專利名稱：基于光纖激光器的激光投影顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于激光視頻顯示領(lǐng)域，其利用光纖激光器作為激光視頻顯示中的激光光源，能極大地提高激光投影顯示清晰度、分辨率和亮度等性能，本實(shí)用新型特別涉及基于紅、綠、藍(lán)三基色光纖激光器的激光投影顯示裝置。
背景技術(shù)：
二十世紀(jì)九十年代以來，隨著高新技術(shù)的不斷發(fā)展，電視顯示技術(shù)也在不斷推陳出新，國際上紛紛研究出各種彩色電視顯示技術(shù)，例如液晶電視顯示技術(shù)、背投影電視顯示技術(shù)、等離子體電視顯示技術(shù)等等。隨著全固態(tài)激光技術(shù)的發(fā)展，尤其是能產(chǎn)生高功率、高光束質(zhì)量的紅、綠、藍(lán)三基色激光器的出現(xiàn)，促進(jìn)了激光彩色電視顯示技術(shù)的發(fā)展。利用激光束的高亮度、高單色性等優(yōu)點(diǎn)，能使激光電視的分辨率、清晰度和亮度等特性得到極大地提高。目前激光電視尚處于實(shí)驗(yàn)研究階段，阻礙其商品化、民用化的主要因素是(1)基色激光源體積龐大，價(jià)格昂貴；(2)高速掃描裝置技術(shù)難度較大。目前激光電視的基色光源主要通過以下兩種方式獲得(1)利用擴(kuò)束技術(shù)獲得勻光投影，但其存在著嚴(yán)重的畫面干涉噪音；(2)采用迅速發(fā)展的全固態(tài)激光器作為紅、綠、藍(lán)三基色產(chǎn)生裝置，目前激光電視的實(shí)驗(yàn)研究多采用此種方法來獲得基色光源，結(jié)合固體激光器高功率、高光束質(zhì)量等的優(yōu)勢(shì)，能極大地提高激光彩色視頻圖像的分辨率、穩(wěn)定性、清晰度和亮度等性能，但應(yīng)用于激光電視的全固態(tài)激光器體積龐大且需要水冷裝置，造價(jià)又高，再結(jié)合高速掃描系統(tǒng)體積也較龐大，等等這些固有缺陷將增大激光電視的體積并提高其價(jià)格，從而嚴(yán)重阻礙了激光電視的商品化和民用化。而用光纖激光器代替原有的固體激光器作為新一代基色光源，具有較固體激光器更高的功率和更好的光束質(zhì)量，且其無需水冷，體積小可集成壓縮，等等這些優(yōu)點(diǎn)使其可作為未來激光電視的理想光源，促進(jìn)激光電視的發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供一種基于光纖激光器的激光投影顯示裝置，極大地提高了激光顯示的分辨率、清晰度和亮度等性能，具有體積小，成本低，效率高，壽命長(zhǎng)，性能好等優(yōu)點(diǎn)。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的本實(shí)用新型包括產(chǎn)生三基色的光纖激光裝置，光纖激光裝置后設(shè)置光路調(diào)制裝置，光路調(diào)制裝置后設(shè)置光束合成裝置，光束合成裝置后依次設(shè)置掃描儀、投影物鏡和顯示屏幕。
所述的光纖激光裝置分別包括，紅光光纖激光器，綠光光纖激光器，藍(lán)光光纖激光器；紅光光纖激光器采用腔外和頻結(jié)構(gòu)，該綠光光纖激光器和藍(lán)光光纖激光器采用腔內(nèi)倍頻結(jié)構(gòu)。
所述的紅光光纖激光器為激光二極管LD泵浦源后依次設(shè)置輸入耦合系統(tǒng)、雙色片，三者位于同一準(zhǔn)直光路，雙色片與雙包層光纖的左端粘貼，雙包層光纖的右端與雙色片粘貼，三者形成第一基頻波振蕩F-P諧振腔，雙色片后設(shè)置二色鏡，并形成上平行基頻光路，激光二極管LD泵浦源后依次設(shè)置輸入耦合系統(tǒng)、雙色片，三者位于同一準(zhǔn)直光路，雙色片與雙包層光纖的左端粘貼，雙包層光纖的右端與雙色片粘貼，三者形成第二基頻波振蕩F-P諧振腔，雙色片后設(shè)置二色鏡，并形成下平行基頻光路，二色鏡以135°傾角放置，二色鏡以135°傾角平行設(shè)置在二色鏡的下方，二色鏡后依次設(shè)置聚焦透鏡、和頻晶體、輸出準(zhǔn)直透鏡，且雙色片、二色鏡、聚焦透鏡、和頻晶體和輸出準(zhǔn)直透鏡位于同一準(zhǔn)直光路。
所述的綠光光纖激光器為激光二極管LD泵浦源后依次設(shè)置輸入耦合系統(tǒng)、雙色片，三者位于同一準(zhǔn)直光路，雙色片與雙包層光纖的左端粘貼，雙包層光纖的右端與倍頻晶體的左端粘貼，倍頻晶體的右端與雙包層光纖的左端粘貼，雙包層光纖的右端與雙色片粘貼，雙色片后設(shè)置輸出準(zhǔn)直透鏡。
所述的藍(lán)光光纖激光器為激光二極管LD泵浦源后依次設(shè)置輸入耦合系統(tǒng)、雙色片，三者位于同一準(zhǔn)直光路，雙色片與雙包層光纖的左端粘貼，雙包層光纖的右端與倍頻晶體的左端粘貼，倍頻晶體的右端與雙包層光纖的左端粘貼，雙包層光纖的右端與雙色片粘貼，雙色片后設(shè)置輸出準(zhǔn)直透鏡。
另一種基于光纖激光器的激光投影顯示裝置，由產(chǎn)生三基色的光纖激光裝置、掃描裝置、空間光調(diào)制合成裝置、投影物鏡和顯示屏幕構(gòu)成；光纖激光裝置后設(shè)置掃描裝置，掃描裝置后設(shè)置空間光調(diào)制合成裝置，空間光調(diào)制合成裝置后依次設(shè)置投影物鏡和顯示屏幕。
所述的光纖激光裝置分別包括，紅光光纖激光器，綠光光纖激光器，藍(lán)光光纖激光器；紅光光纖激光器采用腔外和頻結(jié)構(gòu)，該綠光光纖激光器和藍(lán)光光纖激光器采用腔內(nèi)倍頻結(jié)構(gòu)。
所述的紅光光纖激光器為激光二極管LD泵浦源后依次設(shè)置輸入耦合系統(tǒng)、雙色片，三者位于同一準(zhǔn)直光路，雙色片與雙包層光纖的左端粘貼，雙包層光纖的右端與雙色片粘貼，三者形成第一基頻波振蕩F-P諧振腔，雙色片后設(shè)置二色鏡，并形成上平行基頻光路，激光二極管LD泵浦源后依次設(shè)置輸入耦合系統(tǒng)、雙色片，三者位于同一準(zhǔn)直光路，雙色片與雙包層光纖的左端粘貼，雙包層光纖的右端與雙色片粘貼，三者形成第二基頻波振蕩F-P諧振腔，雙色片后設(shè)置二色鏡，并形成下平行基頻光路，二色鏡以135°傾角放置，二色鏡以135°傾角平行設(shè)置在二色鏡的下方，二色鏡后依次設(shè)置聚焦透鏡、和頻晶體、輸出準(zhǔn)直透鏡，且雙色片、二色鏡、聚焦透鏡、和頻晶體和輸出準(zhǔn)直透鏡位于同一準(zhǔn)直光路。
所述的綠光光纖激光器為激光二極管LD泵浦源后依次設(shè)置輸入耦合系統(tǒng)、雙色片，三者位于同一準(zhǔn)直光路，雙色片與雙包層光纖的左端粘貼，雙包層光纖的右端與倍頻晶體的左端粘貼，倍頻晶體的右端與雙包層光纖的左端粘貼，雙包層光纖的右端與雙色片粘貼，雙色片后設(shè)置輸出準(zhǔn)直透鏡。
所述的藍(lán)光光纖激光器為激光二極管LD泵浦源后依次設(shè)置輸入耦合系統(tǒng)、雙色片，三者位于同一準(zhǔn)直光路，雙色片與雙包層光纖的左端粘貼，雙包層光纖的右端與倍頻晶體的左端粘貼，倍頻晶體的右端與雙包層光纖的左端粘貼，雙包層光纖的右端與雙色片粘貼，雙色片后設(shè)置輸出準(zhǔn)直透鏡。
本實(shí)用新型將光纖激光器作為激光顯示中的基色光源，利用其輸出光束質(zhì)量好、輸出功率高、轉(zhuǎn)換效率高且結(jié)構(gòu)緊湊可實(shí)現(xiàn)一體化等優(yōu)點(diǎn)，并通過二維偏轉(zhuǎn)掃描成像，極大地提高了激光投影顯示的清晰度、分辨率和亮度、壽命等性能，并使系統(tǒng)的體積進(jìn)一步縮小，促進(jìn)了激光電視的商品化和民用化。


圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本實(shí)用新型的另一結(jié)構(gòu)示意圖。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的內(nèi)容作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
具體實(shí)施方式
參照?qǐng)D1所示，紅光光纖激光器1-R后設(shè)置紅光光學(xué)調(diào)制器2-R，紅光光學(xué)調(diào)制器2-R后設(shè)置紅光反射鏡M1，三者處于同一準(zhǔn)直紅光光路，紅光反射鏡M1以135°傾角放置；綠光光纖激光器1-G后設(shè)置綠光光學(xué)調(diào)制器2-G，綠光光學(xué)調(diào)制器2-G后依次設(shè)置前二色片M2和后二色片M3，四者處于同一準(zhǔn)直綠光光路，且該光路平行位于上述紅光光路的下方，M2以135°傾角平行設(shè)置于紅光反射鏡M1的正下方，后二色片M3以45°傾角放置；藍(lán)光光纖激光器1-B后設(shè)置藍(lán)光光學(xué)調(diào)制器2-B，藍(lán)光光學(xué)調(diào)制器2-B后設(shè)置藍(lán)光反射鏡M4，三者處于同一準(zhǔn)直藍(lán)光光路，且該光路平行位于上述兩光路的下方，藍(lán)光反射鏡M4以45°傾角平行設(shè)置于后二色片M3的正下方，上端紅光光路和下端藍(lán)光光路分別經(jīng)紅光反射鏡M1、前二色片M2和藍(lán)光反射鏡M4、后二色片M3的垂直反射作用后與中間綠光光路重合，完成合束；掃描儀4設(shè)置在后二色片M3的正后方，投影物鏡5和顯示屏幕6依次設(shè)置在掃描儀4后。
該紅光光纖激光器1-R采用腔外和頻結(jié)構(gòu)，和頻基波為1080-1100nm波段與1550-1560nm波段，輸出紅光中心波長(zhǎng)為645nm，其構(gòu)成包括激光二極管LD泵浦源R-1，輸入耦合系統(tǒng)R-2、R-8，雙色片R-3、R-5、R-9、R-11，雙包層光纖R-4、R-10，二色鏡R-6、R-12、聚焦透鏡R-13、和頻晶體R-14、輸出準(zhǔn)直透鏡R-15；激光二極管LD泵浦源R-1后依次設(shè)置輸入耦合系統(tǒng)R-2、雙色片R-3，三者位于同一準(zhǔn)直光路，雙色片R-3與雙包層光纖R-4的左端粘貼，雙包層光纖R-4的右端與雙色片R-5粘貼，三者形成第一基頻波振蕩F-P諧振腔，雙色片R-5后設(shè)置二色鏡R-6，并形成上平行基頻光路，激光二極管LD泵浦源R-7后依次設(shè)置輸入耦合系統(tǒng)R-8、雙色片R-9，三者位于同一準(zhǔn)直光路，雙色片R-9與雙包層光纖R-10的左端粘貼，雙包層光纖R-10的右端與雙色片R-11粘貼，三者形成第二基頻波振蕩F-P諧振腔，雙色片R-11后設(shè)置二色鏡R-12，并形成下平行基頻光路，二色鏡R-6以135°傾角放置，將上平行光路垂直反射到二色鏡R-12的中心，二色鏡R-12以135°傾角平行設(shè)置在二色鏡R-6的下方，合成上下平行光路，二色鏡R-12后依次設(shè)置聚焦透鏡R-13、和頻晶體R-14、輸出準(zhǔn)直透鏡R-15，且雙色片R-11、二色鏡R-12、聚焦透鏡R-13、和頻晶體R-14和輸出準(zhǔn)直透鏡R-15位于同一準(zhǔn)直光路，兩基頻波振蕩F-P諧振腔輸出的基頻波段合成后，沿著該光路聚焦到和頻晶體R-14，實(shí)現(xiàn)腔外和頻輸出紅光。該激光二極管LD泵浦源R-1、R-7帶尾纖輸出，中心波長(zhǎng)為976nm，輸入耦合系統(tǒng)R-2、R-8為非球面透鏡組或顯微鏡物鏡組，雙色片R-3鍍泵浦光高透膜、1080-1100nm間基頻波高反膜，雙色片R-5鍍泵浦光高反膜、1080-1100nm間基頻波增透膜，雙色片R-9鍍泵浦光高透膜、1550-1560nm間基頻波高反膜，雙色片R-11鍍泵浦光高反膜、1550-1560nm間基頻波增透膜，雙包層光纖R-4采用Yb摻雜雙包層石英光纖，用來產(chǎn)生1080-1100nm波段的基頻波，雙包層光纖R-10采用Yb-Er共摻的雙包層石英光纖，用來產(chǎn)生1550-1560nm波段的基頻波，二色鏡R-6鍍1080-1100nm波段的高反膜，二色鏡R-12鍍1080-1100nm波段的高反膜、1550-1560nm波段的高透膜，聚焦透鏡R-13采用一凸透鏡，和頻晶體R-14采用周期性極化的磷酸氧鈦鉀PPKTP或周期性極化的鈮酸鋰PPLN非線性晶體，輸出準(zhǔn)直透鏡R-15為單個(gè)非球面透鏡。
該藍(lán)光光纖激光器1-B采用腔內(nèi)倍頻結(jié)構(gòu)，基頻光波長(zhǎng)在938-942nm間，輸出藍(lán)光中心波長(zhǎng)為470nm，其構(gòu)成包括激光二極管LD泵浦源B-1，輸入耦合系統(tǒng)B-2，雙色片B-3、B-7，雙包層光纖B-4、B-6，倍頻晶體B-5，輸出準(zhǔn)直透鏡B-8；激光二極管LD泵浦源B-1后依次設(shè)置輸入耦合系統(tǒng)B-2、雙色片B-3，三者位于同一準(zhǔn)直光路，雙色片B-3與雙包層光纖B-4的左端粘貼，雙包層光纖B-4的右端與倍頻晶體B-5的左端粘貼，倍頻晶體B-5的右端與雙包層光纖B-6的左端粘貼，雙包層光纖B-6的右端與雙色片B-7粘貼，雙色片B-7后設(shè)置輸出準(zhǔn)直透鏡B-8，通過激光二極管LD泵浦源B-1的泵浦激發(fā)，在雙色片B-3與雙色片B-7之間構(gòu)成的諧振腔中形成基頻激光振蕩，并經(jīng)腔內(nèi)倍頻晶體B-5的二次諧波作用后輸出藍(lán)光；該激光二極管LD泵浦源B-1帶尾纖輸出、中心波長(zhǎng)在808nm，輸入耦合系統(tǒng)B-2為非球面透鏡組或顯微鏡物鏡組，雙色片B-3鍍808nm泵浦光高透膜、基頻光高反膜，雙色片B-7鍍808nm泵浦光高反膜、基頻光高反膜、倍頻光高透膜，倍頻晶體B-5是具有匹配角和基頻光波長(zhǎng)相匹配的非線形晶體，如磷酸氧鈦鉀KTP，該倍頻晶體左端面鍍808nm泵浦光高透膜、基頻光高透膜、倍頻光高反膜，右端面鍍808nm泵浦光、基頻光和倍頻光的增透膜，雙包層光纖B-4與雙包層光纖B-6相同，均采用特殊設(shè)計(jì)的組成和結(jié)構(gòu)纖芯材料是激光工作物質(zhì)，由釹Nd、鍺Ge共摻的石英玻璃制成，其纖芯直徑在27-33微米之間，數(shù)值孔徑在0.04-0.08之間，摻釹離子(Nd)濃度為5-10dB/m(泵浦波長(zhǎng)在808-812nm間)，其多模泵浦內(nèi)包層直徑在120-130微米之間，數(shù)值孔徑在0.38-0.45之間，多模泵浦內(nèi)包層橫截面外形是矩形、六邊形或其他多邊形結(jié)構(gòu)，該雙包層光纖能產(chǎn)生938-942nm間的基頻光，輸出準(zhǔn)直透鏡(B-8)為單個(gè)非球面透鏡。
該綠光光纖激光器1-G采用腔內(nèi)倍頻結(jié)構(gòu)，基頻光波長(zhǎng)在1080-1100nm間，輸出綠光波長(zhǎng)在540-550nm間，基本結(jié)構(gòu)與工作原理同藍(lán)光光纖激光器1-B，但泵浦源輸出中心波長(zhǎng)在976nm，工作物質(zhì)光纖采用成熟的Yb摻雜D形雙包層石英光纖。
具體工作過程首先由光纖激光裝置1的紅光光纖激光器1-R、綠光光纖激光器1-G和藍(lán)光光纖激光器1-B分別產(chǎn)生一定強(qiáng)度的紅、綠、藍(lán)三單色激光光束，分別經(jīng)過載有各自圖像信息的紅光光學(xué)調(diào)制器2-R、綠光光學(xué)調(diào)制器2-G和藍(lán)光光學(xué)調(diào)制器2-B的調(diào)制作用后轉(zhuǎn)換成帶有信息的三路單色光束圖像，再經(jīng)光束合成裝置3合成為一彩色光束圖像，而后經(jīng)掃描儀4的二維偏轉(zhuǎn)掃描形成三色混合的二維光學(xué)圖像，最后由投影物鏡5成像在顯示屏幕6上，完成圖像顯示；工作過程各裝置及元件的具體參數(shù)如下光路調(diào)制裝置2包括紅光光學(xué)調(diào)制器2-R、綠光光學(xué)調(diào)制器2-G和藍(lán)光光學(xué)調(diào)制器2-B；該紅光光學(xué)調(diào)制器2-R載有相應(yīng)的紅光圖像信息，將紅光激光束轉(zhuǎn)換為紅光光束圖像，該綠光光學(xué)調(diào)制器2-G載有相應(yīng)的綠光圖像信息，將綠光激光束轉(zhuǎn)換為綠光光束圖像，該藍(lán)光光學(xué)調(diào)制器2-B載有相應(yīng)的藍(lán)光圖像信息，將藍(lán)光激光束轉(zhuǎn)換為藍(lán)光光束圖像。
光束合成裝置3包括紅光反射鏡M1設(shè)置于光路調(diào)制裝置2中紅光光學(xué)調(diào)制器2-R后，并以135°傾角放置，前二色片M2設(shè)置于光路調(diào)制裝置2中綠光光學(xué)調(diào)制器2-G后，并以135°傾角平行設(shè)置于紅光反射鏡M1的正下方，后二色片M3設(shè)置在前二色片M2后，并與綠光光學(xué)調(diào)制器2-G、前二色片M2處于同一準(zhǔn)直光路，且以45°傾角放置，藍(lán)光反射鏡M4設(shè)置于光路調(diào)制裝置2中藍(lán)光光學(xué)調(diào)制器2-B后，且以45°傾角平行設(shè)置于后二色片M3的正下方；該紅光反射鏡M1對(duì)紅光45°高反(紅光反射率＞99.8％)，前二色片M2對(duì)紅光45°高反、對(duì)綠光45°高透(紅光反射率＞99.8％，綠光透射率＞98％)，后二色片M3對(duì)藍(lán)光45°高反、對(duì)紅光和綠光45°高透(藍(lán)光反射率＞99.8％，綠光透射率＞98％，紅光透射率＞98％)，藍(lán)光反射鏡M4對(duì)藍(lán)光45°高反(藍(lán)光反射率＞99.8％)。
掃描儀4設(shè)置在光束合成裝置3中后二色片M3的正后方。掃描儀4包括行掃描轉(zhuǎn)鏡和場(chǎng)掃描轉(zhuǎn)鏡，將入射的彩色光束圖像進(jìn)行二維偏轉(zhuǎn)掃描，形成三色混合的二維光學(xué)圖像，最后由投影物鏡5成像在顯示屏幕6上，完成圖像顯示。
參照?qǐng)D2所示，紅光光纖激光器1-R后設(shè)置紅光掃描儀7-R，綠光光纖激光器1-G后設(shè)置綠光掃描儀7-G，藍(lán)光光纖激光器1-B后設(shè)置藍(lán)光掃描儀7-B；紅光掃描儀7-R后設(shè)置紅光面陣空間光調(diào)制器8-R，并將輸出的紅光光照面正入射到紅光面陣空間光調(diào)制器8-R上，綠光掃描儀7-G后設(shè)置綠光面陣空間光調(diào)制器8-G，并將輸出的綠光光照面正入射到綠光面陣空間光調(diào)制器8-G上，藍(lán)光掃描儀7-B后設(shè)置藍(lán)光面陣空間光調(diào)制器8-B，并將輸出的藍(lán)光光照面正入射到藍(lán)光面陣空間光調(diào)制器8-B上，紅光面陣空間光調(diào)制器8-R、綠光面陣空間光調(diào)制器8-G和藍(lán)光面陣空間光調(diào)制器8-B分別對(duì)準(zhǔn)合成棱鏡8-S的三個(gè)面放置，合成棱鏡8-S將調(diào)制后的紅、綠、藍(lán)三路光學(xué)圖像合成為一彩色光圖像；合成棱鏡8-S后依次設(shè)置投影物鏡5和顯示屏幕6，并將合成輸出的彩色光學(xué)圖像作為投影物鏡5的物成像于顯示屏幕6上。
紅光光纖激光器1-R、綠光光纖激光器1-G、藍(lán)光光纖激光器1-B的結(jié)構(gòu)同圖1中紅光光纖激光器1-R、綠光光纖激光器1-G、藍(lán)光光纖激光器1-B的結(jié)構(gòu)。
具體工作原理紅光光纖激光器1-R、綠光光纖激光器1-G和藍(lán)光光纖激光器1-B產(chǎn)生一定強(qiáng)度的紅、綠、藍(lán)三色激光光束，分別經(jīng)紅光掃描儀7-R、綠光掃描儀7-G和藍(lán)光掃描儀7-B的二維偏轉(zhuǎn)掃描后，轉(zhuǎn)換為三個(gè)無干涉的均勻單色光照面R、G、B，該紅光掃描面光源R照明載有紅光圖像信息的紅光面陣空間光調(diào)制器8-R，并轉(zhuǎn)換成紅光光學(xué)圖像，該綠光掃描面光源G照明載有綠光圖像信息的綠光面陣空間光調(diào)制器8-G，并轉(zhuǎn)換成綠光光學(xué)圖像，該藍(lán)光掃描面光源B照明載有藍(lán)光圖像信息的藍(lán)光面陣空間光調(diào)制器8-B，并轉(zhuǎn)換成藍(lán)光光學(xué)圖像，所形成的紅、綠、藍(lán)三路光學(xué)圖像，經(jīng)合成棱鏡8-S后合成為一彩色光學(xué)圖像，并作為投影物鏡5的物，最后經(jīng)投影物鏡5將其成像于顯示屏幕6上，形成激光彩色圖像，工作過程各裝置及元器件的具體參數(shù)如下掃描裝置7包括紅光掃描儀7-R、綠光掃描儀7-G、藍(lán)光掃描儀7-B；該紅光掃描儀7-R設(shè)置在光纖激光裝置1中紅光光纖激光器1-R后，包括行掃描轉(zhuǎn)鏡和場(chǎng)掃描轉(zhuǎn)鏡，綠光掃描儀7-G設(shè)置在光纖激光裝置1中綠光光纖激光器1-G后，包括行掃描轉(zhuǎn)鏡和場(chǎng)掃描轉(zhuǎn)鏡，藍(lán)光掃描儀7-B設(shè)置在光纖激光裝置1中藍(lán)光光纖激光器1-B后，包括行掃描轉(zhuǎn)鏡和場(chǎng)掃描轉(zhuǎn)鏡；掃描裝置7將三束單色入射光束轉(zhuǎn)換為三個(gè)無干涉的均勻單色光照面。
空間光調(diào)制合成裝置8包括紅光面陣空間光調(diào)制器8-R、綠光面陣空間光調(diào)制器8-G、藍(lán)光面陣空間光調(diào)制器8-B和合成棱鏡8-S；該紅光面陣空間光調(diào)制器8-R載有紅光圖像信息，將紅光掃描儀7-R輸出的二維紅光掃描面光源轉(zhuǎn)換成紅光光學(xué)圖像，該綠光面陣空間光調(diào)制器8-G載有綠光圖像信息，將綠光掃描儀7-G輸出的二維綠光掃描面光源轉(zhuǎn)換成綠光光學(xué)圖像，該藍(lán)光面陣空間光調(diào)制器8-B載有藍(lán)光圖像信息，將藍(lán)光掃描儀7-B輸出的二維藍(lán)光掃描面光源轉(zhuǎn)換成藍(lán)光光學(xué)圖像，該合成棱鏡8-S將調(diào)制后的紅、綠、藍(lán)三路光學(xué)圖像合成為一彩色光學(xué)圖像，并將其作為投影物鏡5的物成像于顯示屏幕6上，完成激光圖像顯示。
本實(shí)用新型將光纖激光器應(yīng)用于激光顯示領(lǐng)域，提出將其作為激光投影顯示基色光源的裝置結(jié)構(gòu)，從根本上解決了激光電視實(shí)用化的瓶頸，并極大地提高了其清晰度、分辨率、亮度、壽命等性能，促進(jìn)了激光電視的商品化、民用化。
權(quán)利要求1.基于光纖激光器的激光投影顯示裝置，其特征在于，包括產(chǎn)生三基色的光纖激光裝置(1)，光纖激光裝置(1)后設(shè)置光路調(diào)制裝置(2)，光路調(diào)制裝置(2)后設(shè)置光束合成裝置(3)，光束合成裝置(3)后依次設(shè)置掃描儀(4)、投影物鏡(5)和顯示屏幕(6)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于光纖激光器的激光投影顯示裝置，其特征在于，所述的光纖激光裝置(1)分別包括，紅光光纖激光器(1-R)，綠光光纖激光器(1-G)，藍(lán)光光纖激光器(1-B)；紅光光纖激光器(1-R)采用腔外和頻結(jié)構(gòu)，該綠光光纖激光器(1-G)和藍(lán)光光纖激光器(1-B)采用腔內(nèi)倍頻結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于光纖激光器的激光投影顯示裝置，其特征在于，所述的紅光光纖激光器(1-R)為激光二極管LD泵浦源(R-1)后依次設(shè)置輸入耦合系統(tǒng)(R-2)、雙色片(R-3)，三者位于同一準(zhǔn)直光路，雙色片(R-3)與雙包層光纖(R-4)的左端粘貼，雙包層光纖(R-4)的右端與雙色片(R-5)粘貼，三者形成第一基頻波振蕩F-P諧振腔，雙色片(R-5)后設(shè)置二色鏡(R-6)，并形成上平行基頻光路，激光二極管LD泵浦源(R-7)后依次設(shè)置輸入耦合系統(tǒng)(R-8)、雙色片(R-9)，三者位于同一準(zhǔn)直光路，雙色片(R-9)與雙包層光纖(R-10)的左端粘貼，雙包層光纖(R-10)的右端與雙色片(R-11)粘貼，三者形成第二基頻波振蕩F-P諧振腔，雙色片(R-11)后設(shè)置二色鏡(R-12)，并形成下平行基頻光路，二色鏡(R-6)以135°傾角放置，二色鏡(R-12)以135°傾角平行設(shè)置在二色鏡(R-6)的下方，二色鏡(R-12)后依次設(shè)置聚焦透鏡(R-13)、和頻晶體(R-14)、輸出準(zhǔn)直透鏡(R-15)，且雙色片(R-11)、二色鏡(R-12)、聚焦透鏡(R-13)、和頻晶體(R-14)和輸出準(zhǔn)直透鏡(R-15)位于同一準(zhǔn)直光路。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于光纖激光器的激光投影顯示裝置，其特征在于，所述的綠光光纖激光器(1-G)為激光二極管LD泵浦源(G-1)后依次設(shè)置輸入耦合系統(tǒng)(G-2)、雙色片(G-3)，三者位于同一準(zhǔn)直光路，雙色片(G-3)與雙包層光纖(G-4)的左端粘貼，雙包層光纖(G-4)的右端與倍頻晶體(G-5)的左端粘貼，倍頻晶體(G-5)的右端與雙包層光纖(G-6)的左端粘貼，雙包層光纖(G-6)的右端與雙色片(G-7)粘貼，雙色片(G-7)后設(shè)置輸出準(zhǔn)直透鏡(G-8)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于光纖激光器的激光投影顯示裝置，其特征在于，所述的藍(lán)光光纖激光器(1-B)為激光二極管LD泵浦源(B-1)后依次設(shè)置輸入耦合系統(tǒng)(B-2)、雙色片(B-3)，三者位于同一準(zhǔn)直光路，雙色片(B-3)與雙包層光纖(B-4)的左端粘貼，雙包層光纖(B-4)的右端與倍頻晶體(B-5)的左端粘貼，倍頻晶體(B-5)的右端與雙包層光纖(B-6)的左端粘貼，雙包層光纖(B-6)的右端與雙色片(B-7)粘貼，雙色片(B-7)后設(shè)置輸出準(zhǔn)直透鏡(B-8)。
6.基于光纖激光器的激光投影顯示裝置，其特征在于，包括產(chǎn)生三基色的光纖激光裝置(1)，光纖激光裝置(1)后設(shè)置掃描裝置(7)，掃描裝置(7)后設(shè)置空間光調(diào)制合成裝置(8)，空間光調(diào)制合成裝置(8)后依次設(shè)置投影物鏡(5)和顯示屏幕(6)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于光纖激光器的激光投影顯示裝置，其特征在于，所述的光纖激光裝置(1)分別包括，紅光光纖激光器(1-R)，綠光光纖激光器(1-G)，藍(lán)光光纖激光器(1-B)；紅光光纖激光器(1-R)采用腔外和頻結(jié)構(gòu)，該綠光光纖激光器(1-G)和藍(lán)光光纖激光器(1-B)采用腔內(nèi)倍頻結(jié)構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于光纖激光器的激光投影顯示裝置，其特征在于，所述的紅光光纖激光器(1-R)為激光二極管LD泵浦源(R-1)后依次設(shè)置輸入耦合系統(tǒng)(R-2)、雙色片(R-3)，三者位于同一準(zhǔn)直光路，雙色片(R-3)與雙包層光纖(R-4)的左端粘貼，雙包層光纖(R-4)的右端與雙色片(R-5)粘貼，三者形成第一基頻波振蕩F-P諧振腔，雙色片(R-5)后設(shè)置二色鏡(R-6)，并形成上平行基頻光路，激光二極管LD泵浦源(R-7)后依次設(shè)置輸入耦合系統(tǒng)(R-8)、雙色片(R-9)，三者位于同一準(zhǔn)直光路，雙色片(R-9)與雙包層光纖(R-10)的左端粘貼，雙包層光纖(R-10)的右端與雙色片(R-11)粘貼，三者形成第二基頻波振蕩F-P諧振腔，雙色片(R-11)后設(shè)置二色鏡(R-12)，并形成下平行基頻光路，二色鏡(R-6)以135°傾角放置，二色鏡(R-12)以135°傾角平行設(shè)置在二色鏡(R-6)的下方，二色鏡(R-12)后依次設(shè)置聚焦透鏡(R-13)、和頻晶體(R-14)、輸出準(zhǔn)直透鏡(R-15)，且雙色片(R-11)、二色鏡(R-12)、聚焦透鏡(R-13)、和頻晶體(R-14)和輸出準(zhǔn)直透鏡(R-15)位于同一準(zhǔn)直光路。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于光纖激光器的激光投影顯示裝置，其特征在于，所述的綠光光纖激光器(1-G)為激光二極管LD泵浦源(G-1)后依次設(shè)置輸入耦合系統(tǒng)(G-2)、雙色片(G-3)，三者位于同一準(zhǔn)直光路，雙色片(G-3)與雙包層光纖(G-4)的左端粘貼，雙包層光纖(G-4)的右端與倍頻晶體(G-5)的左端粘貼，倍頻晶體(G-5)的右端與雙包層光纖(G-6)的左端粘貼，雙包層光纖(G-6)的右端與雙色片(G-7)粘貼，雙色片(G-7)后設(shè)置輸出準(zhǔn)直透鏡(G-8)。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于光纖激光器的激光投影顯示裝置，其特征在于，所述的藍(lán)光光纖激光器(1-B)為激光二極管LD泵浦源(B-1)后依次設(shè)置輸入耦合系統(tǒng)(B-2)、雙色片(B-3)，三者位于同一準(zhǔn)直光路，雙色片(B-3)與雙包層光纖(B-4)的左端粘貼，雙包層光纖(B-4)的右端與倍頻晶體(B-5)的左端粘貼，倍頻晶體(B-5)的右端與雙包層光纖(B-6)的左端粘貼，雙包層光纖(B-6)的右端與雙色片(B-7)粘貼，雙色片(B-7)后設(shè)置輸出準(zhǔn)直透鏡(B-8)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種基于光纖激光器的激光投影顯示裝置，包括產(chǎn)生三基色的光纖激光裝置，光纖激光裝置后設(shè)置光路調(diào)制裝置，光路調(diào)制裝置后設(shè)置光束合成裝置，光束合成裝置后依次設(shè)置掃描儀、投影物鏡和顯示屏幕。光纖激光裝置分別包括，紅光光纖激光器，綠光光纖激光器，藍(lán)光光纖激光器；紅光光纖激光器采用腔外和頻結(jié)構(gòu)，該綠光光纖激光器和藍(lán)光光纖激光器采用腔內(nèi)倍頻結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型極大地提高了激光顯示的分辨率、清晰度和亮度等性能，具有體積小，成本低，效率高，壽命長(zhǎng)，性能好等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H01S3/06GK2935208SQ20062007929
公開日2007年8月15日 申請(qǐng)日期2006年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月29日
發(fā)明者白晉濤 申請(qǐng)人:西北大學(xué)