本發(fā)明屬于光束調(diào)控光纖消散斑技術(shù)領(lǐng)域，特別用于激光投影和激光照明；尤其涉及光纖型光束分布式相位延遲器及其散斑消除方法。

背景技術(shù)：

當(dāng)一相干激光束打在粗糙物體表面時，在該粗糙表面反射或透射的光之間會發(fā)生光波的干涉現(xiàn)象。所表現(xiàn)出的是光強(qiáng)分布明暗不均勻的顆粒狀的點，稱之為散斑。在激光顯示中，散斑的存在將會降低圖像質(zhì)量，因而必須被抑制。

目前，受限制于激光二極管的光功率，大流明激光顯示中一般采用光纖耦合的方法，將多個準(zhǔn)直后的紅、綠、藍(lán)激光二極管經(jīng)光纖束集成到一起，實現(xiàn)高功率光源照明。CN10477626A公布了“一種抑制激光散斑的裝置和方法及激光顯示投影系統(tǒng)”，該專利申請通過在集束光纖的輸出端按照散斑角度多樣化條件排布子光束，獨立散斑，在空間上疊加降低散斑對比度。該專利申請由于采用了角度多樣性消散斑原理，需照明到屏幕的激光束以不同角度入射，增加了激光顯示系統(tǒng)的光學(xué)擴(kuò)展量，因此，需要大孔徑投影鏡頭收集激光，增加了顯示系統(tǒng)的制作成本。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供一種光纖型光束分布式相位延遲器及其散斑消除方法，解決現(xiàn)有抑制激光散斑的裝置結(jié)構(gòu)龐大，制作成本高的技術(shù)問題。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種光纖型光束分布式相位延遲器，其中：所述光束分布式相位延遲器是一種集束光纖器件，光纖的彎曲使得集束光纖器件的光程差大于或等于相干長度L_C，時間上破壞激光的相干性；光纖的直徑、間距與數(shù)量的設(shè)置，使得單束激光分為多個非相干照明光源，當(dāng)單個非相干照明光源的面積大于或等于相干面積A_C時，在空間上破壞激光的相干性。

進(jìn)一步，所述集束光纖器件的具體結(jié)構(gòu)為：在熔融玻璃棒內(nèi)部連貫排列光纖，玻璃光纖棒加熱彎曲，玻璃光纖棒里面的光纖相應(yīng)彎曲，靠近內(nèi)圈的光纖靠近外圈的光纖的長度短，玻璃光纖棒表面為拋光面或磨砂面。

一種光纖型光束分布式相位延遲器的散斑消除方法，其步驟如下：

將激光光源出射的激光擴(kuò)束，經(jīng)過光纖長度不同的所述集束光纖器件，光束在光纖內(nèi)部產(chǎn)生光程差，當(dāng)光程差大于或等于激光的相干長度L_C時，經(jīng)過各光纖的光束在時間上產(chǎn)生一定的延遲，破壞了激光的相干性，抑制激光散斑；根據(jù)需要對所述集束光纖器件內(nèi)各光纖的直徑、間距與數(shù)量進(jìn)行設(shè)置，將激光光源出射的激光擴(kuò)束，經(jīng)過光纖長度不同的所述集束光纖器件，單束相干激光被分成多個非相干的獨立光源，當(dāng)單個非相干照明光源的面積大于或等于相干面積A_C時，在空間上破壞了激光的相干性，抑制激光散斑。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，由于通過對激光束的空間分布產(chǎn)生不同相位延遲，無需激光束以不同方向入射，因此無需采用大孔徑投影鏡頭，可降低顯示系統(tǒng)的制作成本。

本發(fā)明用于大功率的激光投影和激光照明，具有裝置結(jié)構(gòu)簡單，組裝方便，成本低，擁有良好的透光性，適合批量生產(chǎn)的優(yōu)點。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的端面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明的矩形環(huán)彎曲結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方案

下面將結(jié)合附圖通過實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述。

如圖1所示，一種光纖型光束分布式相位延遲器，采用熔融玻璃光纖棒，擁有拋光和磨砂表面。內(nèi)部是連貫的光纖2排列，傳遞成像。熔融玻璃光纖棒1加熱后可變軟，并能夠隨意改方位。通過加熱熔融玻璃光纖棒1，里面的光纖2會相應(yīng)的彎曲，靠近環(huán)形內(nèi)圈的光纖2會比靠近環(huán)形外圈的光纖2的長度短。當(dāng)光經(jīng)過彎曲光纖2時，就會在光纖2內(nèi)部產(chǎn)生一定的光程差，當(dāng)光程差大于或等于激光的相干長度L_C時，經(jīng)過各光纖2的光束間在時間上會產(chǎn)生一定的延遲，即在時間上破壞了激光的相干性；而各光纖2的直徑、間距與數(shù)量的設(shè)置，會將單束激光分為多個非相干照明光源，當(dāng)單個非相干照明光源的面積大于或等于相干面積A_C時，從而在空間上破壞了激光的相干性。由此產(chǎn)生分布式相位延遲，在激光的時間和空間上來消除激光散斑。

如圖2所示，通過一定直徑、間距與數(shù)量的光纖2按照一定的方式排列在光導(dǎo)管中。

如圖3所示，只要使集束光纖器件里面的彎曲光纖2產(chǎn)生的光程差大于或等于相干長度L_C，就能實現(xiàn)分布式相位延遲，因此做成彎曲的矩形環(huán)或者其他形狀也是可以的。

如圖1、2、3所示，一種采用光纖型光束分布式相位延遲器的散斑消除方法，其步驟是：將激光光源出射的激光擴(kuò)束，經(jīng)過光纖2長度不同的所述集束光纖器件，光束在光纖2內(nèi)部產(chǎn)生光程差，當(dāng)光程差大于或等于激光的相干長度L_C時，經(jīng)過各光纖2的光束在時間上產(chǎn)生一定的延遲，破壞了激光的相干性，抑制激光散斑；根據(jù)需要對所述集束光纖器件內(nèi)各光纖2的直徑、間距與數(shù)量進(jìn)行設(shè)置，將激光光源出射的激光擴(kuò)束，經(jīng)過光纖2長度不同的所述集束光纖器件，單束相干激光被分成多個非相干的獨立光源，當(dāng)單個非相干照明光源的面積大于或等于相干面積A_C時，在空間上破壞了激光的相干性，抑制激光散斑。

本發(fā)明能夠以多種形式具體實施而不脫離本發(fā)明的精神和范圍，應(yīng)當(dāng)理解，上述實施例不限于前述的細(xì)節(jié)，而應(yīng)在權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)廣泛地解釋。應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作岀若干改進(jìn)和等效范圍內(nèi)的變化，這些改進(jìn)和變化也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。