專利名稱：多色彩激光的調光方法及激光器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于激光器技術領域，涉及一種對激光演示方法及系統(tǒng)的改進。
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，其每臺激光器的顏色是單色調的。激光表演需用多臺、多種顏色的激光器進行單獨表演，來顯示多束單色調的激光光束，這種激光光束的色調可視性較差。
本發(fā)明的目的是解決單色激光器顏色單調、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，通過調整紅、綠、藍激光構成的比例來調節(jié)合成色的色調并形成可調節(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應的調光系統(tǒng)2輸入端連接，每個調光系統(tǒng)2的輸出端分別對應合成耦合系統(tǒng)5的一個輸入端，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的兩種結構形式(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構成(N+1)個輸入端。
(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的一個輸入端連接。
激光器的動態(tài)工作過程多色彩激光器在工作時，激光器1、激光器3、激光器4同時開啟，激光器1、激光器3、激光器4的輸出光束經過調光系統(tǒng)2進入合成耦合系統(tǒng)5即實現(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對多色彩激光輸出光束進行整形，達到使用所需要的色彩要求，通過調整調光系統(tǒng)2控制參與合成的激光器1、3、4源光束的相互比例關系，本發(fā)明多色彩激光器即可實現(xiàn)輸出激光的色彩調整。
本發(fā)明中合成耦合系統(tǒng)5兩種結構形式的工作過程第一種形式采用透射/反射鏡耦合法時，第一片透射/反射鏡7對激光器1的輸出光束透射、對激光器2的輸出光束反射，通過調整第一片透射/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對激光器1與激光器2的合成光束透射、對激光器3的輸出光束反射，通過調整第二片透射/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，多束單色激光經過不同的輸入耦合鏡8從不同的輸入端口進入光纖9，從單一的輸出端口輸出即實現(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)點是采用調光、耦合結構將多束單色光合成出所需要的彩色激光束、通過調光系統(tǒng)可實現(xiàn)表演過程中隨著不同使用需要隨時調整輸出顏色，提供了一種多色彩激光的調光方法及激光器。解決了已有技術激光是幾束單色光的單獨表演，色彩單調、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施實例示意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)明的實施方案的結構示意5是本發(fā)明的實施方案的結構示意6是本發(fā)明的實施方案的結構示意圖下面結合以上附圖作詳細說明
本發(fā)明典型的實施方案1如圖1激光器1、激光器3、激光器4分別采用紅、綠、藍三種單色激光器，根據(jù)不同的結構需要可選用不同規(guī)格的激光器，常規(guī)使用波長分別為670nm、532nm、473nm即可；調光系統(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，使用兩片技術性能不同的透射/反射鏡7即可將紅、綠、藍三種激光合成一束；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)明的實施方案2如圖4是簡化結構的一種方案，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、藍-綠三種常用的技術方案。輸出合成色的可調節(jié)范圍較小，但結構簡單、成本低。
本發(fā)明的實施方案3如圖5是采用第二種形式合成耦合系統(tǒng)的典型實施方案，圖5中激光器1、激光器3、激光器4分別為紅、綠、藍三種單色激光器，根據(jù)不同的結構需要可選用不同規(guī)格的激光器，常規(guī)使用波長分別為670nm、532nm、473nm即可；調光系統(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，三束單色激光經過不同的輸入耦合鏡8從不同的輸入端進入光纖9，從單一的光纖9輸出端輸出即可將紅、綠、藍三種激光合成一束。此時輸出光束的發(fā)散角大需要輸出耦合系統(tǒng)6的配合對光束進行整形后方可使用。此種合成方式對參與合成的激光器的空間傳輸特性要求不嚴，使激光器的選擇范圍更大。
本發(fā)明的實施方案4如圖6是采用第二種形式合成耦合系統(tǒng)的簡化實施方案，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、藍-綠三種常用方案。輸出合成色的可調節(jié)范圍較小，但結構簡單、成本低。此種合成方式對參與合成的激光的空間傳輸特性要求不嚴，使激光器的選擇范圍更大。
權利要求
1.一種多色彩激光的調光方法，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，通過調整紅、綠、藍激光構成的比例來調節(jié)合成色的色調并形成可調節(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應的調光系統(tǒng)2輸入端連接，每個調光系統(tǒng)2的輸出端分別對應合成耦合系統(tǒng)5的一個輸入端，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構成(N+1)個輸入端。
4.根據(jù)權利要求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的一個輸入端連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及多色彩激光的調光方法及激光器。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,通過調整紅、綠、藍激光構成的比例來調節(jié)合成色的色調并形成可調節(jié)變化的多色彩激光。激光器包括:三種色調的激光器、調光系統(tǒng)、合成耦合系統(tǒng)、輸出耦合系統(tǒng),采用調光、耦合結構將多束單色光合成出所需要的彩色激光束、通過調光系統(tǒng)可實現(xiàn)表演過程中隨著不同使用需要隨時調整輸出顏色,解決已有技術激光是幾束單色光的單獨表演,可視性差的缺陷。本發(fā)明適用于娛樂及激光表演中,使得表演在色調上豐富,更具可視性,提高表演效果。
文檔編號G02F1/23GK1365168SQ0111646
公開日2002年8月21日 申請日期2001年4月17日 優(yōu)先權日2001年4月17日
發(fā)明者周天恩, 檀慧明, 葉子青 申請人:中國科學院長春光學精密機械與物理研究所