光电显示技术_激光显示技术资料.pptx

目录– 1. 绪论– 2. 阴极射线管(CRT) 显示技术– 3. 液晶显示器件– 4. 发光二极管(LED) 显示技术– 5. 等离子显示器件– 6. 激光显示技术– 7. 新型光电显示技术– 8. 大屏幕显示技术光电显示技术光电显示技术第6章激光显示技术(Laser projection display LPD) ? 激光基本知识 激光技术简介 激光的特性 常用激光器? 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?习题六 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。激光辐射具有一系列与普通光不同的特点,直观地观察, 激光具有高定向性、高单色性或高相干性特点。用辐射光度学的术语描述,激光具有高亮度特点;用统计物理学的术语描述,激光则具有高光子简并度特点;从电磁波谱的角度来描述,激光是极强的紫外线、可见光或红外线相干辐射,且具有波长可调谐(连续变频)等特点。第6章激光显示技术 1. 光波的调制?所谓光波调制,是指改变载波(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。光频载波调制和无线电载波调制在本质上是一样的,但在调制与解调方式上有所不同。?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。因此,光频调制有其特殊性。它在光通信、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?实现光调制的方法:按其调制机理的不同可划分为激励功率调制、吸收调制、声光调制和电光调制等,见表 。调制方式调制方法调制机理内腔调制电光调制电光效应(普科尔、克尔效应) 外腔调制声光调制声光效应(拉曼、布拉格衍射效应磁光调制磁光效应(法拉第、电磁场移位效应) 其它调制机械振子、运动(调制盘)等直接调制电源调制用激励功率改变激光输出功率表 光调制分类第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,它表现为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,它表现为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. 声光调制超声波是一种弹性波,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。这样对于入射光波来讲,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?声波在介质中传播分为行波和驻波两种形式。行波所形成的超声光栅在空间是移动的,介质折射率的增大和减小是交替变化的,并以声速向前推进。折射率的瞬时空间变化可以用式( 6-1 )表示,即Δη(z,t)= Δη sin( ω st-k sz) ( 6-1 ) 式 6-1 ω s中为声波的角频率; k s为声波的波数。?驻波形成的位相光栅是固定在空间的,可以认为是两个相向行波叠加的结果,介质折射率随时间变化的规律为Δη(z,t)=2 Δη sin ω st·sink sz ( 6-2 ) ?在一个声波周期内,介质出现两次疏密层结构。在波节处介质密度保持不变,在波腹处折射率每半个声波周期变化一次。作为超声光栅,它将以频率 2f,即声波频率的 2倍交替出现。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的巨脉冲。? 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 -12 s)。锁模技术就是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。前者按频率区分模数,后者按空间区分模数。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,仍然是不够的。这就需要进一步选模, 即选择特定的模式允许振荡,按频率和空间区分的模数同时尽可能减小。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