激光光源及激光顯示系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及激光顯示領(lǐng)域。更具體地，涉及一種激光光源及激光顯示系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，公知的激光顯示系統(tǒng)是由紅綠藍三基色激光器作為激光光源，顯示系統(tǒng)還 包括整形光學(xué)組件、消相干光學(xué)組件、光學(xué)引擎、視頻處理電路、控制管理電路、機殼和屏幕 等組成。由于激光具有優(yōu)良的相干特性、激光線寬窄，激光顯示圖像產(chǎn)生散斑噪聲--即激 光干涉條紋或圖案，圖像顯示效果變差，需要增加消相干光學(xué)組件降低散斑噪聲的影響，但 消相干效果有限，散斑噪聲難以完全消除，系統(tǒng)構(gòu)成復(fù)雜、可靠性低。
[0003] 激光輸出的不穩(wěn)定性是一個普遍現(xiàn)象，混沌激光的產(chǎn)生是激光器不穩(wěn)定性的一個 特例。混沌激光的特性在時域上具有類似噪聲的隨機變化，其相圖為混沌吸引子，表明混沌 激光過程是遍歷混沌吸引子所包含狀態(tài)的偽隨機過程，頻域上對應(yīng)的頻譜具有平坦、寬帶 的特性。優(yōu)良的相干性是激光器一個顯著的特性，而激光器輸出的混沌激光卻有低的相干 性?；煦缂す饩€寬相對常規(guī)同類型激光器會成倍展寬。
[0004] 激光混純研究的理論基礎(chǔ)是H · Hakenl975年證明的激光器的Maxwell-Bloch方 程與混純研究的Lorentz方程形式上的等價。Maxwell-Bloch方程如下：其中t為時間、E 為腔內(nèi)光場的電場強度的振幅，P為激光晶體的原子極化強度的振幅。D為反轉(zhuǎn)粒子數(shù)，k 為光場在腔內(nèi)的衰減速率，γ±為極化強度的衰減率，巧為反轉(zhuǎn)粒子數(shù)的衰減率，Λ為栗浦 參數(shù)。
[0006] Lorentz方程如下：其中Y為正比于水平方向的溫度變化，Z為正比于垂直方向的 溫度變化，σ為普朗特數(shù)，b為幾何因子，r為瑞利數(shù)。
[0008] 通過對上述方程研究，要出現(xiàn)混沌激光，需滿足食> A + ^條件，相當(dāng)于激光具 有較低的品質(zhì)因數(shù)。已知激光器不能滿足這個條件。
[0009] 因此，需要提供一種可以簡化顯示系統(tǒng)設(shè)計、具有優(yōu)化性能的自反饋混沌腔型激 光光源及激光顯;^系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 本發(fā)明意在通過引入外部自由度例如控制栗浦功率、腔損耗、外部反饋等實現(xiàn)混 沌輸出，來提供一種激光光源及激光顯示系統(tǒng)，解決現(xiàn)有激光顯示系統(tǒng)中存在散斑噪聲的 問題。
[0011] 為達到上述目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案：
[0012] -種激光光源，該激光光源包括：
[0013] 用于產(chǎn)生激光光束的激光器，
[0014] 用于將激光光束整形為平行光束的整形光學(xué)元件，
[0015] 用于將平行光束分光的分光元件，其按比例將平行光束的一部分透射，將平行光 束的另一部分反射，
[0016] 反射鏡，用于將一部分透射光反饋，該反饋光經(jīng)分光元件后射入激光器的諧振腔， 以形成混沌激光并出射，
[0017] 分光元件的激光光束的反射部分作為激光光源的輸出。
[0018] 優(yōu)選地，分光元件透射率為入射光功率的5%~50%，入射光經(jīng)反射鏡全反射后， 得到滿足混沌強度的反饋光，注入激光器的諧振腔產(chǎn)生混沌激光。
[0019] 優(yōu)選地，該激光光源還包括用于調(diào)節(jié)經(jīng)反射鏡的反饋光強度的變透過率中性衰減 片，使激光器的諧振腔中更容易產(chǎn)生混沌激光且不被反饋光損壞。
[0020] 優(yōu)選地，激光器為綠光固體激光器，反射鏡對綠光激光全反射。
[0021 ] -種激光光源，該激光光源包括：
[0022] 用于產(chǎn)生紅光激光光束的紅光激光器、用于產(chǎn)生綠光激光光束的綠光激光器、用 于產(chǎn)生藍光激光光束的藍光激光器，
[0023] 其中的綠光激光器進一步包括：
[0024] 用于產(chǎn)生激光光束的綠光激光器模塊，
[0025] 用于將激光光束整形為平行光束的整形光學(xué)元件，
[0026] 用于將平行光束分光的分光元件，其按比例將平行光束的一部分透射，將平行光 束的另一部分反射，
[0027] 反射鏡，用于將一部分透射光反饋，該反饋光經(jīng)分光元件后射入綠光激光器模塊 的諧振腔，以形成混沌激光并出射，
[0028] 分光元件的激光光束的反射部分作為綠光激光器的輸出。
[0029] 優(yōu)選地，分光元件透射率為入射光功率的5%~50%，入射光經(jīng)反射鏡全反射后， 得到滿足混沌強度的反饋光，即可使得綠光激光器模塊的諧振腔中產(chǎn)生混沌激光。
[0030] 優(yōu)選地，綠光激光器還包括用于調(diào)節(jié)經(jīng)反射鏡的反饋光強度的變透過率中性衰減 片，使激光器的諧振腔中更容易產(chǎn)生混沌激光且不被反饋光損壞。
[0031 ] 優(yōu)選地，綠光激光器模塊為綠光固體激光器，反射鏡對綠光激光全反射。
[0032] 一種激光顯示系統(tǒng)，該激光顯示系統(tǒng)的光源為上述紅綠藍三基色激光光源，其中 的綠光激光器采用光學(xué)自反饋方式使綠光激光器模塊產(chǎn)生光場混沌。
[0033] 本發(fā)明的有益效果如下：
[0034] 本發(fā)明所述技術(shù)方案采用光學(xué)自反饋的方式有效控制激光器中的光場混沌，從而 引起激光器混沌輸出，激光器的輸出例如光強、波長、相位等在時域上不再是穩(wěn)態(tài)，而是類 似噪聲的隨機變化，具有類噪聲寬頻譜的特性，頻域上對應(yīng)的頻譜具有平坦、寬帶的特性， 降低了激光相干性，可有效消除散斑噪聲。與現(xiàn)有激光顯示系統(tǒng)相比，本發(fā)明所述技術(shù)方案 中去掉了復(fù)雜的消相干光學(xué)組件，提高了激光透過率，增強了激光顯示系統(tǒng)的成像效果，簡 化了系統(tǒng)構(gòu)成，提高了可靠性。
【附圖說明】
[0035] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】作進一步詳細的說明。
[0036] 圖1示出實施例1提供的激光光源的示意圖。
[0037] 圖2示出實施例2提供的激光光源的示意圖。
[0038] 圖3示出實施例3提供的激光顯示系統(tǒng)的示意圖。
【具體實施方式】
[0039] 為了更清楚地說明本發(fā)明，下面結(jié)合優(yōu)選實施例和附圖對本發(fā)明做進一步的說 明。附圖中相似的部件以相同的附圖標(biāo)記進行表示。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，下面所具 體描述的內(nèi)容是說明性的而非限制性的，不應(yīng)以此限制本發(fā)明的保護范圍。
[0040] 實施例1
[0041 ] 如圖1所示，本實施例提供的激光光源包括：
[0042] 用于產(chǎn)生激光光束的激光器101，
[0043] 用于將激光光束整形為平行光束的整形光學(xué)元件102，
[0044] 用于將平行光束分光的分光元件103,其按比例將平行光束的一部分透射，將平行 光束的另一部分反射，
[0045] 反射鏡105,用于將一部分透射光反饋，該反饋光經(jīng)所述分光元件103后射入激光 器101的諧振腔，以形成混沌激光并出射，
[0046] 分光元件103的激光光束的反射部分作為該激光光源的輸出。
[0047] 其中
[0048] 分光元件103透射率為入射光功率的5 %~50 %。
[0049] 分光元件103為分光鏡，具體為棱鏡或表面鍍分光膜的平面鏡。
[0050] 該激光光源還包括用于調(diào)節(jié)經(jīng)反射鏡105的反饋光強度的變透過率中性衰減片 104,變透過率中性衰減片104的透過率范圍為0. 1 %~99%，通過變透過率中性衰減片104 對反饋光強度的調(diào)節(jié)，使得激光器101的諧振腔中更容易產(chǎn)生混沌激光且可控制反饋光強 度以保證激光器101不被反饋光損壞。
[0051] 激光器101為綠光固體激光器，反射鏡105鍍高反射介質(zhì)膜，對綠光激光全反射。
[0052] 該激光光源的工作原理如下：激光器101發(fā)射激光，經(jīng)整形光學(xué)元件102后出射高 平行度光束，將分光元件103分光后的透射部分激光入射到用于光場自反饋的反射鏡105 后激光反饋回激光器101的諧振腔內(nèi)，反饋光強度通過變透過率中性衰減片104進行大范 圍調(diào)節(jié)，由外部自反