[发明专利]偏振光源

说明书

领域

本发明涉及到光学、材料及电子学领域，尤其是涉及到一种节能偏振光源。

背景

大多数光源发出的光都是随机偏振化的光。然而，在一些应用中需要线偏振光或圆偏振光。例如，很多光阀(如，液晶显示)和光学处理器需要线偏振光。

把随机偏振光转换成偏振光的先前技术系统依然存在。一些先前的技术系统在光源前面使用一个偏振器。未偏振的光穿过该偏振器后就产生了偏振光。由于偏振器允许一个偏振分量的传播，但同时它还会吸收其它偏振分量，所以，这些系统很不节能。在偏振器中大约损失了一半的光能。

其它先前的技术系统用偏振光束分光器来偏振光。偏振光束分光器允许所需要的偏振分量穿过，但是不需要的偏振分量被偏离开，在其它地方就有能量损失。因此，该类系统也很不节能。

一些先前的技术系统使用如下组件：镜子，片形光源，四分之一波长延迟片和反射偏光片。该反射偏振器是一个允许一个偏振分量穿过，而把其它偏振分量反射回去的装置。其它偏振分量被四分之一波长延迟器、光源和镜子循环使用。这些先前的技术系统不节能。每当光穿过时，非透明光源就引起了混乱的光偏振。因此，没有实现光的高效再循环。

摘要

公开了一种节能的偏振光源系统。在实际应用中，该系统由一个反射器和一个反射偏振器组成。在该反射器和反射偏振器之间放有一个透明光源和一个波延迟器。

用参考附图来描述上述特征及其它首选特征(包括元件的组合及实现的详细情况)，并且在权利要求书中指出了这些特征。不言而喻，此处所描述的具体方法和系统仅如图解所示，不受任何局限性。正如艺术领域的技术人员所理解的，在不超出本发明的范围的前提下，可将此处所描述的原理和特征应用于很多实例。

图纸的简要说明

本说明书中所包括的附图对目前的首选实例、上文中的一般性描述及下文中的详细描述进行了说明，以解释本发明的原理。

图1A为典型偏振光源的横截面的实例框图。

图1B为描述典型光线的偏振状态的典型偏振光源的横截面的实例框图。

图2A为典型的偏振光源装置的横截面的实例框图。

图2B为描述典型光线的偏振状态的典型偏振光源的横截面的实例框图。

图3A为典型偏振光源的横截面的实例框图。

图3B为描述典型光线的偏振状态的典型偏振光源的横截面的实例框图。

图4A为典型偏振光源的横截面的实例框图。

图4B为描述典型光线的偏振状态的典型偏振光源的横截面的实例框图。

图5A为典型透明光源的实例框图。

图5B为典型透明光源侧视图的实例框图。

图6为典型光源核心部分的典型元件的实例框图。

图7为具有不同扩散器分布密度的典型光源的实例图。

图8为有两个光源的典型光源的实例图。

图9为有一个反射式核心的典型光源的实例图。

详细描述

公开了一种节能的偏振光源系统。在实际应用中，该系统由一个反射器和一个反射偏振器组成。在该反射器和反射偏振器之间放有一个透明光源和一个波延迟器。

图1A为典型偏振光源系统199的横截面的实例框图。该装置包含一个可能为任意反光镜(包括金属面)的镜子101、分布布拉格反射器、混合反射器、全内反射器、全方位反射器或散射反射器。四分之一波长延迟器102放置在镜子101的前面。透明光源103放置在四分之一波长延迟器102的前面。反射圆偏振器104放置在透明光源103的前面。反射圆偏振器104将来自光源103的光分开，这样，一些带圆偏振的光穿过了此偏振器，而一些光被反射回去。偏振光源系统199是一种发圆偏振光的节能光源。

四分之一波长延迟器102是一种双折射装置，其在一个方向上的光偏振与其它方向上的光偏振之间的光程差等于光波长的四分之一。根据实际应用，四分之一波长延迟器102无需为理想的四分之一波长延迟器。在一种实际应用中，四分之一波长延迟器102有一个超过波长范围的四分之一波长的光程差(众所周知的宽带四分之一波长延迟器)。在其它实际应用中，对于不同的波长而言，作为波长一小部分的光程差是不同的。波长延迟器102没有与四分之一波长相等的光程差，但有与波长任一小部分(如，八分之一，四分之三等)相等的光程差。