[發明專利]一種減小激光束相干性的裝置

有效

• 申請號: 201710412285.3
• 申請日: 2017-06-05
• 公開（公告）號: CN107884950B
• 公開（公告）日: 2021-12-21
• 發明（設計）人: 丹尼爾·羅伯特·阿德馬;約瑟夫·馬
• 申請（專利權）人: 美國科視數字系統公司
• 主分類號: G02B27/48
• 分類號: G02B27/48
• 代理公司: 上海旭誠知識產權代理有限公司 31220
• 代理人: 鄭立;應風曄

本發明提供了一種用于減小激光束相干性的裝置，所述裝置包括矩形腔，所述矩形腔具有第一、第二和第三壁，每個壁包括反射內表面，以及包括分束器的第四壁。第四壁配置為將至少一部分激光束透射到腔中以形成入射在第一壁上的輸入激光束。第一壁配置為將輸入激光束反射到第二壁上，第二壁配置為將輸入激光束反射到第三壁上，第三壁配置為將輸入激光束反射到第四壁上。第四壁配置為反射輸入激光束的一部分以形成入射在第一壁上的進一步的輸入激光束，并將輸入激光束的另一部分透射出腔外以形成輸出激光器光束。

技術領域

本說明書涉及一種用于減小激光束相干性的裝置，具體涉及一種使用固定光學部件減小激光束相干性的裝置。

背景技術

激光通常用于圖像投影，因為它們可以提供較窄的發射帶寬和較高的亮度。然而，激光也傾向于具有高度相干性，這可能引起使用激光投影的圖像中的光斑。這樣的光 斑可以表現為觀眾可見的偽像，從而降低投影圖像的質量。

為了減輕光斑，一些投影儀設計使用激光束的光路中的移動部件來減小光束的相干性并因此減少光斑。然而，這種移動部件傾向于容易發生機械磨損和故障。此外， 許多這種部件傾向于增加可用于投影圖像的激光束的光學擴展量。

發明內容

一種矩形腔，包含具有反射內表面的三個壁和包括分束器的第四壁，可用于產生附加模式，從而降低激光束的相干性。所述腔的壁和分束器相對于激光束是靜止的， 并且因此不受到通常影響移動光學部件的機械磨損和故障的影響。此外，這樣的腔不 會增加激光束的光學擴展量。

在操作中，第四壁的分束器將激光束的一部分透射到腔中以形成輸入激光束。所述輸入激光束被三個反射壁反射回分束器，所述分束器將輸入激光束的一部分透射到 腔外以形成輸出激光束的一部分。分束器還將輸入激光束的另一部分反射回反射壁以 形成附加輸入激光束。這樣，光束繼續在三個反射壁和分束器之間循環，并且每當光 束入射到分束器上時，光束的一部分被傳出腔外以形成輸出激光束的一部分。

所述腔限定了從分束器延伸到第一壁、到第二壁、到第三壁并且回到分束器上的光路。所述光路可以是閉環。當光路的長度大于或等于激光束的相干長度時，所述腔 可以產生附加模式，從而減小激光束的相干性。多個腔可以光學耦合在一起以增加可 以產生的附加模式的數量。

如果四個光學部件(即，三個反射壁和分束器)中的兩個或更多個彼此圍繞至少兩個軸相互傾斜，則所述裝置還可以圍繞其傳播軸旋轉激光束。當光學部件以這種方 式傾斜時，每當光束通過光路環路時，由所述通路產生的輸出激光束，相對于由輸入 激光束的先前通路產生的輸出激光束，圍繞其傳播軸，旋轉給定的旋轉位移。對于連 續激光束，輸出激光束可以是不同旋轉朝向的各種輸出激光束的組合。因此，所述裝 置可以增加激光束的旋轉均勻性。

在本說明書中，元件可以被描述為“被配置為”執行一個或多個功能或“配置為 用于”這樣的功能。通常，被配置為執行或配置為用于執行功能的元件能夠執行所述 功能，或者適合于執行所述功能，或適于執行所述功能，或者可操作地執行所述功能， 或者能夠執行所述功能。

應當理解，為了本說明書的目的，“X，Y和Z中的至少一個”和“X，Y和Z中 的一個或多個”的語言可以被解釋為僅X，僅Y，僅Z，或X，Y，Z中兩個或更多項 的任意組合(例如，XYZ，XY，YZ，ZZ等)。類似的邏輯可以應用到出現的任何“至 少一個...”和“一個或多個...”語言中的兩個或更多項。