激光光源及激光显示系统技术方案

本实用新型专利技术公开一种激光光源及激光显示系统，激光光源包括：用于产生激光光束的激光器；用于将激光光束整形为平行光束的整形光学元件；用于将平行光束分光的分光元件，其按比例将平行光束的一部分透射，将平行光束的另一部分反射；反射镜，用于将一部分透射光反馈，该反馈光经分光元件后射入激光器的谐振腔，以形成混沌激光并出射；分光元件的激光光束的反射部分作为激光光源的输出。本实用新型专利技术采用光学自反馈的方式有效控制激光器中的光场混沌，从而引起激光器混沌输出，激光器的输出在时域上不再是稳态，而是类似噪声的随机变化，具有类噪声宽频谱的特性，频域上对应的频谱具有平坦、宽带的特性，降低了激光相干性，可有效消除散斑噪声。

【技术实现步骤摘要】

本技术设及激光显示领域。更具体地，设及一种激光光源及激光显示系统。
技术介绍
目前，公知的激光显示系统是由红绿蓝S基色激光器作为激光光源，显示系统还 包括整形光学组件、消相干光学组件、光学引擎、视频处理电路、控制管理电路、机壳和屏幕 等组成。由于激光具有优良的相干特性、激光线宽窄，激光显示图像产生散斑噪声--即激 光干设条纹或图案，图像显示效果变差，需要增加消相干光学组件降低散斑噪声的影响，但 消相干效果有限，散斑噪声难W完全消除，系统构成复杂、可靠性低。 激光输出的不稳定性是一个普遍现象，混浊激光的产生是激光器不稳定性的一个 特例。混浊激光的特性在时域上具有类似噪声的随机变化，其相图为混浊吸引子，表明混浊 激光过程是遍历混浊吸引子所包含状态的伪随机过程，频域上对应的频谱具有平坦、宽带 的特性。优良的相干性是激光器一个显著的特性，而激光器输出的混浊激光却有低的相干 性。混浊激光线宽相对常规同类型激光器会成倍展宽。 激光混浊研究的理论基础是H?化kenl975年证明的激光器的Maxwell-Bloch方 程与混浊研究的Lorentz方程形式上的等价。Maxwell-Bloch方程如下：其中t为时间、E 为腔内光场的电场强度的振幅，P为激光晶体的原子极化强度的振幅。D为反转粒子数，k 为光场在腔内的衰减速率，丫^为极化强度的衰减率，丫X为反转粒子数的衰减率，A为累 浦参数。Lorentz方程如下：其中Y为正比于水平方向的溫度变化，Z为正比于垂直方向的 溫度变化，O为普朗特数，b为几何因子，r为瑞利数。[000引通过对上述方程研究，要出现混浊激光，需满足k> 丫^+丫;^条件，相当于激光具 有较低的品质因数。已知激光器不能满足运个条件。 因此，需要提供一种可W简化显示系统设计、具有优化性能的自反馈混浊腔型激 光光源及激光显示系统。
技术实现思路
本技术意在通过引入外部自由度例如控制累浦功率、腔损耗、外部反馈等实 现混浊输出，来提供一种激光光源及激光显示系统，解决现有激光显示系统中存在散斑噪 声的问题。 为达到上述目的，本技术采用下述技术方案： 一种激光光源，该激光光源包括： 用于产生激光光束的激光器， 用于将激光光束整形为平行光束的整形光学元件， 用于将平行光束分光的分光元件，其按比例将平行光束的一部分透射，将平行光 束的另一部分反射， 反射镜，用于将一部分透射光反馈，该反馈光经分光元件后射入激光器的谐振腔， W形成混浊激光并出射， 分光元件的激光光束的反射部分作为激光光源的输出。 优选地，分光元件透射率为入射光功率的5%~50%，入射光经反射镜全反射后， 得到满足混浊强度的反馈光，注入激光器的谐振腔产生混浊激光。 优选地，该激光光源还包括用于调节经反射镜的反馈光强度的变透过率中性衰减 片，使激光器的谐振腔中更容易产生混浊激光且不被反馈光损坏。 优选地，激光器为绿光固体激光器，反射镜对绿光激光全反射。 一种激光光源，该激光光源包括： 用于产生红光激光光束的红光激光器、用于产生绿光激光光束的绿光激光器、用 于产生蓝光激光光束的蓝光激光器， 其中的绿光激光器进一步包括： 用于产生激光光束的绿光激光器模块，用于将激光光束整形为平行光束的整形光学元件， 用于将平行光束分光的分光元件，其按比例将平行光束的一部分透射，将平行光 束的另一部分反射， 反射镜，用于将一部分透射光反馈，该反馈光经分光元件后射入绿光激光器模块 的谐振腔，W形成混浊激光并出射， 分光元件的激光光束的反射部分作为绿光激光器的输出。 优选地，分光元件透射率为入射光功率的5%~50%，入射光经反射镜全反射后， 得到满足混浊强度的反馈光，即可使得绿光激光器模块的谐振腔中产生混浊激光。 优选地，绿光激光器还包括用于调节经反射镜的反馈光强度的变透过率中性衰减 片，使激光器的谐振腔中更容易产生混浊激光且不被反馈光损坏。 优选地，绿光激光器模块为绿光固体激光器，反射镜对绿光激光全反射。 一种激光显示系统，该激光显示系统的光源为上述红绿蓝=基色激光光源，其中 的绿光激光器采用光学自反馈方式使绿光激光器模块产生光场混浊。 本技术的有益效果如下： 本技术所述技术方案采用光学自反馈的方式有效控制激光器中的光场混浊， 从而引起激光器混浊输出，激光器的输出例如光强、波长、相位等在时域上不再是稳态，而 是类似噪声的随机变化，具有类噪声宽频谱的特性，频域上对应的频谱具有平坦、宽带的特 性，降低了激光相干性，可有效消除散斑噪声。与现有激光显示系统相比，本技术所述 技术方案中去掉了复杂的消相干光学组件，提高了激光透过率，增强了激光显示系统的成 像效果，简化了系统构成，提高了可靠性。【附图说明】 下面结合附图对本技术的【具体实施方式】作进一步详细的说明。 图1示出实施例1提供的激光光源的示意图。 图2示出实施例2提供的激光光源的示意图。[003引图3示出实施例3提供的激光显示系统的示意图。【具体实施方式】 为了更清楚地说明本技术，下面结合优选实施例和附图对本技术做进一 步的说明。附图中相似的部件W相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下 面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应W此限制本技术的保护范围。 阳040] 实施例1 如图1所示，本实施例提供的激光光源包括： 用于产生激光光束的激光器101， 用于将激光光束整形为平行光束的整形光学元件102， 用于将平行光束分光的分光元件103,其按比例将平行光束的一部分透射，将平行 光束的另一部分反射， 反射镜105,用于将一部分透射光反馈，该反馈光经所述分光元件103后射入激光 器101的谐振腔，W形成混浊激光并出射， 分光元件103的激光光束的反射部分作为该激光光源的输出。 其中 分光元件103透射率为入射光功率的5 %~50 %。 分光元件103为分光镜，具体为棱镜或表面锻分光膜的平面镜。 该激光光源还包括用于调节经反射镜105的反馈光强度的变透过率中性衰减片 104,变透过率中性衰减片104的透过率范围为0. 1 %~99%，通过变透过率中性衰减片104 对反馈光强度的调节，使得激光器101的谐振腔中更容易产生混浊激光且可控制反馈光强 度W保证激光器101不被反馈光损坏。 激光器101为绿光固体激光器，反射镜105锻高反射介质膜，对绿光激光全反射。 该激光光源的工作原理如下：激光器101发射激光，经整形光学元件102后出射高 平行度光束，将分光元件103分光后的透射部分激光入射到用于光场自反馈的反射镜105 后激光反馈回激光器101的谐振腔内，反馈光强度通过变透过率中性当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种激光光源，其特征在于，该激光光源包括：用于产生激光光束的激光器，用于将所述激光光束整形为平行光束的整形光学元件，用于将所述平行光束分光的分光元件，其按比例将平行光束的一部分透射，将平行光束的另一部分反射，反射镜，用于将所述一部分透射光反馈，该反馈光经所述分光元件后射入所述激光器的谐振腔，以形成混沌激光并出射，所述分光元件的激光光束的反射部分作为激光光源的输出。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张文平，毕勇，高伟男，王栋栋，孙敏远，王东周，刘新厚，
申请(专利权)人：杭州虹视科技有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33