ANSI流明（以下简称为lm）的投影机已于2010年4月上市。韩国三星电子同年6月也上市了仅以LED光源就实现了1000lm亮度的投影机。冲破了激光或LED光源投影机一直以来难以跨越的1000lm的障碍。现有的数据投影机多具有1500lm至2500lm的亮度。而如果有1000lm以上的亮度，就可以在明亮的室内观看投影的影像。
着眼于剧场的大屏幕用投影机的高输出化取得了进展。例如，索尼公司开发了可输出三原色（红、绿和蓝，或RGB）的激光模块，并在2010年下半年通过其全资子公司索尼Manufacturing Systems开始样品出货。该激光模块的光输出可达RGB合计为相当于5000lm亮度的21W，尽管因投影机的构造等原因，其屏幕上的亮度约为1500lm左右。此外，日本Ushio公司的全资子公司美国Ushio America，也正在进行高输出投影机用高输出激光光源的开发。
白色LED发光效率还能进一步提高
白色LED在不久的将来到底会有多亮？美国科锐表示，在输入350mA电流时，白色LED的发光效率可达到160lm/W。美国科锐还表示，继160lm/W产品（研究开发阶段为161lm/W）之后，186lm/W级产品将于2012年~2013年面市，其后208lm/W级产品将于2013～2014年亮相。
日亚化学工业的白色LED的输入功率为0.1W~0.5W级产品的发光效率将由2010年下半年的122lm/W提高至2011年下半年的130lm/W。输入电流为350mA的产品中配备3个或6个LED芯片的多芯片型，其发光效率将由2010年下半年的115lm/W提高至2011年上半年的130lm/W，同年下半年达到150lm/W。同属350mA产品、配备1个大型LED芯片的型号，其发光效率将由2010年下半年的130lm/W提高至2011年的50lm/W。
虽然白色LED的发光效率将不断提高，但发光效率也存在物理极限。组合使用蓝色LED芯片和荧光体的白色LED，其物理极限大约为230lm/W。德国欧司朗光电半导体表示，在达到物理极限之前首先会面临成本极限。虽然今后白色LED的发光效率将持续提高，但为实现高发光效率，将会大幅增加生产成本，从而面临经济极限。德国欧司朗光电半导体认为，2020年发光效率的开发将达到经济极限。对于LED厂商来说，为降低单位亮度的单价，今后除发光效率的提高外，从LED芯片制造到封装的低成本化的重要性也将日趋提高。
白色有机EL潜力很大
白色LED是点光源，要想得到可用于照明的亮度，必须并列多个白色LED，使其形成一个面。而作为点光源来说，白色LED的亮度实际上还不如HID（高压气体放电）灯。而需要面光源和点光源的时候，白色LED之外其他光源的重要性就浮现出来。
与作为线光源的荧光管和点光源的白色LED一样，作为面光源，白色有机EL将成为照明领域中独具特色的中坚力量。松下电工计划于2011年开始白色有机EL面板的样品供货，最初将应用于特殊照明，接着将用于店铺照明，2014年以后预计将扩展到普通照明领域。
虽然与白色LED相比，现阶段白色有机EL的发光效率稍显逊色，但将来肯定会赶上白色LED。白色LED的发光效率可能基本上会稳定在200lm/W左右，而随着高效率磷光类有机EL材料开发的不断推进，白色有机EL与白色LED之间的差距将会迅速缩小。从松下电工的研究成果来看，2014年前后出现发光效率达130lm/W的产品将不是梦想。
松下电工的双层多单元构造有机EL元件是把红色、绿色磷光发光层和蓝色荧光发光层作纵向堆叠而成。RGB三种颜色通过纵向堆叠得以均匀混合，即使观看白色有机EL面板的角度有变，白光的色调也几乎不变。另外，之所以在蓝色有机EL层使用荧光发光材料，是因为现阶段还没有实用型蓝色磷光发光材料。
纯绿色激光光源已实现
住友电气工业已成功开发了纯绿色的半导体激光器（振荡波长531nm）。此为全球首款无需波长转换而直接振荡绿色的半导体激光器，是可用于激光电视及便携激光投影机等的光源。
激光显示器除高亮度及高精细之外，还具有小型、轻量及低功耗等特点。目前在光的三原色（红、绿、蓝）中，红色和蓝色的半导体激光器已经实现，但绿色则需利用特殊的光学结晶由红外激光的波长转换而成。原因是没有高效直接振荡绿色光的半导体激光器。绿色区域的材料目前有蓝色发光二极管使用的氮化镓（GaN）类半导体，但将波长从蓝色向绿色加长时，存在发光效率大幅下降的问题。该公司开发了克服效率下降问题的GaN结晶，并利用该结晶在纯绿色区域中全球首次实现了波长531nm的激光振荡（室温、脉冲）。该公司开发的绿色半导体激光，具有GaN结晶的品质高和在绿色区域中可任意选择波长的特点。
此前的结晶在波长从蓝色向绿色加长时，作为发光层的结晶会产生很大的内部电场，从而导致发光效率下降。因此，目前业界正在研究通过改变结晶面方位来减弱发光层内部电场影响的方法。为此，该公司开发了大幅提高发光层品质的技术，并应用到了绿色半导体激光器中。
另外，之所以可在绿色区域振荡任意波长，是因为开发出了通过抑制发光层而使振荡波长变化的技术。因基本覆盖了整个绿色波长区域，所以可选择最佳的波长。
采用半导体激光器元件的方式所面临的问题是画质和耗电量（电池寿命）。而对这两者起决定作用的是绿色半导体激光器元件。现在，绿色激光器还满足不了要求，这是因为绿色波长（532nm）的直接振荡元件达不到商用生产的水平。因此，产品和开发品中通常采用SHG元件将1064nm近红外光波长减半成532nm激光。
在这种用于1064nm振荡的激光器元件中，能够承受高速调制的成品元件有限。之所以需要调制，是因为超小型投影机一般将三原色激光打在一枚镜子上，使其反射光在屏幕上扫描以显示影像。要想实现高精细，就需要高速调制，而此前能满足高速调制的元件有限。
另外，使画质劣化的主要因素斑点噪声的抑制也取决于激光器元件的调制速度。斑点噪声是因照射光和反射光的干扰等而使用户感到晃眼的现象。抑制这种噪声的方法有对激光进行调制以减轻干扰。由于波长1064nm的元件大多不能获得足够的调制速度，因此只有绿色能够看到斑点噪声。蓝色和红色的激光器元件，能够获得足以显示高清晰视频和抑制斑点噪声的直接振荡型半导体激光器元件成品，因此不存在以上问题。
另外，直接振荡型绿色激光器元件的开发最近日益活跃。由于预计市场将比面向原来的加工用产业设备的产品大得多，半导体厂商等正在加快开发。数年前有很多人认为“还要等10年”，现在大家却都说“或许两年内实用化就有眉目了”。
激光光源试水成功
厂商使用激光光源收到了莫大的效果。例如，三菱电机的背投激光电视。三菱电机近日就宣布开发出了部分背照灯光源采用半导体激光器的液晶电视――“激光器背照灯液晶电视”，并公开了46英寸试制品。该产品采用由红色半导体激光器及蓝绿色LED两种光源构成背照灯。与背照灯光源采用白色LED的该公司现有液晶电视相比，色彩表现范围提高到了约1.3倍（按照NTSC规格比约为126％计算），特别是红色的鲜艳度得到了大幅提高。
三菱电机已投产采用RGB 3色激光光源的背面投射型投影机。此次的液晶电视只采用红色激光光源是因为考虑到了实用化时的成本，而红色在使用激光光源时效果最好。另外，激光器由三菱电机制造，发光波长为638nm。
三菱电机采用红色作为激光光源，剩下的绿色及蓝色采用了二者的混合色――蓝绿色LED。三菱电机表示：“如果分别采用绿色LED和蓝色LED，容易出现颜色不均现象，所以才将它们集成到了一个芯片内。”
此次试制的46英寸液晶电视的背照灯采用端面照光型。三菱电机介绍，该背照灯配备了数十个红色激光器及数百个蓝绿色LED。因激光器和LED存在发散角不同的问题，该公司开发出了可使二者的光线均匀混合的光学系统。由此抑制了颜色不均等现象的发生。
此次试制的46英寸液晶电视的画面亮度、对比度及耗电量等性能参数与该公司原来配备白色LED背照灯的液晶电视基本相同。
白色激光光源亮度达到HID的2.5倍
日亚化学工业推出的白色激光光源的亮度为270cd/mm2，达到HID（高压气体放电）灯2.5倍。白色激光光源的亮度也比白色LED高出不少。白色激光光源使用了激光投影机蓝色光源所用蓝色半导体激光器和荧光体材料，以0.65mm直径获得了250lm的亮度（电流1.2A、电压4.6V时），设想将其应用于图像识别用聚光光源、医疗及产业用特殊光源等。白色激光光源还具有以简易镜头即可集聚光的特点。
此白色激光光源的构造是把镜头置于蓝色半导体激光器CAN封装的上部，并将其用其他CAN封装包覆起来。在外层CAN封装上面的中心位置开一个可射出光线的孔，将掺有荧光体的粘合剂嵌入其中，其孔径为0.65mm。蓝色激光由封装内的镜头聚光并照射到荧光体上，荧光体便可射出白色光。
说起激光光源，很多人都会认为其寿命比较短。此次开发的白色光源在外壳温度为25℃的条件下，亮度减半，寿命平均为2万小时。激光器的寿命是由封装内反射层的劣化及反射率的下降决定的。由于蓝色半导体激光器在外壳温度为50℃的条件下寿命一般为4万小时，如果改进反射层，预计能把亮度减半，寿命延长到3万小时以上。白色光源的封装及封装内的镜头和混合有荧光体材料的粘合剂均为无机材料。这是由于要使用强蓝色激光照射，如果采用树脂材料，则会很快劣化。另外，激光器光源虽给人比LED要贵的印象，但是由于其利用了投影机用激光器，而且还能利用蓝光录像机等所用蓝紫色半导体激光器元件的半导体量产技术制造，因此只要激光器元件开始量产，就会有降低价格的潜力。
这种光源虽然亮度极高，但发光效率还只有为45lm/W，与发光效率在100lm/W以上的白色LED相比要略逊一筹。业内人士表示，迄今为止是不惜牺牲效率来追求高亮度，真要想提高发光效率，还是有办法的。此次荧光体嵌入部分的直径为0.65mm，封装内部还有一些未射到外面的光。如果是亮度无需达到HID2.5倍的用途，则可以采取一些手段扩大荧光体嵌入部分的直径。这样浪费掉的光线就能够放射到封装外部，从而提高发光效率。
