[發(fā)明專利]一種利用激波效應實現在空氣中成像的方法

有效

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• 申請日: 2021-08-17
• 公開（公告）號: CN113655628B
• 公開（公告）日: 2022-06-28
• 發(fā)明（設計）人: 佟國棟;夏軍
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G02B30/50
• 分類號: G02B30/50;G02B30/56
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 沈廉

1.一種利用激波效應實現在空氣中成像的方法，其特征在于，采用脈沖單色激光器(1)、RGB三色激光器(2)、第一偏轉鏡(3)、分光鏡(4)構成成像裝置；其中，所述脈沖單色激光器(1)的激光能量至少在毫焦耳這個量級，采用RGB三色激光器(2)與脈沖單色激光器(1)的光束傳播路徑共軸方法，RGB三色激光器(2)發(fā)出的三色激光與脈沖單色激光器(1)發(fā)出的激光通過分光鏡(4)形成共軸光束，該共軸光束通過第一偏轉鏡(3)反射后照射在空氣中，激波對空氣的散射效應進行空間散射成像，利用時域的方法通過調節(jié)照射空氣的頻率產生的光聲效應來產生激波。

2.根據權利要求1所述的利用激波效應實現在空氣中成像的方法，其特征在于，所述的第一偏轉鏡(3)由第一空間光調制器(7)替代，該共軸光束通過第一空間光調制器(7)后照射在空氣中，利用時域的方法通過調節(jié)照射空氣的頻率產生的光聲效應來產生激波，利用激波對空氣的散射效應進行空間散射成像。

3.根據權利要求1所述的利用激波效應實現在空氣中成像的方法，其特征在于，所述的成像裝置中，在第一偏轉鏡(3)與分光鏡(4)之間設置分束器(5)，由分束器(5)將分束光送至第二偏轉鏡(6)，通過第一偏轉鏡(3)和第二偏轉鏡(6)的反射位置和調節(jié)偏轉鏡的頻率，讓激波在空氣中相互干擾疊加顯示不同的圖像。

4.根據權利要求3所述的利用激波效應實現在空氣中成像的方法，其特征在于，所述的成像裝置中，所述的第二偏轉鏡(6)由第二空間光調制器(8)替代，第一偏轉鏡(3)和第二空間光調制器(8)出射的光束空間相互相干，從而實現固定位置超聲波的增強，結合RGB三色激光器，實現三維空間定點位置圖像顯示。

5.根據權利要求3所述的利用激波效應實現在空氣中成像的方法，其特征在于，所述的成像裝置中，第一偏轉鏡(3)由第一空間光調制器(7)替代，第二偏轉鏡(6)由第二空間光調制器(8)替代，第一空間光調制器(7)和第二空間光調制器(8)通過編程不同的算法讓激光在三維空間中顯示不同的圖像。

6.根據權利要求1所述的利用激波效應實現在空氣中成像的方法，其特征在于，所述的第一偏轉鏡(3)是電流偏轉鏡或是通過MEMS技術制成的偏轉鏡。

7.根據權利要求3所述的利用激波效應實現在空氣中成像的方法，其特征在于，所述的第一偏轉鏡(3)，在一個空間維度上偏轉即實現一維x方向的高速偏轉，或在兩個空間維度上偏轉即實現二維x-y方向的高速偏轉，或在多個空間維度上偏轉從而在多維空間造成空氣擾動，從而增強空氣屏幕顯示效果。

8.根據權利要求1所述的利用激波效應實現在空氣中成像的方法，其特征在于，所述的脈沖單色激光器(1)的激光波長在1400nm或1900nm附近；這兩個波長附近的光可以被空氣中的水蒸氣大量吸收，從而造成空氣擾動。

9.根據權利要求1所述的利用激波效應實現在空氣中成像的方法，其特征在于，所述的成像的方法包括增加一個空氣加濕裝置，提升和控制周圍空氣的濕度。