[發明專利]激光顯示用低相干混沌激光器

在審

• 申請號: 201810660444.6
• 申請日: 2018-06-25
• 公開（公告）號: CN108681097A
• 公開（公告）日: 2018-10-19
• 發明（設計）人: 趙彤;郭園園;王安幫;高華;吳梅
• 申請（專利權）人: 太原理工大學
• 主分類號: G02B27/48
• 分類號: G02B27/48;H01S5/06
• 代理公司: 太原科衛專利事務所(普通合伙) 14100
• 代理人: 朱源

本發明公開了一種激光顯示用低相干混沌激光器，涉及激光顯示所用光源領域，該激光器主要包括TO封裝激光器殼體，TO封裝激光器殼體本體外側有三個引腳，TO封裝激光器殼體內的支撐架上固定有激光器芯片，TO封裝激光器殼體出光窗口處固定有膠合透鏡，膠合透鏡為準直透鏡和透反鏡組合而成，準直透鏡和透反鏡沿著光路依次放置并且緊貼固定，透反鏡與準直透鏡接觸的內側面鍍有透反膜；激光器芯片的激光出射中心位于準直透鏡的焦距處。光束被準直透鏡準直，經過透反鏡，透反鏡上的透反膜使一部分激光透射出去，另一部分反射回激光器芯片，對激光器芯片形成反饋產生混沌激光，降低激光的相干性實現散斑抑制，更易于激光顯示系統的結構優化與集成。

技術領域

本發明涉及激光顯示所用的激光器領域，具體為一種激光顯示用低相干混沌激光器。

背景技術

激光顯示技術憑借其色域空間大、色飽和度高、電光轉換效率高、光源壽命長等優勢，成為繼CRT、等離子、LCD/LED顯示技術之后，最具潛力的新一代顯示技術。然而，由于激光的時、空間相干性極高，使得激光投影成像時存在復合散斑，造成投影圖像的分辨率和對比度嚴重下降。該問題一直是阻礙激光顯示技術發展的關鍵問題。因此，研究者從控制激光時間和空間相干性入手，提出了多種方法進行散斑的抑制。具體方法主要分為三類：

1）改進投影屏幕：運動屏幕使干涉散斑無法在固定位置形成長時間干涉；添加膠態分散物質的屏幕，布朗運動的內部顆粒的散射同樣抑制了散斑的形成；

2）改進激光傳輸相位：傳輸光路中加入移動或旋轉的相位隨機散射屏、具有特殊編碼結構的相位散射屏、微掃描透鏡、衍射器件、可變型反射鏡、旋轉勻質通光管、膠態散射體、高頻振動光纖、多模光纖等，調整激光光束中基元光波的相位分布，從而改變散斑的空間分布，形成光能分別均勻的圖像，實現激光顯示中散斑的消除；

3）改進系統光源：使用多個獨立光源（多波長）、隨機激光、D型腔激光器、飛秒激光光源、白光激光器等方法減弱了激光的時間相干性，從而可在激光顯示領域抑制散斑的形成。

這些方法中屏幕的改進需要在激光投影時配備額外的投影屏幕，使得激光顯示技術的適用性和便攜性降低；相位改進技術雖然省去了配置屏幕的問題，但這些消散斑裝置增加成本的同時必然限制了激光投影儀設計尺寸的優化，不利于產品的集成化發展；改進光源的方法中也是在原有激光器基礎上添加額外裝置或研制新型的激光器芯片，受激光器芯片工藝成熟度限制，新型芯片難以在短時間內實現大規模產業化應用。

因此，在激光顯示領域，急需在現有激光器芯片的基礎上，開發出集成化的低相干激光器，為激光顯示提供小型化、易于系統集成的專用光源。

發明內容

本發明為了解決在現有激光器芯片的基礎上，改進現有的激光器，為激光顯示提供小型化、易于系統集成的專用光源的問題，提供了一種激光顯示用低相干混沌激光器。

本發明是通過如下技術方案來實現的：一種激光顯示用低相干混沌激光器，包括TO封裝激光器殼體，所述TO封裝激光器殼體本體外側有二至四個引腳，所述TO封裝激光器殼體內的支撐架上固定有激光器芯片，所述TO封裝激光器殼體出光窗口處固定有膠合透鏡，所述膠合透鏡為準直透鏡和透反鏡組合而成，所述準直透鏡和透反鏡沿著光路依次放置并且緊貼固定，所述透反鏡與準直透鏡接觸的內側面鍍有透反膜；所述激光器芯片的激光出射中心位于準直透鏡的焦距處、并與膠合透鏡同軸放置。