(光电成像与显示技术）激光显示技术-6.pdf

第6章 激光显示技术 (Laser projection display LPD) 6.1 激光基本知识 激光技术简介 激光的特性 常用激光器 6.2 激光显示器件 激光显示原理 常用激光显示器件 激光显示技术展望 课堂思考题 第6章 激光显示技术 6.1 激光基本知识 激光技术简介 激光译自英语Laser。即为光的辐射放大。 激光辐射具有与普通光不同的特点，直观观 察，激光具有高定向性、高单色性、高相干性特 点。 第6章 激光显示技术 1. 光波的调制 光波调制：改变载波（光波）的振幅、强度、频 率、相位、偏振等参数使之携带信息的过程。 在光频区域多用于强度调制和解调，而在无线电频段 则很少使用这种调制和解调方式。 在光频段还常使用偏振调制，并且很容易实现，而在 无线电频段，这种调制几乎不可能实现。 光频调制在光通信、光信息处理、光学测量以及 光脉冲发生与控制等许多方面有越来越多的应用。 第6章 激光显示技术 2. 电光调制 电光调制的物理基础是电光效应。电光效应是指物 质的折射率因外加电场而发生变化的一种效应，常用的 电光效应有线性电光效应和二次电光效应两种。 线性电光效应又称普克尔（Pockel）效应：折射率随外 加电场呈线性变化； 二次电光效应又称科尔（Kerr）效应：折射率随外加电 场平方成比例变化。 第6章 激光显示技术 3. 声光调制 超声波在介质中传播时，将引起介质密度呈疏密 交替地变化，其折射率也将发生相应的变化。 对于入射光波来讲，存在超声波场的介质可以视 作一个超声光栅，光栅常数等于声波波长。入射光将 被光栅衍射，衍射光的强度、频率和方向都随超声场 而变化。 声光调制器就是利用衍射光的这些性质来实现光 的调制和偏转的。 第6章 激光显示技术 4. 调Q技术 调Q技术的目的是获得窄脉冲。 5. 锁模技术 调Q技术所能获得的最窄脉宽约为10-9 s量级，而在 非线性光学、受控核聚变、等离子体诊断、高精度测量 等领域中，往往需要宽度更窄的脉冲（10-15 ～ 10-12s）。 锁模技术：获得超短脉冲的一种技术。 6. 选模技术 激光器通常是多模振荡，包括多纵模和多横模。尽 管谐振腔对纵模和横模都有限制作用，但是在有些场 合，如要求提高相干长度时，仍然不够。需要进一步选 模。极限情况下，则要求单波型，即单一频率、单一空 间波型振荡。 第6章 激光显示技术 7. 稳频技术 频率漂移——激光器通过选模获得单频率振荡后，由 于内部和外界条件的变化,谐振频率仍然在整个线型宽 度内移动的现象。 稳频目的：使频率本身稳定，即不随时间、地点变化。 激光的特点之一是单色性好,即其线宽Δν与频率ν的 比值Δν/ ν很小。但由于各种不稳定因素的影响,实际 激光会产生频率漂移。在精密干涉测量、光通信、精 密光谱研究等应用领域中，要求激光器所发出的激光 有较高的频率稳定性. 第6章 激光显示技术 激光的特性 1. 高方向性（高定向性）和空间相干性 2. 单色性和时间相干性 3. 高亮度和光子简并度 第6章 激光显示技术 常用激光器 激光按其产生的工作物质的不同可分为气体激光器、 固体激光器、半导体激光器、液体激光器、化学激光器 和自由电子激光器等。 1. 气体激光器 气体激光器又可分为原子、分子、离子气体激光器3 大类。原子气体激光器中，产生激光作用的是没有电离 的气体原子，其典型代表是