DE19638235A1 - Verfahren und Anordnung zur Erzeugung von Laser-Strahlung sowie Verwendung - Google Patents
Verfahren und Anordnung zur Erzeugung von Laser-Strahlung sowie VerwendungInfo
- Publication number
- DE19638235A1 DE19638235A1 DE1996138235 DE19638235A DE19638235A1 DE 19638235 A1 DE19638235 A1 DE 19638235A1 DE 1996138235 DE1996138235 DE 1996138235 DE 19638235 A DE19638235 A DE 19638235A DE 19638235 A1 DE19638235 A1 DE 19638235A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- radiation
- pulses
- wavelength
- different wavelengths
- source
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Ceased
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N9/00—Details of colour television systems
- H04N9/12—Picture reproducers
- H04N9/31—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
- H04N9/3129—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM] scanning a light beam on the display screen
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/23—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour for the control of the colour
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/04—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping, e.g. by electron beams
- H01S5/042—Electrical excitation ; Circuits therefor
- H01S5/0428—Electrical excitation ; Circuits therefor for applying pulses to the laser
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Lasers (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung von Laser-Strahlung wenigstens zweier un
terschiedlicher, im Spektrum zueinander beabstandeter Wellenlängen, wobei jede Wellenlänge
der Strahlung selektiv moduliert wird und in einen gemeinsamen Strahlengang geführt wird, so
wie eine Anordnung zur Erzeugung von Laserstrahlung und die Verwendung der Anordnung.
Aus der Veröffentlichung "Bright future projected for lasers in electronic cinemas", Laser Focus
World 29, November 1993, von William E. Glenn und G. J. Dixon, Seiten 73 bis 80 (1) sind La
serprojektoren bekannt, die zur gleichmäßigen Farbgestaltung eines Projektionsbildes drei
Strahlungsquellen jeweils für den blauen, grünen und roten Spektralbereich aufweisen, wobei
sich für die Strahlungsquellen der drei Grundfarben folgenden Wellenlängebereiche des Spek
trums ergeben:
blau : 470 ± 10 nm
grün : 530 ± 10 nm,
rot : 605 ± 10 nm.
blau : 470 ± 10 nm
grün : 530 ± 10 nm,
rot : 605 ± 10 nm.
Bei einer Gesamtlaserleistung von 10 Watt, die gleichmäßig auf die Wellenlängen der drei
Grundfarben verteilt ist, ist die Ausleuchtung einer Kinoleinwand herkömmlicher Größe möglich.
Es ist auch möglich, größere Abweichungen von diesen Wellenlängenbereichen zuzulassen, je
doch ist dann eine höhere Laserleistung erforderlich, um Farbechtheit des Bildes zu
gewährleisten.
So ist aus der DE-PS 43 06 797 ein Fernsehprojektionssystem bekannt, das folgende Wellen
längen der Grundfarben vorsieht:
blau : 470 nm
grün : 545 nm
rot : 620 nm.
blau : 470 nm
grün : 545 nm
rot : 620 nm.
Als Strahlungsquellen sind hierzu Edelgas-Laser, wie z. B. Argonmischgas-Laser oder Krypton
mischgas-Laser mit Lichtmodulatoren bzw. direkt ansteuerbare Halbleiter-Laser oder LED
vorgesehen.
Bisherige Laser-Strahlungsquellen, wie z. B. Argon-, bzw. Krypton-Ionenlaser für die Farben
blau und grün und Farbstoff-Laser für die Farbe rot sind verhältnismäßig aufwendig und weisen
in der Regel einen verhältnismäßig geringen Wirkungsgrad auf.
Weiterhin ist es aus der DE 195 06 608 A1 bekannt, zur Erzeugung von Strahlung hoher Effizi
enz im blauen Spektralbereich aus der polarisierten Grundwellenstrahlung eines
Nd:YAG-Lasers mit einer Wellenlänge von ca. 1318.8 nm mit Hilfe eines ersten LBO-Kristalls
durch Verdoppelung der Grundwellenfrequenz bei nichtkritischer Phasenanpassung die zweite
Harmonische der Grundwelle abzuleiten und durch Summenfrequenzbildung aus Grundwelle
und der zweiten Harmonischen in einem zweiten LBO-Kristall bei nichtkritischer Phasenanpas
sung Strahlung mit einer Wellenlänge im Bereich von ca. 439 nm zu erzeugen, welches der
Farbe blau entspricht.
Aus der DE 195 03 929 A1 ist ein Farbbilderzeugungssystem bekannt, das zur Darstellung reel
ler oder virtueller, zweidimensionaler oder dreidimensionaler, farbiger oder monochromer Bilder
insbesondere für Fernseh- oder Video-Anwendungen dient. Dabei wird von der Technologie der
Wellenleitermodulatoren Gebrauch gemacht. In einem Fall wird davon ausgegangen, daß in ei
nem einmodigen Breitbandwellenleiter Wellenlängen des Lichts mit Hilfe eines steuerbaren Fil
terelements austauschbar sind; bei geeigneten Filterelementen gelingt es somit Farbwerte im
Spektrum des sichtbaren Lichts einzustellen. Durch eine synchron zur Farbwerteinstellung und
zur im Breitbandwellenleiter erfolgenden Intensitätsmodulation des Lichts vorgenommene Ab
lenkung der erzeugten farbigen Bildpunkte wird ein farbiges Bild erzeugt.
Weiterhin ist eine Einheit zur räumlichen Strahlvereinigung zum räumlichen Zusammenführen
von Lichtanteilen unterschiedlicher Wellenlänge, z. B. der Grundfarben rot, grün und blau zu
verwenden und das räumlich zusammengeführte Licht so abzulenken, daß durch eine zur Ab
lenkung des zusammengeführten Lichts synchrone Modulation der Lichtanteile ein virtuelles
Bild im Raum oder ein reelles Bild auf einer Projektionswand entsteht, das mit dem Auge des
Beobachters wahrgenommen werden kann.
Aufgrund der für die drei Grundfarben erforderlichen drei Modulatoren-Anordnung handelt es
sich um eine verhältnismäßig aufwendige Lösung der Farbprojektion. Weiterhin werden für die
Zusammenführung der drei Grundfarben rot, grün, blau zwei Verzweiger benötigt, die allein zu
einer Dämpfung von 6 db durch unvermeidbare Verluste an den Y-Verzweigern führen können.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Farbmischung für Laserstrahlung zu schaffen, bei der auf ei
ne kostspielige Modulatoren-Anordnung verzichtet werden kann; weiterhin sollen möglichst ge
ringe Dämpfungen in Verzweigungs- oder Koppel-Systemen erzielt werden.
Die Aufgabe wird verfahrensgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1
gelöst.
Als vorteilhaft erweist sich die serielle Modulation von Strahlungs-Impulsen unterschiedlicher
Wellenlänge im Zeitmultiplexverfahren hinsichtlich des geringen gerätetechnischen Aufwandes
und der damit verbundenen geringen Baugröße, so daß sich hier auch Anwendungen in minia
turisierten Vorrichtungen ergeben können.
Vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens sind in den Ansprüchen 2 bis 6 angegeben.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens werden ausgehend von dem gepulsten
Laser Strahlungsimpulse mit einer vorgegebenen Impulsfolgefrequenz in einer Frequenzkon
versionsstufe in Impulse mit drei unterschiedlichen Wellenlängen in einem nach Wellenlängen
getrennten Strahlengang konvertiert und einem Verzögerungsglied mit Verzögerungsstrecken
für wenigstens zwei der Wellenlängen zugeführt; dabei wird ein zeitlicher Abstand zwischen Im
pulsen verschiedener Wellenlänge innerhalb einer Periode bzw. Resonator-Umlaufzeit erzeugt
und anschließend werden alle Anteile der räumlich getrennten Strahlung nach Verlassen des
Verzögerungsgliedes mit Hilfe eines Koppelgliedes zu einem gemeinsamen Strahlengang zu
sammengefaßt und einem Modulator als Zeitmultiplex-Signal zugeführt, wobei die Impulse auf
einanderfolgend moduliert werden können; dabei erfolgt die Ansteuerung des Modulators im
Takt der Resonatorumlaufzeit des gepulsten Lasers durch Steuerimpulse aus einer Modulati
onsquelle derart, daß aufeinanderfolgende Steuerimpulse zeitlich mit den zyklisch zugeführten
Strahlungsimpulsen unterschiedlicher Wellenlängen sich überlagern. Folglich können die Impul
se je nach Wellenlänge selektiv amplitudenmoduliert werden, um durch rasche zeitliche aufein
anderfolgende Projektion im Auge des Beobachters ein Farbbild, bzw. Bildpunkt vorgegebener
Farbe zu erzeugen. Es erweist sich dabei als vorteilhaft, daß aufgrund der Trägheit des
menschlichen Auges eine drastische Vereinfachung gegenüber den bisherigen parallel geführ
ten Strahlen zur additiven Mischung der drei Grundfarben möglich ist.
Die Aufgabe wird anordnungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 7
gelöst.
Als vorteilhaft erweist es sich, daß die technische Realisierung nur verhältnismäßig kleine An
steuerspannungen erfordert, welche typischerweise im Bereich von wenigen Volt liegen; die
Realisierung einer elektrischen Ansteuerung mit den erforderlichen Anstiegszeiten und Wieder
holraten ist daher kostengünstig möglich. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Anordnung sind in
den Ansprüchen 8 bis 12 angegeben.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Strahlungsquelle einen gepulsten Laser des
Mode-Locking-Typs auf, dessen Ausgang mit dem Eingang einer Frequenzkonversionsstufe
zur Bildung von Strahlungs-Impulsen der Grundfarben Rot, Grün, Blau verbunden ist, deren
Strahlungsausgang nach Wellenlängen getrennt mit dem Eingang eines Verzögerungsgliedes
verbunden ist, das zwei Verzögerungsstrecken für die drei Wellenlängen aufweist. Das Verzö
gerungsglied ist über einen nach Wellenlängen getrennten Ausgang mit einem nach Wellenlän
gen getrennten Eingang des Koppelgliedes verbunden, wobei das Koppelglied zur Strahlzu
sammenführung dichroitische Spiegel aufweist. Hieraus ergeben sich verhältnismäßig geringe
Dämpfungseigenschaften, so daß vorteilhafterweise ein hoher Wirkungsgrad erzielt wird.
Die Aufgabe wird verwendungsgemäß durch Anspruch 13 gelöst.
Hierbei erweist es sich als vorteilhaft, daß durch Trägheit des menschlichen Auges eine rasche
Aufeinanderfolge amplitudenmodulierter Impulse der drei Grundfarben eine farbgetreue Wie
dergabe von Bildpunkten auf einfache kostengünstige Weise ermöglichen.
Der Gegenstand wird im folgenden anhand der Fig. 1a, 1b, 1c, 1d, 1e, 1f und 2 näher
erläutert.
Fig. 1a zeigt schematisch ein prinzipielles Blockschaltbild der Erfindung;
Fig. 1b zeigt ein Amplituden-Zeit-Diagramm einer Impulsfolge des gepulsten Lasers
Fig. 1c zeigt ein Amplituden-Zeit-Diagramm der konvertierten Impulse nach Durchlaufen der
Frequenz-Konversion
Fig. 1d zeigt die zeitliche Verzögerung der grünen und blauen Strahlungs-Impulse gegenüber
dem roten.
Fig. 1e zeigt zyklisch aufeinanderfolgend den roten, grünen und blauen Strahlungs-Impuls als
Zeit-Multiplex Signal
Fig. 1f zeigt beispielhaft die durch Modulation hervorgerufene Bildung der Farbe Gelb durch
eine hohe Amplitude-der roten, eine reduzierte Amplitude der grünen und eine geringe Amplitu
de der blauen Strahlungs-Impulse, die nur zum Zwecke besserer Anschaulichkeit nicht maß
stabsgerecht eingetragen sind.
Fig. 2 zeigt schematisch den Schaltungsaufbau mit hinzugefügten Zeitdiagrammen einer be
vorzugten Ausführungsform mit gepulsten Mehrfach-Lasern des Mode-Locking-Typs und nach
geschalteter Farb-Modulation.
Gemäß Fig. 1a weist Strahlungsquelle 1 eine Laserquelle 2 auf, die als gepulster Laser aus
gebildet ist und Impulse der Pulslänge Tp mit der Wiederholrate Frp abgibt; die Wiederholrate
Frp liegt im Bereich von 50 bis 200 MHz, vorzugsweise bei 100 MHz und entspricht der rezipro
ken Resonatorumlaufzeit TR; die Resonatorumlaufzeit wird auch als Impulsabstand bezeichnet.
Hieraus ergibt sich ein Tastverhältnis von Impulsbreite zu Impulsabstand von ca. 1 : 1000. Auf
grund des kleinen Tastverhältnisses ist die Spitzenleistung erheblich höher als eine Durch
schnittsleistung bei kontinuierlichem Betrieb.
Die von der gepulsten Laserquelle 2 ausgehende infrarote Laserstrahlung wird einem Fre
quenzkonverter 3 zugeführt, in dem durch mehrere nachgeschaltete nichtlineare Prozesse die
Grundfarben rot, grün und blau für die Laserprojektion in ausreichender Leistung mit von mehr
als 1 Watt pro Farbe erzeugt werden. Verfahren zur Summenfrequenzmischung durch nichtli
neare Kristalle sind allgemein bekannt und beispielsweise in der US-PS 53 33 142 beschrieben.
Am Ausgang 4 des Frequenzkonverters 3 tritt räumlich getrennte Strahlung der Impulse ver
schiedener Wellenlängen über die Ausgänge 4′, 4′′ und 4′′′ aus und wird dem Eingang 5 des
Verzögerungsgliedes 6 zugeführt, wobei jeweils dem Ausgang 4′ Eingang 5′, dem Ausgang 4′′
Eingang 5′′ und Ausgang 4′′′ dem Eingang 5′′′ zugeordnet ist. Der räumlich getrennte Eingang 5
des Verzögerungsgliedes 6 ist zur zeitlichen Staffelung der gleichzeitig abgegebenen Impulse
mit Verzögerungsstrecken 6′′ und 6′′′ versehen, die den Eingängen 5′′, 5′′′ zugeordnet sind; ein
"roter" Impuls wird über Eingang 5′ ohne Verzögerung an Ausgang 7′ des Verzögerungsgliedes
6 geführt, während die über Verzögerungsstrecke 6′′ bzw. 6′′′ geführten Impulse "grün" und
"blau" über die Ausgänge 7′′ und 7′′′ abgegeben werden.
Die über Ausgang 7 der Strahlungsquelle 1 austretenden Strahlungsimpulse werden den Ein
gängen 8′, 8′′, 8′′′ eines Koppelgliedes 9 zugeführt, welches die Strahlung der drei Impulse "rot",
"grün" und "blau" in einem gemeinsamen Strahl durch dichroitische Strahlteiler führt; ein sol
ches Koppelglied ist beispielsweise aus der DE 195 03 929 A1 bekannt; die Impulse liegen nun
mehr als zeitmultiplexes Signal vor, wobei sich die Farben "rot", "grün", "blau" innerhalb einer
Resonator-Umlaufzeit zyklisch abwechseln. Aus dem Koppelglied 9 wird über Ausgang 11 das
zeitmultiplexe Signal einem ersten Eingang 13 des Modulators 14 zugeführt, welcher über ei
nen zweiten Eingang 15 Modulations- bzw. Steuer-Signale aus Ausgang 17 einer Modulations
quelle 16 zugeführt erhält. Die Modulationsquelle 16 weist einen ersten Eingang 18 zur Eingabe
des Farb-Modulationssignals sowie einen zweiten Eingang 19 zur Zuführung von Synchronisati
onsimpulsen aus Strahlungsquelle 1 auf; im vorliegenden Fall ist der Ausgang 21 des gepulsten
Lasers 2 über einen optoelektrischen Wandler 22 mit dem zweiten Eingang 19 von Modulati
onsquelle 16 verbunden.
Es ist somit sichergestellt, daß das Steuer- bzw. Farb-Modulations-Signal am Eingang 15 des
Modulators mit dem zeitmultiplexen Signal am Eingang 13 des Modulators zeitlich abgestimmt
ist. Der Ausgang des Modulators 14 ist mit einer hier schematisch dargestellten Ablenkeinheit
23 über einen Wellenleiter verbunden, wobei die Ablenkeinheit die schematisch mit Ziffer 24
dargestellte Strahlung auf eine Projektionsfläche 20 abgibt.
Fig. 1b zeigt im Amplituden-Zeitdiagramm eine Impulsfolge zweier vom gepulsten Laser 2 (ge
mäß Fig. 1a) abgegebener Impulse Tp mit einer Periodendauer TR, welche der Resonatorum
laufzeit entspricht und dem reziproken Wert der Wiederholrate Frp bzw. der Impulsfolgefrequenz
entspricht. Die Zeitachse ist mit t bezeichnet, während die Amplitudenachse mit A bezeichnet
ist.
Fig. 1c stellt die gleichzeitige Frequenzkonversion des vom gepulsten Laser dem Frequenz
konverter 3 (Fig. 1a) zugeführten Strahlungsimpulses dar, wobei nach dem Prinzip der
Summenfrequenzmischung vom Frequenzkonverter 3 (Fig. 1a) zwei rote Impulse der Amplitu
de A(R), zwei grüne Impulse der Amplitude A(G) sowie zwei blaue Impulse der Amplitude A(B)
abgegeben werden, die sich alle zeitlich überdecken. Bei Eintritt in Verzögerungsglied 6 (Fig.
1a) werden die roten Impulse bis zum Ausgang 7′ ohne jede Verzögerung weitergeleitet, wäh
rend der grüne Impuls über Eingang 5′′ und Verzögerungsstrecke "6" eine Verzögerung erfährt,
die einen Drittel der Periodendauer der bzw. Resonator-Umlaufzeit Tr entspricht; weiterhin wird
der blaue Strahlungsimpuls, welcher über Eingang 5′′′ dem Verzögerungsglied zugeführt wird,
mittels Verzögerungsstrecke 6′′′ um zwei Drittel der Periodendauer von Tr verzögert und über
Ausgang 7′′′ Eingang 8′′′ des Koppelglieds 9 zugeführt. Die zeitliche Verzögerung des grünen
und blauen Impulses ist anhand Fig. 1d erkennbar.
Aufgrund der Strahlungsvereinigung der roten, grünen und blauen Strahlungsimpulse in Kop
pelglied 9 (gemäß Fig. 1a) entsteht ein zeitmultiplexes Signal aus wechselweise roten, grünen
und blauen Impulsen, die jeweils um ein Drittel der Periodendauer Tr beabstandet sind; wie an
hand Fig. 1c erkennbar ist, wiederholt sich zyklisch eine neue Impulsfolge, so daß sich an den
blauen Impuls am Ende der alten Periode zu Beginn der neuen Periode wieder ein roter Impuls
mit nachfolgend grünen und blauen Impulsen anschließt.
Die anhand Fig. 1e erkennbare Impulsfolge von roten, grünen und blauen Strahlungsimpulsen
wird mittels Modulationssignal in Modulator 14 (Fig. 1a) so moduliert, daß durch Dämpfung
vorgegebener Farbanteile des Spektrums Impulse einer oder zweier Farben so weit gedämpft
werden, daß der durch Farbsteuerung vorgegebene Farbeindruck auf der Bildfläche entsteht.
Dies bedeutet, daß durch individuelle Modulation eines jeden Einzelimpulses die Darstellung
der erforderlichen Farbmischung erfolgt, wobei in Fig. 1e die Farbe gelb dargestellt werden
soll.
Anhand des Modulationssignaldiagramms im oberen Teil der Fig. 1e ist erkennbar, daß zur
Erzeugung der Farbe gelb der rote Impuls mit der Bezeichnung A(R) zu 100% ausgesteuert
wird, während der Impuls für grün A(G) zu ca. 60% ausgesteuert werden soll, während der für
blau vorgesehene Impuls A(B) maximal 30% gedämpft wird. Das so entstandene modulierte
Signal ist in Fig. 1f dargestellt, wobei die exakte zeitliche Abstimmung zwischen dem Modula
tionssignal und den als Zeit-Multiplexsignal vorliegenden Farbimpulsen über einen Synchroni
sierimpuls des gepulsten Lasers (Fig. 1a), welcher der Modulationsquelle 16 über Wandler 22
zugeführt wird, sichergestellt ist.
Anhand Fig. 1f ist erkennbar, daß der rote Impuls A(R) seine volle Amplitude erhält, während
der grüne Impuls A(G) geringfügig gedämpft ist und der blaue Impuls A(B) so stark gedämpft
ist, daß er nur noch schwach erkennbar wäre; zwecks besserer Erkennbarkeit ist der blaue Im
puls in dieser Figur nicht maßstäblich dargestellt. An den blauen Impuls A(B) schließt sich in zy
klischem Umlauf wiederum der rote Impuls A(R) mit seiner vollen Amplitude an; aufgrund der
Zeitmultiplexausgabe der Strahlungsimpulse entsteht keine Farb-Mischung auf der Projektions
fläche, sondern die Farbmischung erfolgt erst durch Betrachtung des Bildpunktes auf der Pro
jektionsfläche 20 im menschlichen Auge aufgrund seiner Trägheit; allerdings ist es möglich
photochemisches Material, wie z. B. Farbfilm - oder optoelektronisches Speichermaterial mit
dem Zeitmultiplex-Signal zu belichten.
Anhand Fig. 2 ist erkennbar, daß der Aufbau der prinzipiellen Laseranordnung im wesentli
chen der der Fig. 1 entspricht, wobei jedoch Strahlungsquelle 1′ in ihrem Inneren gegenüber
Strahlungsquelle 1 einen abweichenden Aufbau aufweist. Gemäß Fig. 2 besteht die gepulste
Laserquelle 25 aus drei gepulsten Einzellasern 25′, 25′′ und 25′′′, von denen der erste gepulste
Laser 25′ eine Impulsfolge roter Impulse, der zweite gepulste Laser 25′′ eine Impulsfolge von
grünen Laserimpulsen und der dritte gepulste Laser 25′′′ eine Impulsfolge von blauen Strah
lungsimpulsen erzeugt. Die Impulse der drei Laserquellen werden ähnlich wie bei Fig. 1a um
jeweils ein Drittel der Periode der Resonatorumlautzeit zeitlich gestaffelt, wobei die zeitliche
Staffelung durch ein elektrisches Verzögerungsglied 26 erzwungen wird, welches von dem als
Taktgeber wirkenden ersten gepulsten Laser 25′ angesteuert wird und nach Wandlung des opti
schen Signals in ein elektrisches Signal dieses um eine Drittelperiode verzögert zur Ansteue
rung des zweiten gepulsten Lasers 25′′ zwecks Erzeugung von grünen Laserimpulsen weiterlei
tet; nach Ablauf von zwei Dritteln der Periode der Resonatorumlaufzeit Tr wird ebenfalls über
das elektrische Verzögerungsglied der dritte gepulste Lasers 25′′′ angesteuert und erzeugt zeit
lich abgestimmt mit den roten und grünen Impulsen eine Folge von blauen Impulsen.
Bei aktiv modegelockten Lasern ist eine solche zeitliche Staffelung dadurch erreichbar, daß der
im Laser befindliche Modelocker mit jeweils in der Phase um ca. 2π/3 verschobenem Steuersi
gnal angesteuert wird. Die Funktion des Verzögerungsglied 26 könnte in diesem Fall sehr ein
fach durch Abstimmung der Länge des Steuerkabels erreicht werden.
Es ist somit ersichtlich, daß auf eine externe Frequenzkonversion verzichtet werden kann und
die erwünschte Farbe des Strahlungsimpulses durch eine eigene gepulste Laserquelle erzeugt
werden kann; weiterhin kann auf das optische Verzögerungsglied 6 gemäß Fig. 1a verzichtet
werden und die Ansteuerung mittels einer elektrischen Verzögerung, welche auf die gepulsten
Laserquellen 25′′, 25′′′ wirkt, vorgenommen werden.
Die Strahlzusammenführung mittels Koppelglied 9 und die Modulation mittels Modulator 14 und
Modulationsquelle 16 erfolgen analog zu der anhand Fig. 1a beschriebenen Anordnung, so
daß sich hierzu weitere Ausführungen erübrigen.
Claims (13)
1. Verfahren zur Erzeugung von Laser-Strahlung wenigstens zweier unterschiedlicher, im
Spektrum zueinander beabstandeter Wellenlängen, wobei jede Wellenlänge der Strah
lung selektiv moduliert wird und in einen gemeinsamen Strahlengang geführt werden, da
durch gekennzeichnet, daß ausgehend von wenigstens einem gepulsten Laser in einer
Strahlungs-Quelle Strahlungs-Impulse mit einer vorgegebenen Impulse-Folgefrequenz mit
wenigstens zwei unterschiedlichen Wellenlängen erzeugt werden, wobei ein zeitlicher Ab
stand zwischen Impulsen verschiedener Wellenlängen erzeugt wird, und anschließend die
Impulse in einem gemeinsamen Strahlengang zusammengefaßt einem Modulator zuge
führt werden, in dem die Impulse zyklisch in Abhängigkeit ihrer Wellenlänge selektiv
nacheinander moduliert werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlungs-Impulse von ei
ner Laserquelle des Mode-Locking-Typs erzeugt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Strahlungs-Impulse mit
einer Impulsfolgefrequenz im Bereich von 50 bis 200 MHz mit einer Impulsbreite im Be
reich von 10-9 bis 10-13 s erzeugt werden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ausgehend
von dem gepulsten Laser die erzeugten Strahlungsimpulse einer Frequenz-Konversion
zur Bildung von Strahlungs-Impulsen wenigstens zweier unterschiedlicher Wellenlängen
zugeführt und in einem nach Wellenlänge getrennten Strahlengang an ein Verzögerungs
glied weitergeleitet werden, wobei die räumlich getrennte Strahlung der Impulse
verschiedener Wellenlängen mit wenigstens einer Wellenlänge über eine Verzögerungs
strecke des Verzögerungsgliedes geführt wird und alle Anteile der räumlich getrennten
Strahlung nach Verlassen des Verzögerungsgliedes durch ein Koppel-Glied zu einem ge
meinsamen Strahlengang zusammengefaßt und dem Modulator zugeführt werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansteue
rung des Modulators im Takt der Resonator-Umlaufzeit der Laserquelle durch Steuer-Im
pulse aus einer Modulationsquelle so erfolgt, daß sich aufeinanderfolgende Steuer-Impul
se zeitlich mit den zyklisch zugeführten Strahlungs-Impulsen unterschiedlicher Wellenlän
ge überlagern.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulse je nach Wellenlän
ge selektiv amplitudenmoduliert werden.
7. Anordnung zur Erzeugung von Laserstrahlung wenigstens zweier unterschiedlicher im
Spektrum zueinander beabstandeter Wellenlängen, wobei jede Wellenlänge durch einen
Modulator selektiv modulierbar ist und in einem gemeinsamen Strahlengang austritt, da
durch gekennzeichnet, daß in einer Strahlungs-Quelle (1, 1′) wenigstens ein gepulster La
ser (2; 25′, 25′′, 25′′′) zur Erzeugung von Strahlungs-Impulsen wenigstens zweier unter
schiedlicher Wellenlängen über ein Koppelglied (9) mit einem ersten Eingang (13) eines
Modulators (14) verbunden ist, dessen zweiter Eingang (15) mit einer Modulationsquelle
(16) zur Ausgabe von Steuer-Signalen zwecks Modulation von Strahlungsimpulsen unter
schiedlicher Wellenlänge verbunden ist.
8. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Modulationsquelle (16)
zwecks Synchronisation ihrer Steuersignale mit dem Strahlungsimpulsen mit einem Si
gnal-Ausgang (21) der gepulsten Laserquelle verbunden ist.
9. Anordnung nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die gepul
ste Laserquelle (2) einen Laser-Oszillator des Mode-Locking-Typs aufweist, dessen Aus
gang mit dem Eingang einer Frequenzkonversions-Stufe (3) verbunden ist, deren Strah
lungs-Ausgang nach Wellenlängen getrennt mit dem Eingang eines Verzögerungsgliedes
(6) verbunden ist, das wenigstens eine Verzögerungsstrecke für eine Wellenlänge
aufweist.
10. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Verzögerungsglied (6)
über seinen nach Wellenlängen getrennten Ausgang (7) mit einem nach Wellenlängen
getrennten Eingang (8) des Koppelgliedes (9) verbunden ist.
11. Anordnung nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Strah
lungsquelle (1′) wenigstens zwei gepulste Laser (25′, 25′′, 25′′′) zur Erzeugung von Impul
sen unterschiedlicher Wellenlänge aufweist, wobei in wenigstens einem der gepulsten La
ser ein Modelocker mit einem Steuersignal aus einem Verzögerungsglied (26) ansteuer
bar ist, und wobei der Ausgang der Strahlungsquelle mit einem nach Wellenlängen ge
trennten Eingang (8) des Koppelgliedes (9) verbunden ist.
12. Anordnung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Modu
lator (14) zur Amplituden-Modulation der Strahlungs-Impulse vorgesehen ist.
13. Verwendung der Anordnung nach einem der Ansprüche 7 bis 12 zur aufeinanderfolgen
den Erzeugung von Bildpunkten dreier verschiedener Wellenlängen in den Grundfarben
rot, grün, blau auf einer Projektionsfläche, die bei Betrachtung aufgrund der Trägheit des
menschlichen Auges zu einem mittels Ansteuerung des Modulators vorgegebenen Bild
punkt bestimmter Farbe im Auge führen.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1996138235 DE19638235A1 (de) | 1996-09-19 | 1996-09-19 | Verfahren und Anordnung zur Erzeugung von Laser-Strahlung sowie Verwendung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1996138235 DE19638235A1 (de) | 1996-09-19 | 1996-09-19 | Verfahren und Anordnung zur Erzeugung von Laser-Strahlung sowie Verwendung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19638235A1 true DE19638235A1 (de) | 1998-03-26 |
Family
ID=7806128
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1996138235 Ceased DE19638235A1 (de) | 1996-09-19 | 1996-09-19 | Verfahren und Anordnung zur Erzeugung von Laser-Strahlung sowie Verwendung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19638235A1 (de) |
-
1996
- 1996-09-19 DE DE1996138235 patent/DE19638235A1/de not_active Ceased
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE4432029C2 (de) | Lasergestützte Farbbildanzeige- und Projektionsvorrichtung | |
DE19902110C2 (de) | Videoprojektionssystem zur Projektion von mehreren Einzelbildern | |
DE69329992T2 (de) | Farbbildprojektor | |
DE60201634T2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung einer sich verschiebenden Beleuchtung | |
EP1154652B1 (de) | Projektionssystem und Verfahren zum Betreiben eines Projektionssystems | |
DE1923183A1 (de) | Sichtgeraet,insbesondere Fernseh-Bildwiedergabegeraet | |
EP0909517A1 (de) | Verfahren und system zur projektion von bildern auf einen schirm mit hilfe eines lichtbündels | |
DE19841509A1 (de) | Kompakte Großflächen-Laserprojektionsanzeige mit einem Hybrid-Videolaserfarbmischer | |
EP2357831A1 (de) | Verfahren und System zur Projektion von Bildern auf einem Schirm mit Hilfe eines Lichtbündels | |
WO2004052023A1 (de) | Helligkeits- und farbregelung eines projektionsapparates | |
DE102006035601A1 (de) | Bildprojektionseinrichtung | |
DE102008031243B4 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung von High Dynamic Range(HDR)-Bildaufnahmen sowie Belichtungsvorrichtungen zur Verwendung darin | |
DE2811288A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum pruefen von flaechen | |
DE19537356C1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung eines stereoskopischen Videobildes | |
DE10009381B4 (de) | Anordnung zur Erzeugung roter, grüner und blauer Laserstrahlung | |
EP3701327B1 (de) | Laserlichtquelle und laser-projektor mit optischen einrichtungen zur reduzierung von speckle-rauschen sowie verfahren zum betreiben einer solchen laserlichtquelle und eines solchen laser-projektors | |
DE10029167B4 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Temperaturstabilisierung optischer Bauteile | |
EP1172010B1 (de) | Bildprojektor | |
DE10004412A1 (de) | R-G-B Laserstrahlungsquelle | |
DE19638235A1 (de) | Verfahren und Anordnung zur Erzeugung von Laser-Strahlung sowie Verwendung | |
DE69316366T2 (de) | Farbanzeigevorrichtung | |
DE2612088C3 (de) | Verfahren zum Erzeugen eines einem Videosignal entsprechenden Bildes auf einer Bildebene und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens | |
DE2657723A1 (de) | Mehrfach-strahlmodulator und lichtstrahl-bilddarstellungsverfahren | |
DE641519C (de) | Fernseh-Empfangsverfahren, bei dem Synchronisierfrequenzen mit den Bildstroemen gemischt und gleichzeitig mit diesen uebertragen werden | |
DE19945026C2 (de) | Vorrichtung mit einer Matrix aus elektrisch einstellbaren Elementen zum Erzeugen einzelner Bildpunkte von insbesondere farbigen Bitmapbildern |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: GSAENGER OPTOELEKTRONIK GMBH & CO. KG, 37081 GOETT |
|
8131 | Rejection |