專利名稱：多色彩激光的調(diào)光方法及激光器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于激光器技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種對(duì)激光演示方法及系統(tǒng)的改進(jìn)。
目前，娛樂及激光表演中所使用的激光器均采用單色激光器，其每臺(tái)激光器的顏色是單色調(diào)的。激光表演需用多臺(tái)、多種顏色的激光器進(jìn)行單獨(dú)表演，來顯示多束單色調(diào)的激光光束，這種激光光束的色調(diào)可視性較差。
本發(fā)明的目的是解決單色激光器顏色單調(diào)、可視性較差的問題，將提供一種可視性效果好、多色彩激光的調(diào)光方法及激光器。
本發(fā)明方法采用多束單色激光按一定比例合成并組成合成色激光輸出，通過調(diào)整紅、綠、藍(lán)激光構(gòu)成的比例來調(diào)節(jié)合成色的色調(diào)并形成可調(diào)節(jié)變化的多色彩激光。
本發(fā)明的多色彩激光器包括激光器1、調(diào)光系統(tǒng)2、激光器3、激光器4、合成耦合系統(tǒng)5、輸出耦合系統(tǒng)6，激光器1、激光器3、激光器4的輸出端分別與其相對(duì)應(yīng)的調(diào)光系統(tǒng)2輸入端連接，每個(gè)調(diào)光系統(tǒng)2的輸出端分別對(duì)應(yīng)合成耦合系統(tǒng)5的一個(gè)輸入端，合成耦合系統(tǒng)5的輸出端與輸出耦合系統(tǒng)6的輸入端連接。
合成耦合系統(tǒng)5的兩種結(jié)構(gòu)形式(1)、利用透射/反射鏡耦合法合成耦合系統(tǒng)5包括N片透射/反射鏡7構(gòu)成(N+1)個(gè)輸入端。
(2)、利用光纖合成法合成耦合系統(tǒng)5包括M片光纖輸入耦合鏡8和一根M合一的光纖9，每一輸入耦合鏡8分別與M合一光纖9的一個(gè)輸入端連接。
激光器的動(dòng)態(tài)工作過程多色彩激光器在工作時(shí)，激光器1、激光器3、激光器4同時(shí)開啟，激光器1、激光器3、激光器4的輸出光束經(jīng)過調(diào)光系統(tǒng)2進(jìn)入合成耦合系統(tǒng)5即實(shí)現(xiàn)了多光束合成多色彩激光的輸出，通過輸出耦合系統(tǒng)6對(duì)多色彩激光輸出光束進(jìn)行整形，達(dá)到使用所需要的色彩要求，通過調(diào)整調(diào)光系統(tǒng)2控制參與合成的激光器1、3、4源光束的相互比例關(guān)系，本發(fā)明多色彩激光器即可實(shí)現(xiàn)輸出激光的色彩調(diào)整。
本發(fā)明中合成耦合系統(tǒng)5兩種結(jié)構(gòu)形式的工作過程第一種形式采用透射/反射鏡耦合法時(shí)，第一片透射/反射鏡7對(duì)激光器1的輸出光束透射、對(duì)激光器2的輸出光束反射，通過調(diào)整第一片透射/反射鏡7的角度使兩束激光完全重合為一束激光；第二片透射/反射鏡7對(duì)激光器1與激光器2的合成光束透射、對(duì)激光器3的輸出光束反射，通過調(diào)整第二片透射/反射鏡7的角度使兩束激光完全重合為一束激光；余此類推即可將多束激光合成為一束多色彩激光輸出。
第二種形式采用光纖合成法時(shí)，多束單色激光經(jīng)過不同的輸入耦合鏡8從不同的輸入端口進(jìn)入光纖9，從單一的輸出端口輸出即實(shí)現(xiàn)了多束激光的合成形成多色彩的激光輸出，此種合成輸出需要輸出耦合系統(tǒng)6的配合方可用于表演使用。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是采用調(diào)光、耦合結(jié)構(gòu)將多束單色光合成出所需要的彩色激光束、通過調(diào)光系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)表演過程中隨著不同使用需要隨時(shí)調(diào)整輸出顏色，提供了一種多色彩激光的調(diào)光方法及激光器。解決了已有技術(shù)激光是幾束單色光的單獨(dú)表演，色彩單調(diào)、可視性差的缺陷。本發(fā)明適用于娛樂及激光表演中，使得表演在色調(diào)上豐富，更具可視性，提高表演效果。


圖1是本發(fā)明的原理示意圖也是典型實(shí)施實(shí)例示意2是本發(fā)明中合成耦合系統(tǒng)的第一種形式的示意3是本發(fā)明中合成耦合系統(tǒng)的第二種形式的示意4是本發(fā)明的實(shí)施方案的結(jié)構(gòu)示意5是本發(fā)明的實(shí)施方案的結(jié)構(gòu)示意6是本發(fā)明的實(shí)施方案的結(jié)構(gòu)示意圖下面結(jié)合以上附圖作詳細(xì)說明
本發(fā)明典型的實(shí)施方案1如圖1激光器1、激光器3、激光器4分別采用紅、綠、藍(lán)三種單色激光器，根據(jù)不同的結(jié)構(gòu)需要可選用不同規(guī)格的激光器，常規(guī)使用波長(zhǎng)分別為670nm、532nm、473nm即可；調(diào)光系統(tǒng)2采用格-朗棱鏡或中性漸變密度片均可；合成耦合系統(tǒng)5采用第一種形式透射/反射鏡耦合法，使用兩片技術(shù)性能不同的透射/反射鏡7即可將紅、綠、藍(lán)三種激光合成一束；此種合成方式要求三種激光器的空間傳輸特性接近，無需輸出耦合系統(tǒng)6即可提供多色彩激光的使用。
本發(fā)明的實(shí)施方案2如圖4是簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)的一種方案，與典型方案原理相同，僅使用兩種激光器參與合成，激光器的搭配方案有紅-綠、紅-藍(lán)、藍(lán)-綠三種常用的技術(shù)方案。輸出合成色的可調(diào)節(jié)范圍較小，但結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低。
本發(fā)明的實(shí)施方案3如圖5是采用第二種形式合成耦合系統(tǒng)的典型實(shí)施方案，圖5中激光器1、激光器3、激光器4分別為紅、綠、藍(lán)三種單色激光器，根據(jù)不同的結(jié)構(gòu)需要可選用不同規(guī)格的激光器，常規(guī)使用波長(zhǎng)分別為670nm、532nm、473nm即可；調(diào)光系統(tǒng)2采用格-朗棱鏡或中性漸變密度片均可；合成耦合系統(tǒng)5采用第二種形式光纖合成法，三束單色激光經(jīng)過不同的輸入耦合鏡8從不同的輸入端進(jìn)入光纖9，從單一的光纖9輸出端輸出即可將紅、綠、藍(lán)三種激光合成一束。此時(shí)輸出光束的發(fā)散角大需要輸出耦合系統(tǒng)6的配合對(duì)光束進(jìn)行整形后方可使用。此種合成方式對(duì)參與合成的激光器的空間傳輸特性要求不嚴(yán)，使激光器的選擇范圍更大。
本發(fā)明的實(shí)施方案4如圖6是采用第二種形式合成耦合系統(tǒng)的簡(jiǎn)化實(shí)施方案，與方案3原理相同，僅使用兩種激光器參與合成，激光器的搭配方案有紅-綠、紅-藍(lán)、藍(lán)-綠三種常用方案。輸出合成色的可調(diào)節(jié)范圍較小，但結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低。此種合成方式對(duì)參與合成的激光的空間傳輸特性要求不嚴(yán)，使激光器的選擇范圍更大。
權(quán)利要求
1.一種多色彩激光的調(diào)光方法，其特征在于采用多束單色激光按一定比例合成并組成合成色激光輸出，通過調(diào)整紅、綠、藍(lán)激光構(gòu)成的比例來調(diào)節(jié)合成色的色調(diào)并形成可調(diào)節(jié)變化的多色彩激光。
2.一種多色彩激光器包括激光器1、調(diào)光系統(tǒng)2、激光器3、激光器4，其特征在于還包括有合成耦合系統(tǒng)5、輸出耦合系統(tǒng)6，激光器1、激光器3、激光器4的輸出端分別與其相對(duì)應(yīng)的調(diào)光系統(tǒng)2輸入端連接，每個(gè)調(diào)光系統(tǒng)2的輸出端分別對(duì)應(yīng)合成耦合系統(tǒng)5的一個(gè)輸入端，合成耦合系統(tǒng)5的輸出端與輸出耦合系統(tǒng)6的輸入端連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多色彩激光器，其特征在于合成耦合系統(tǒng)5包括N片透射/反射鏡7構(gòu)成(N+1)個(gè)輸入端。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多色彩激光器，其特征在于合成耦合系統(tǒng)5包括M片光纖輸入耦合鏡8和一根M合一的光纖9，每一輸入耦合鏡8分別與M合一光纖9的一個(gè)輸入端連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及多色彩激光的調(diào)光方法及激光器。采用多束單色激光按一定比例合成并組成合成色激光輸出,通過調(diào)整紅、綠、藍(lán)激光構(gòu)成的比例來調(diào)節(jié)合成色的色調(diào)并形成可調(diào)節(jié)變化的多色彩激光。激光器包括:三種色調(diào)的激光器、調(diào)光系統(tǒng)、合成耦合系統(tǒng)、輸出耦合系統(tǒng),采用調(diào)光、耦合結(jié)構(gòu)將多束單色光合成出所需要的彩色激光束、通過調(diào)光系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)表演過程中隨著不同使用需要隨時(shí)調(diào)整輸出顏色,解決已有技術(shù)激光是幾束單色光的單獨(dú)表演,可視性差的缺陷。本發(fā)明適用于娛樂及激光表演中,使得表演在色調(diào)上豐富,更具可視性,提高表演效果。
文檔編號(hào)G02F1/23GK1365168SQ0111646
公開日2002年8月21日 申請(qǐng)日期2001年4月17日 優(yōu)先權(quán)日2001年4月17日
發(fā)明者周天恩, 檀慧明, 葉子青 申請(qǐng)人:中國科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所