[发明专利]具有减小的斑点的宽带激光灯

说明书

技术领域

本发明涉及具有减小的斑点的宽带激光灯(比如二极管泵浦纤维或波导激光器或半导体二极管激光器)及其作为用于取代传统弧光灯的光源的可能用途。本发明的宽带激光灯可以被用作投影显示器以及多种照明应用的光源，比如前灯、商店照明、家庭照明、重点照明、点照明或者剧场照明。

背景技术

斑点是与激光的相干性有关的一种效应，其在图像中导致所不希望的颗粒性。激光斑点是一个很严重的问题，其是由于相干光从光学粗糙表面的反射或者通过该光学粗糙表面的透射所导致的随机干涉图样而造成的。斑点看起来非常惹人讨厌，过去用来最小化斑点的方法是例如通过振动投影屏幕来扰乱与每一个波前相关联的相位相干性。

US-A1 2002/00196414公开了一种具有减小的斑点的激光成像系统；其中该激光成像系统包括独立的激光辐射发射器的空间重叠的1D阵列或者替代的2D阵列，其中每一个发射器具有以某一任意波长λ_0i为中心的谱带宽Δλ_i。通过设计，允许所述阵列的各元件具有略微不同的中心波长，从而产生总体带宽ΔΛ，该总体带宽远大于该阵列中的任何单独发射器的带宽Δλ_i。所得到的增大的带宽减小了所显示的图像中的斑点。

所述具有减小的斑点的激光成像系统的缺陷在于，每个共振器只发射一个波长，从而需要多个共振器，其中的每一个在略微偏移的波长下进行发射，以便减小斑点。此外，必须有附加的光学装置来收集足够数量的所述略微偏移的波长，以便形成经过带宽增强的可见辐射束，从而减小斑点。因此，根据US-A1 2002/00196414的激光成像系统不允许具有以下特征：低垂直制造范围、较少的组件数量、提高的稳健性、提高的紧凑度、改进的可见光输出和/或低成本。

长期以来一直需要简化具有减小的斑点的激光器的制造过程，以便提供低垂直制造范围、较少的组件数量、提高的稳健性、提高的紧凑度、改进的可见光输出和/或低成本，以便提供一种其光束性能优于弧光灯或者与之相当的光源，从而所述激光器例如可以被用作具有更好的或类似的辐射性能的光源以便取代弧光灯。

发明内容

本发明的一个目的是通过提供一种具有减小的斑点的宽带激光器来克服上述缺陷，所述宽带激光器具有与弧光灯类似的辐射性能。本发明的宽带激光器光源更易于生产、更紧凑并且与现有技术中已知的激光器相比更类似于弧光灯。

所述目的是通过提供一种具有光学激光共振器的波导激光器来实现的，所述光学激光共振器发射具有减小的斑点噪声的可见辐射，其中所述光学共振器是由处在可见辐射发射激光材料的两端的至少一个反射镜或两个反射镜形成的，其中该光学共振器增强多模操作，从而所述可见辐射发射激光材料发射光谱展宽的可见辐射，其中所述光谱展宽的可见辐射的包络函数具有处在1nm到15nm内的半高全宽(FWHW)。

根据本发明使用的术语“包络函数”指的是表示至少一个波导激光器的单独的重叠的光谱展宽的可见辐射发射光谱的高斯函数或洛仑兹函数，所述至少一个波导激光器包括具有激光材料的光学共振器，其根据本发明增强多模操作，例如参见图7。

所述高斯函数或者洛仑兹函数被如下定义：

高斯：y=y0+Awπ2e2(x-x0)w2]]>