用于照明投影机系统的RGB激光源的制作方法

文档序号:12071085阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种用于照明投影机系统的红绿蓝(RGB)激光光源,至少包括第一通道,所述第一通道配置有:

随机偏振(RP)宽带(BB)单模(SM)绿光激光器,包括:

主振荡器功率光纤放大器(MOPFA)泵,其操作为输出基波波长在1μm波长范围内的脉冲RP BB SM泵浦光束,以及

二次谐波发生器(SHG),配置有三硼酸锂(LBO)非线性晶体,其接收SM BB脉冲泵浦光束并输出在5xx nm波长范围内的宽光谱线宽Δλ1至少为4nm的BB绿光脉冲序列;

RP BB SM红光激光器,配置有相应的准连续波(QCW)光纤激光器泵以及具有LBO非线性晶体的频率转换器,所述准连续波(QCW)光纤激光器泵操作为输出中心波长处的RP SM BB脉冲泵浦光束,所述LBO非线性晶体接收RP SM BB脉冲泵浦光束以输出在6xx nm波长范围内的宽光谱线Δλ2至少为4nm的红光脉冲序列;以及

蓝光激光器,输出中心波长在4xx nm波长范围内的宽光谱线宽Δλ3至少为4nm的RP蓝光。

2.根据权利要求1所述的RGB光源,还包括第二通道,所述第二通道包括:RP BB SM绿光激光器、RP BB SM红光激光器和RP BB SM蓝光激光器,它们输出中心波长与所述第一通道的各个中心波长不同的相应RGB光,以输出3D图像。

3.根据权利要求1或2所述的RGB光源,还包括操作为输出2D或3D图像的投影机。

4.根据权利要求2所述的RGB光源,还包括:

多个单色合束器,每个合束器从所述第一通道和所述第二通道之一的多个红光激光器、多个绿光激光器和多个蓝光激光器接收光,并且配置为输出各自具有至少8nm的宽光谱线的相应累积红光、绿光和蓝光,以及

多个下游合束器,每个下游合束器接收来自相应的第一通道和第二通道的红色累积光、绿色累积光和蓝色累积光,并且操作为输出随机偏振(RP)的白光。

5.根据权利要求1所述的RGB光源,其中所述RP BB SM绿光激光器还包括:聚焦光学器件,配置为将所述RP BB SM脉冲泵浦光束聚焦到所述LBO内不超过40μm的束腰直径。

6.根据权利要求5所述的RGB光源,其中所述SHG配置为单通转换装置,并且具有:上游I型LBO晶体和下游I型LBO晶体,所述上游I型LBO晶体和下游I型LBO晶体各自的轴在垂直平面中延伸;以及第一聚焦透镜,将来自上游I型LBO晶体的输出聚焦在下游I型LBO晶体的主体内,所述下游I型LBO晶体配置为输出累积的RP BB SM绿光和在所述上游I型LBO晶体中未转换的RP BB SM泵浦光束。

7.根据权利要求6所述的RGB光源,还包括:输出准直单元,操作为输出其输出平均功率与在所述上游I型LBO晶体和下游I型LBO晶体中产生的绿光之和相等的累积RP BB SM绿光,所述输出准直单元包括对所述下游I型LBO晶体中未转换的RP BB SM泵浦光束透明并沿输出路径反射所述累积RP BB SM绿光的波长鉴别器,其中高反射镜沿所述输出路径将累积BB绿光引导至下游聚焦透镜以将累积BB绿光聚焦在输出准直器中。

8.根据权利要求6所述的RGB光源,还包括:位于所述上游I型LBO晶体的下游的双折射去偏振器,其中来自相应的上游I型LBO晶体和下游I型LBO晶体的RP BB SM绿光彼此不干涉地传播。

9.根据权利要求5所述的RGB光源,其中所述绿光激光器的SHG还包括:

一对间隔开的上游II型LBO晶体和下游II型LBO晶体,其各自的轴在平行平面中延伸,

上游1/2波片和下游1/2波片,分别位于第一II型LBO晶体和第二II型LBO晶体的上游,并且配置为防止来自上游II型LBO晶体的RP BB绿光和来自下游II型LBO晶体的RP BB绿光之间的干涉,

走离补偿板,由双折射材料制成并位于第一II型LBO晶体的上游,所述走离补偿板配置为沿与所述第一II型LBO晶体提供的方向相反的方向提供特别泵浦波的走离,

输出准直单元,操作为输出其输出平均功率与上游II型LBO晶体和下游第二II型LBO晶体中产生的绿光之和相等的累积RP BB绿光,所述准直设置有对第二II型LBO晶体未转换的任何RP BB SM泵浦光束透明并且沿输出路径反射累积BB绿光的波长鉴别器。

10.根据权利要求5所述的RGB光源,其中所述RP BB SM绿光激光器的SHG包括I型LBO晶体,并且配置为作为多通频率转换装置操作,所述多通频率转换装置设置有:

高反射率凹反射器,定位在沿着正向传播光路而言I型LBO晶体的下游,以从中接收任何未转换的RP BB SM泵浦光和RP SM BB绿光,所述高反射率凹反射器配置为沿着反向光传播光路反向反射所接收的光通过I型LBO晶体,以便将未转换的RP SM BB泵浦光转换为RP SM BB绿光,其中正向传播光路和反向传播光路在I型LBO晶体内彼此不交叉;以及绿光准直器,其接收和输出沿正向和反向方向转换的绿光。

11.根据权利要求5所述的RGB光源,其中所述RP BB SM绿光激光器的SHG还包括位于II型LBO晶体上游的走离板,所述SHG配置为作为多通频率转换装置操作,所述多通频率转换装置包括:

高反射率凹反射器,定位在沿着正向传播光路而言II型LBO晶体的下游,以从中接收未转换的RP BB SM泵浦光和RP SM BB绿光,所述高反射率凹反射器配置为沿着反向光传播光路反向反射所接收的光通过II型LBO晶体,以便将未转换的RP SM BB泵浦光转换为RP SM BB绿光,其中正向传播光路和反向传播光路在II型LBO晶体内彼此不交叉;以及绿光准直器,接收和输出沿正向方向和反向方向转换的绿光。

12.根据权利要求1所述的RGB光源,其中所述RP BB SM红光激光器的QCW光纤激光泵配置有包括单个二极管激光振荡器和SM镱(“Yb”)功率放大器光纤激光器的MOPFA,所述QCW光纤激光泵装置操作为发射波长在1030nm至1120nm之间的SM脉冲泵浦光;

所述频率转换器配置为接合到Yb功率放大器输出的单通SM光纤拉曼转换器,并且具有引导脉冲泵浦光的纤芯和围绕所述纤芯的包层,

其中所述拉曼转换器诱发脉冲泵浦光的“n”阶频率斯托克斯位移,以输出在1220和1300之间变化且具有至少10nm的宽光谱线的所需拉曼位移波长的泵浦光,其中“n”是整数。

13.根据权利要求12所述的RGB光源,其中所述拉曼转换器配置有具有磷酸盐玻璃纤芯或二氧化硅包层中的二氧化硅纤芯的PM光纤,

具有二氧化硅纤芯的拉曼转换器具有足以诱发三阶或四阶频率斯托克斯的长度,以将泵浦波长转换为所需的拉曼位移波长,

具有磷酸盐玻璃纤芯的拉曼转换器配置有足以诱发一阶频率斯托克斯的长度,以将泵浦光的泵浦波长转换为所需的拉曼位移波长。

14.根据权利要求12所述的RGB光源,还包括以连续波(CW)方式操作的种子,以发射所需拉曼位移波长的光,所述所需拉曼位移波长的光被耦合到单通SM拉曼转换器中。

15.根据权利要求14所述的RGB光源,还包括波分复用(WDM),其将来自Yb功率放大器光纤激光器的上游或下游的所需拉曼位移波长的光与泵浦光复用。

16.根据权利要求12所述的RGB光源,其中所述单通拉曼转换器以50%-80%范围内的转换效率操作,并且所述RGB光源的整体壁插效率在6%-20%的范围内变化。

17.根据权利要求1所述的RGB光源,其中所述RP BB SM红光激光器的QCW光纤激光泵配置有Yb光纤泵浦源和铒(Er)光纤泵浦源,每个泵浦源具有包括单个二极管激光振荡器和功率放大器光纤激光器的MOPFA,所述QCW光纤激光泵装置操作为发射分别在10xx nm和15xx nm波长的均为SM形式的两个泵浦光;

所述频率转换器配置为具有LBO非线性晶体的多通转换装置,其中LBO非线性晶体提供Yb泵浦光和Er泵浦光的和频,以输出6xx nm波长范围内的红光。

18.根据权利要求1所述的RGB光源,其中所述绿光激光器和所述红光激光器的泵配置有只支持SM的MM增益介质。

当前第2页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1