激光散斑减弱技术在显示中的应用研究

来源 :长春理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wutsc
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
激光器发明以后,在过去的50年里激光显示技术得到了迅速的发展并在商业产品中释放了大量的市场,紧凑的激光系统,比如边沿发射二极管激光器、垂直腔表面发射激光器和光学泵浦半导体激光器都非常适合激光显示系统,由于激光广泛的颜色特性、高效率和耐用性久而被目前人们认为激光是投影显示中最理想的光源,可以用于背投投影电视和投影器。  如今,激光显示为作为新一代显示技术的代表,正在推动国际显示产业的变革。但由于其光源高度相干性而产生的激光散斑,严重影响了成像质量,降低了图像的分辨率和对比度。这个问题始终是限制激光显示技术进步和推广的关键因素之一。因此,对激光散斑以及各类散斑减弱方法的研究,具有十分重要的意义。  散斑现象阻碍了用于信息显示的激光器应用,在过去30年里人们发展了许多方法去减弱散斑,目前这些方法主要分两类:  1)用具有不同波长或宽连续波的激光器控制时间相干。  2)调整激光光束的空间相干或匀化空间特性,即通过在整个光束范围内产生无规相位调制达到减弱散斑效应的目的。  本研究发现,激光散斑场是非交叉光谱纯的,即激光散斑场的时间相干性和空间相干性是相关的,这与传统光场存在的本质区别。因此在激光显示的应用中,解决散斑问题,首先要解决激光散斑场的相关性。交叉光谱纯会带来时间相干性和空间相干性的分离,同时会使散斑对比度发生变化。本论文创新地提出采用动态衍射光学元件(DOE)破坏散斑场的时空相关性,从而从根本上解决散斑问题。  衍射光学元件(DOE)由于其具有微型光学组件能产生期望分布的灵活性,所以能广泛应用在相干光学,典型地,通过在透明基层上的一侧蚀刻高低起伏的表面,DOE可作为相位调制组件来实现其应有功能。应用DOE能够人为的动态控制变换光波场实现减弱散斑的目的。DOE元件同时兼有振幅调制和相位调制功能,然而纯相位型调制元件的使用不会引起光能被吸收而损失掉,从而有可能获得很高的衍射效率。另一方面,DOE通常要求相位分布取值是分等级量化的。  本文通过动态散斑强度时空交叉相关函数,当计算散斑横向尺寸大于波长时,可不考虑光波的偏振性,使用衍射标量理论能够合理的应用于衍射光学元件的设计上来满足要求。为了实现波前调制和消除时空相干性的目的,我们使用两个铌酸锂(LN)晶体透射光栅做往复反向运动实现散斑减弱,在夫琅禾费衍射条件下,我们分析了动态散斑场并对其进行模拟,以此建立散斑减弱的动态DOE模型,对激光投影显示中DOE散斑减弱对比度计算的进行了理论计算。使用ZEMAX仿真了基于光栅方向可变模型散斑减弱图样,并提出结合动态光栅频率使用具有两个光栅的DOE实验表明散斑被抑制了5096,这一仿真结果与理论分析一致,对DOE参数进行一些修正,根据理论散斑噪声被减弱到2%。  通过Labview平台,对有无DOE和上下运动散斑对比度进行测试,并给出了实验中的散斑图样分析,同时对DOE运动频率及两DOE光栅距离对散斑对比度减弱程度进一步标定,对其运动幅度与散斑尺寸大小进行了分析,发现DOE运动后散斑对比度达到2%以下并有了明显的改善,对未来进一步工作提供了基础。
其他文献
一次,我不慎从楼上打翻水盆,水便倾泻而下,这时我注意到,水在下落过程中先分散成一系列水球,下落到距离地面一定 Once, I inadvertently knocked over the water basin from
大多数承担海上运输任务的船舶,现如今仍旧依赖螺旋桨作为主推进器及舵作为转向装置推进和操纵船舶,部分船舶虽然装有侧推器,但是仅在低速靠离泊情况下使用。因而,当需要对三
随着三维扫描技术的日臻成熟和三维图像在各个领域的广泛应用,三维图像的处理技术也被越来越多的专家和学者深入研究,三维模型的骨架提取是其中一项很重要的技术,在图形动画、图
乙炔(C2H2)生产工艺主要分为湿法和干法两种,湿法乙炔工艺在行业内以使用多年,环境污染问题一直是湿法乙炔工艺的主要问题,文章对传统湿法乙炔工艺进行分析,并对湿法乙炔工艺
近年来,艺术元素越来越多地被融入到品牌营销活动中,如何更好地借助艺术元素来提升品牌层次成为值得企业思考的问题.本文以营销3.0时代、消费文化的变迁、马斯洛需求层次理论
当今时代,互联网技术的迅速发展和广泛普及为媒体带来了巨大变革,企业如今面对的,是以丰富多元的观察角度、无所不在,无时不在的观察强度,和速度极快、辐射极广的传播力度为
AlON透明陶瓷是一种新型的功能陶瓷,它不仅具有良好的力学性能和化学稳定性,而且在红外到紫外波段均有良好的透光性,因此被广泛的应用于特种仪器制造、红外探测等领域,具有非
为了更好地维护日益复杂的光纤通信系统,监测光信号的时域和频域特征,开发具有时域和频域测量功能的宽带高速光电信号分析仪是解决该问题的有效途径。然而,与仪器密切相关的
期刊
上 集rn1.罗村沟 日rn天空灰蓝,没有云彩.炎炎七月,热浪滚滚,土岭高低起伏.rn镜头渐向一条二三十米深、百余米宽的深沟——罗村沟推近.沟底两边树木依稀可见新绽的嫩芽,知了
期刊