基於光纖雷射器的雷射投影顯示裝置的製作方法

2023-06-24 10:50:31 1

專利名稱：基於光纖雷射器的雷射投影顯示裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於雷射視頻顯示領域，其利用光纖雷射器作為雷射視頻顯示中的雷射光源，能極大地提高雷射投影顯示清晰度、解析度和亮度等性能，本實用新型特別涉及基於紅、綠、藍三基色光纖雷射器的雷射投影顯示裝置。
背景技術：
二十世紀九十年代以來，隨著高新技術的不斷發展，電視顯示技術也在不斷推陳出新，國際上紛紛研究出各種彩色電視顯示技術，例如液晶電視顯示技術、背投影電視顯示技術、等離子體電視顯示技術等等。隨著全固態雷射技術的發展，尤其是能產生高功率、高光束質量的紅、綠、藍三基色雷射器的出現，促進了雷射彩色電視顯示技術的發展。利用雷射束的高亮度、高單色性等優點，能使雷射電視的解析度、清晰度和亮度等特性得到極大地提高。目前雷射電視尚處於實驗研究階段，阻礙其商品化、民用化的主要因素是(1)基色雷射源體積龐大，價格昂貴；(2)高速掃描裝置技術難度較大。目前雷射電視的基色光源主要通過以下兩種方式獲得(1)利用擴束技術獲得勻光投影，但其存在著嚴重的畫面幹涉噪音；(2)採用迅速發展的全固態雷射器作為紅、綠、藍三基色產生裝置，目前雷射電視的實驗研究多採用此種方法來獲得基色光源，結合固體雷射器高功率、高光束質量等的優勢，能極大地提高雷射彩色視頻圖像的解析度、穩定性、清晰度和亮度等性能，但應用於雷射電視的全固態雷射器體積龐大且需要水冷裝置，造價又高，再結合高速掃描系統體積也較龐大，等等這些固有缺陷將增大雷射電視的體積並提高其價格，從而嚴重阻礙了雷射電視的商品化和民用化。而用光纖雷射器代替原有的固體雷射器作為新一代基色光源，具有較固體雷射器更高的功率和更好的光束質量，且其無需水冷，體積小可集成壓縮，等等這些優點使其可作為未來雷射電視的理想光源，促進雷射電視的發展。

發明內容
為了克服上述現有技術的不足，本實用新型提供一種基於光纖雷射器的雷射投影顯示裝置，極大地提高了雷射顯示的解析度、清晰度和亮度等性能，具有體積小，成本低，效率高，壽命長，性能好等優點。
本實用新型的技術方案是這樣實現的本實用新型包括產生三基色的光纖雷射裝置，光纖雷射裝置後設置光路調製裝置，光路調製裝置後設置光束合成裝置，光束合成裝置後依次設置掃描儀、投影物鏡和顯示屏幕。
所述的光纖雷射裝置分別包括，紅光光纖雷射器，綠光光纖雷射器，藍光光纖雷射器；紅光光纖雷射器採用腔外和頻結構，該綠光光纖雷射器和藍光光纖雷射器採用腔內倍頻結構。
所述的紅光光纖雷射器為雷射二極體LD泵浦源後依次設置輸入耦合系統、雙色片，三者位於同一準直光路，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，雙色片後設置二色鏡，並形成上平行基頻光路，雷射二極體LD泵浦源後依次設置輸入耦合系統、雙色片，三者位於同一準直光路，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，雙色片後設置二色鏡，並形成下平行基頻光路，二色鏡以135°傾角放置，二色鏡以135°傾角平行設置在二色鏡的下方，二色鏡後依次設置聚焦透鏡、和頻晶體、輸出準直透鏡，且雙色片、二色鏡、聚焦透鏡、和頻晶體和輸出準直透鏡位於同一準直光路。
所述的綠光光纖雷射器為雷射二極體LD泵浦源後依次設置輸入耦合系統、雙色片，三者位於同一準直光路，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，雙色片後設置輸出準直透鏡。
所述的藍光光纖雷射器為雷射二極體LD泵浦源後依次設置輸入耦合系統、雙色片，三者位於同一準直光路，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，雙色片後設置輸出準直透鏡。
另一種基於光纖雷射器的雷射投影顯示裝置，由產生三基色的光纖雷射裝置、掃描裝置、空間光調製合成裝置、投影物鏡和顯示屏幕構成；光纖雷射裝置後設置掃描裝置，掃描裝置後設置空間光調製合成裝置，空間光調製合成裝置後依次設置投影物鏡和顯示屏幕。
所述的光纖雷射裝置分別包括，紅光光纖雷射器，綠光光纖雷射器，藍光光纖雷射器；紅光光纖雷射器採用腔外和頻結構，該綠光光纖雷射器和藍光光纖雷射器採用腔內倍頻結構。
所述的紅光光纖雷射器為雷射二極體LD泵浦源後依次設置輸入耦合系統、雙色片，三者位於同一準直光路，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，雙色片後設置二色鏡，並形成上平行基頻光路，雷射二極體LD泵浦源後依次設置輸入耦合系統、雙色片，三者位於同一準直光路，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，雙色片後設置二色鏡，並形成下平行基頻光路，二色鏡以135°傾角放置，二色鏡以135°傾角平行設置在二色鏡的下方，二色鏡後依次設置聚焦透鏡、和頻晶體、輸出準直透鏡，且雙色片、二色鏡、聚焦透鏡、和頻晶體和輸出準直透鏡位於同一準直光路。
所述的綠光光纖雷射器為雷射二極體LD泵浦源後依次設置輸入耦合系統、雙色片，三者位於同一準直光路，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，雙色片後設置輸出準直透鏡。
所述的藍光光纖雷射器為雷射二極體LD泵浦源後依次設置輸入耦合系統、雙色片，三者位於同一準直光路，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，雙色片後設置輸出準直透鏡。
本實用新型將光纖雷射器作為雷射顯示中的基色光源，利用其輸出光束質量好、輸出功率高、轉換效率高且結構緊湊可實現一體化等優點，並通過二維偏轉掃描成像，極大地提高了雷射投影顯示的清晰度、解析度和亮度、壽命等性能，並使系統的體積進一步縮小，促進了雷射電視的商品化和民用化。


圖1為本實用新型的結構示意圖。
圖2為本實用新型的另一結構示意圖。
以下結合附圖對本實用新型的內容作進一步詳細說明。
具體實施方式
參照圖1所示，紅光光纖雷射器1-R後設置紅光光學調製器2-R，紅光光學調製器2-R後設置紅光反射鏡M1，三者處於同一準直紅光光路，紅光反射鏡M1以135°傾角放置；綠光光纖雷射器1-G後設置綠光光學調製器2-G，綠光光學調製器2-G後依次設置前二色片M2和後二色片M3，四者處於同一準直綠光光路，且該光路平行位於上述紅光光路的下方，M2以135°傾角平行設置於紅光反射鏡M1的正下方，後二色片M3以45°傾角放置；藍光光纖雷射器1-B後設置藍光光學調製器2-B，藍光光學調製器2-B後設置藍光反射鏡M4，三者處於同一準直藍光光路，且該光路平行位於上述兩光路的下方，藍光反射鏡M4以45°傾角平行設置於後二色片M3的正下方，上端紅光光路和下端藍光光路分別經紅光反射鏡M1、前二色片M2和藍光反射鏡M4、後二色片M3的垂直反射作用後與中間綠光光路重合，完成合束；掃描儀4設置在後二色片M3的正後方，投影物鏡5和顯示屏幕6依次設置在掃描儀4後。
該紅光光纖雷射器1-R採用腔外和頻結構，和頻基波為1080-1100nm波段與1550-1560nm波段，輸出紅光中心波長為645nm，其構成包括雷射二極體LD泵浦源R-1，輸入耦合系統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、輸出準直透鏡R-15；雷射二極體LD泵浦源R-1後依次設置輸入耦合系統R-2、雙色片R-3，三者位於同一準直光路，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後設置二色鏡R-6，並形成上平行基頻光路，雷射二極體LD泵浦源R-7後依次設置輸入耦合系統R-8、雙色片R-9，三者位於同一準直光路，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後設置二色鏡R-12，並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°傾角平行設置在二色鏡R-6的下方，合成上下平行光路，二色鏡R-12後依次設置聚焦透鏡R-13、和頻晶體R-14、輸出準直透鏡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和輸出準直透鏡R-15位於同一準直光路，兩基頻波振蕩F-P諧振腔輸出的基頻波段合成後，沿著該光路聚焦到和頻晶體R-14，實現腔外和頻輸出紅光。該雷射二極體LD泵浦源R-1、R-7帶尾纖輸出，中心波長為976nm，輸入耦合系統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採用Yb摻雜雙包層石英光纖，用來產生1080-1100nm波段的基頻波，雙包層光纖R-10採用Yb-Er共摻的雙包層石英光纖，用來產生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採用一凸透鏡，和頻晶體R-14採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，輸出準直透鏡R-15為單個非球面透鏡。
該藍光光纖雷射器1-B採用腔內倍頻結構，基頻光波長在938-942nm間，輸出藍光中心波長為470nm，其構成包括雷射二極體LD泵浦源B-1，輸入耦合系統B-2，雙色片B-3、B-7，雙包層光纖B-4、B-6，倍頻晶體B-5，輸出準直透鏡B-8；雷射二極體LD泵浦源B-1後依次設置輸入耦合系統B-2、雙色片B-3，三者位於同一準直光路，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後設置輸出準直透鏡B-8，通過雷射二極體LD泵浦源B-1的泵浦激發，在雙色片B-3與雙色片B-7之間構成的諧振腔中形成基頻雷射振蕩，並經腔內倍頻晶體B-5的二次諧波作用後輸出藍光；該雷射二極體LD泵浦源B-1帶尾纖輸出、中心波長在808nm，輸入耦合系統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，均採用特殊設計的組成和結構纖芯材料是雷射工作物質，由釹Nd、鍺Ge共摻的石英玻璃製成，其纖芯直徑在27-33微米之間，數值孔徑在0.04-0.08之間，摻釹離子(Nd)濃度為5-10dB/m(泵浦波長在808-812nm間)，其多模泵浦內包層直徑在120-130微米之間，數值孔徑在0.38-0.45之間，多模泵浦內包層橫截面外形是矩形、六邊形或其他多邊形結構，該雙包層光纖能產生938-942nm間的基頻光，輸出準直透鏡(B-8)為單個非球面透鏡。
該綠光光纖雷射器1-G採用腔內倍頻結構，基頻光波長在1080-1100nm間，輸出綠光波長在540-550nm間，基本結構與工作原理同藍光光纖雷射器1-B，但泵浦源輸出中心波長在976nm，工作物質光纖採用成熟的Yb摻雜D形雙包層石英光纖。
具體工作過程首先由光纖雷射裝置1的紅光光纖雷射器1-R、綠光光纖雷射器1-G和藍光光纖雷射器1-B分別產生一定強度的紅、綠、藍三單色雷射光束，分別經過載有各自圖像信息的紅光光學調製器2-R、綠光光學調製器2-G和藍光光學調製器2-B的調製作用後轉換成帶有信息的三路單色光束圖像，再經光束合成裝置3合成為一彩色光束圖像，而後經掃描儀4的二維偏轉掃描形成三色混合的二維光學圖像，最後由投影物鏡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如下光路調製裝置2包括紅光光學調製器2-R、綠光光學調製器2-G和藍光光學調製器2-B；該紅光光學調製器2-R載有相應的紅光圖像信息，將紅光雷射束轉換為紅光光束圖像，該綠光光學調製器2-G載有相應的綠光圖像信息，將綠光雷射束轉換為綠光光束圖像，該藍光光學調製器2-B載有相應的藍光圖像信息，將藍光雷射束轉換為藍光光束圖像。
光束合成裝置3包括紅光反射鏡M1設置於光路調製裝置2中紅光光學調製器2-R後，並以135°傾角放置，前二色片M2設置於光路調製裝置2中綠光光學調製器2-G後，並以135°傾角平行設置於紅光反射鏡M1的正下方，後二色片M3設置在前二色片M2後，並與綠光光學調製器2-G、前二色片M2處於同一準直光路，且以45°傾角放置，藍光反射鏡M4設置於光路調製裝置2中藍光光學調製器2-B後，且以45°傾角平行設置於後二色片M3的正下方；該紅光反射鏡M1對紅光45°高反(紅光反射率＞99.8％)，前二色片M2對紅光45°高反、對綠光45°高透(紅光反射率＞99.8％，綠光透射率＞98％)，後二色片M3對藍光45°高反、對紅光和綠光45°高透(藍光反射率＞99.8％，綠光透射率＞98％，紅光透射率＞98％)，藍光反射鏡M4對藍光45°高反(藍光反射率＞99.8％)。
掃描儀4設置在光束合成裝置3中後二色片M3的正後方。掃描儀4包括行掃描轉鏡和場掃描轉鏡，將入射的彩色光束圖像進行二維偏轉掃描，形成三色混合的二維光學圖像，最後由投影物鏡5成像在顯示屏幕6上，完成圖像顯示。
參照圖2所示，紅光光纖雷射器1-R後設置紅光掃描儀7-R，綠光光纖雷射器1-G後設置綠光掃描儀7-G，藍光光纖雷射器1-B後設置藍光掃描儀7-B；紅光掃描儀7-R後設置紅光面陣空間光調製器8-R，並將輸出的紅光光照面正入射到紅光面陣空間光調製器8-R上，綠光掃描儀7-G後設置綠光面陣空間光調製器8-G，並將輸出的綠光光照面正入射到綠光面陣空間光調製器8-G上，藍光掃描儀7-B後設置藍光面陣空間光調製器8-B，並將輸出的藍光光照面正入射到藍光面陣空間光調製器8-B上，紅光面陣空間光調製器8-R、綠光面陣空間光調製器8-G和藍光面陣空間光調製器8-B分別對準合成稜鏡8-S的三個面放置，合成稜鏡8-S將調製後的紅、綠、藍三路光學圖像合成為一彩色光圖像；合成稜鏡8-S後依次設置投影物鏡5和顯示屏幕6，並將合成輸出的彩色光學圖像作為投影物鏡5的物成像於顯示屏幕6上。
紅光光纖雷射器1-R、綠光光纖雷射器1-G、藍光光纖雷射器1-B的結構同圖1中紅光光纖雷射器1-R、綠光光纖雷射器1-G、藍光光纖雷射器1-B的結構。
具體工作原理紅光光纖雷射器1-R、綠光光纖雷射器1-G和藍光光纖雷射器1-B產生一定強度的紅、綠、藍三色雷射光束，分別經紅光掃描儀7-R、綠光掃描儀7-G和藍光掃描儀7-B的二維偏轉掃描後，轉換為三個無幹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製器8-R，並轉換成紅光光學圖像，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製器8-G，並轉換成綠光光學圖像，該藍光掃描面光源B照明載有藍光圖像信息的藍光面陣空間光調製器8-B，並轉換成藍光光學圖像，所形成的紅、綠、藍三路光學圖像，經合成稜鏡8-S後合成為一彩色光學圖像，並作為投影物鏡5的物，最後經投影物鏡5將其成像於顯示屏幕6上，形成雷射彩色圖像，工作過程各裝置及元器件的具體參數如下掃描裝置7包括紅光掃描儀7-R、綠光掃描儀7-G、藍光掃描儀7-B；該紅光掃描儀7-R設置在光纖雷射裝置1中紅光光纖雷射器1-R後，包括行掃描轉鏡和場掃描轉鏡，綠光掃描儀7-G設置在光纖雷射裝置1中綠光光纖雷射器1-G後，包括行掃描轉鏡和場掃描轉鏡，藍光掃描儀7-B設置在光纖雷射裝置1中藍光光纖雷射器1-B後，包括行掃描轉鏡和場掃描轉鏡；掃描裝置7將三束單色入射光束轉換為三個無幹涉的均勻單色光照面。
空間光調製合成裝置8包括紅光面陣空間光調製器8-R、綠光面陣空間光調製器8-G、藍光面陣空間光調製器8-B和合成稜鏡8-S；該紅光面陣空間光調製器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換成紅光光學圖像，該綠光面陣空間光調製器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換成綠光光學圖像，該藍光面陣空間光調製器8-B載有藍光圖像信息，將藍光掃描儀7-B輸出的二維藍光掃描面光源轉換成藍光光學圖像，該合成稜鏡8-S將調製後的紅、綠、藍三路光學圖像合成為一彩色光學圖像，並將其作為投影物鏡5的物成像於顯示屏幕6上，完成雷射圖像顯示。
本實用新型將光纖雷射器應用於雷射顯示領域，提出將其作為雷射投影顯示基色光源的裝置結構，從根本上解決了雷射電視實用化的瓶頸，並極大地提高了其清晰度、解析度、亮度、壽命等性能，促進了雷射電視的商品化、民用化。
權利要求1.基於光纖雷射器的雷射投影顯示裝置，其特徵在於，包括產生三基色的光纖雷射裝置(1)，光纖雷射裝置(1)後設置光路調製裝置(2)，光路調製裝置(2)後設置光束合成裝置(3)，光束合成裝置(3)後依次設置掃描儀(4)、投影物鏡(5)和顯示屏幕(6)。
2.根據權利要求1所述的基於光纖雷射器的雷射投影顯示裝置，其特徵在於，所述的光纖雷射裝置(1)分別包括，紅光光纖雷射器(1-R)，綠光光纖雷射器(1-G)，藍光光纖雷射器(1-B)；紅光光纖雷射器(1-R)採用腔外和頻結構，該綠光光纖雷射器(1-G)和藍光光纖雷射器(1-B)採用腔內倍頻結構。
3.根據權利要求2所述的基於光纖雷射器的雷射投影顯示裝置，其特徵在於，所述的紅光光纖雷射器(1-R)為雷射二極體LD泵浦源(R-1)後依次設置輸入耦合系統(R-2)、雙色片(R-3)，三者位於同一準直光路，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)後設置二色鏡(R-6)，並形成上平行基頻光路，雷射二極體LD泵浦源(R-7)後依次設置輸入耦合系統(R-8)、雙色片(R-9)，三者位於同一準直光路，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)後設置二色鏡(R-12)，並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°傾角平行設置在二色鏡(R-6)的下方，二色鏡(R-12)後依次設置聚焦透鏡(R-13)、和頻晶體(R-14)、輸出準直透鏡(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)和輸出準直透鏡(R-15)位於同一準直光路。
4.根據權利要求2所述的基於光纖雷射器的雷射投影顯示裝置，其特徵在於，所述的綠光光纖雷射器(1-G)為雷射二極體LD泵浦源(G-1)後依次設置輸入耦合系統(G-2)、雙色片(G-3)，三者位於同一準直光路，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)後設置輸出準直透鏡(G-8)。
5.根據權利要求2所述的基於光纖雷射器的雷射投影顯示裝置，其特徵在於，所述的藍光光纖雷射器(1-B)為雷射二極體LD泵浦源(B-1)後依次設置輸入耦合系統(B-2)、雙色片(B-3)，三者位於同一準直光路，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)後設置輸出準直透鏡(B-8)。
6.基於光纖雷射器的雷射投影顯示裝置，其特徵在於，包括產生三基色的光纖雷射裝置(1)，光纖雷射裝置(1)後設置掃描裝置(7)，掃描裝置(7)後設置空間光調製合成裝置(8)，空間光調製合成裝置(8)後依次設置投影物鏡(5)和顯示屏幕(6)。
7.根據權利要求6所述的基於光纖雷射器的雷射投影顯示裝置，其特徵在於，所述的光纖雷射裝置(1)分別包括，紅光光纖雷射器(1-R)，綠光光纖雷射器(1-G)，藍光光纖雷射器(1-B)；紅光光纖雷射器(1-R)採用腔外和頻結構，該綠光光纖雷射器(1-G)和藍光光纖雷射器(1-B)採用腔內倍頻結構。
8.根據權利要求6所述的基於光纖雷射器的雷射投影顯示裝置，其特徵在於，所述的紅光光纖雷射器(1-R)為雷射二極體LD泵浦源(R-1)後依次設置輸入耦合系統(R-2)、雙色片(R-3)，三者位於同一準直光路，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)後設置二色鏡(R-6)，並形成上平行基頻光路，雷射二極體LD泵浦源(R-7)後依次設置輸入耦合系統(R-8)、雙色片(R-9)，三者位於同一準直光路，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)後設置二色鏡(R-12)，並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°傾角平行設置在二色鏡(R-6)的下方，二色鏡(R-12)後依次設置聚焦透鏡(R-13)、和頻晶體(R-14)、輸出準直透鏡(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)和輸出準直透鏡(R-15)位於同一準直光路。
9.根據權利要求6所述的基於光纖雷射器的雷射投影顯示裝置，其特徵在於，所述的綠光光纖雷射器(1-G)為雷射二極體LD泵浦源(G-1)後依次設置輸入耦合系統(G-2)、雙色片(G-3)，三者位於同一準直光路，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)後設置輸出準直透鏡(G-8)。
10.根據權利要求6所述的基於光纖雷射器的雷射投影顯示裝置，其特徵在於，所述的藍光光纖雷射器(1-B)為雷射二極體LD泵浦源(B-1)後依次設置輸入耦合系統(B-2)、雙色片(B-3)，三者位於同一準直光路，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)後設置輸出準直透鏡(B-8)。
專利摘要本實用新型公開了一種基於光纖雷射器的雷射投影顯示裝置，包括產生三基色的光纖雷射裝置，光纖雷射裝置後設置光路調製裝置，光路調製裝置後設置光束合成裝置，光束合成裝置後依次設置掃描儀、投影物鏡和顯示屏幕。光纖雷射裝置分別包括，紅光光纖雷射器，綠光光纖雷射器，藍光光纖雷射器；紅光光纖雷射器採用腔外和頻結構，該綠光光纖雷射器和藍光光纖雷射器採用腔內倍頻結構。本實用新型極大地提高了雷射顯示的解析度、清晰度和亮度等性能，具有體積小，成本低，效率高，壽命長，性能好等優點。
文檔編號H01S3/06GK2935208SQ20062007929
公開日2007年8月15日 申請日期2006年6月29日 優先權日2006年6月29日
發明者白晉濤 申請人:西北大學