[发明专利]减弱激光散斑效应的方法及半导体激光源装置

说明书

技术领域

本发明涉及激光显示技术领域，具体涉及一种减弱激光散斑效应的方法及半导体激光源装置。

背景技术

激光具有单色性好、方向性好、亮度高三大特性，将激光源应用于显示系统可以实现传统光源投影难以实现的双高清(几何高清、颜色高清)、大色域显示以及高色饱和度，因此，激光光源是未来显示技术光源的发展方向。

由于激光光谱很窄，具有高度相干性，如果直接将激光投影到屏幕上会产生明显的散斑，严重影响画面质量，因此减弱激光的相干性是发展激光显示技术的一个重要课题。目前人们已经发展出很多方法来减弱激光相干性，如震动屏幕、旋转光学镜片、旋转漫反射板等，但是通常这些消相干装置不但需外置，而且这些装置较为复杂。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种减弱激光散斑效应的方法及半导体激光源装置。

为解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种减弱半导体激光器的激光散斑效应的方法，半导体激光器的输出波长在预设的波长范围内周期扫描，在半导体激光器输出波长的每一个扫描周期内，使半导体激光器在第一预设时间段内升温至第一温度阈值，且在第二预设时间段内降温至第二温度阈值，其中，所述第二预设时间段的时间长度大于所述第一预设时间段的时间长度，所述第一预设时间段和第二预设时间段之和等于半导体激光器波长的扫描周期。

其中，所述半导体激光器波长的扫描周期为2～40ms。

其中，所述半导体激光器的波长扫描范围为2nm～10nm。

第二方面，本发明提供了一种减弱激光散斑效应的半导体激光源装置，包括自上而下依次设置的：第一电极、半导体激光器、第二电极、绝缘层、电阻层、热阻层和热沉；

所述装置还包括脉冲电流驱动器，所述脉冲电流驱动器与所述电阻层连接，用于为所述电阻层提供周期性脉冲电流；

所述周期性脉冲电流用于加热所述电阻层使所述半导体激光器在第一预设时间段内升温至第一温度阈值；

所述热沉用于对半导体激光器进行冷却，以使半导体激光器降温至第二温度阈值；

所述热阻层用于延缓所述半导体激光器的冷却速度，以使所述半导体激光器在第二预设时间段内降温至第二温度阈值，其中，所述第二预设时间段的时间长度大于所述第一预设时间段的事件长度，所述第一预设时间段和所述第二预设时间段之和为所述脉冲电流驱动器提供的脉冲电流周期。

其中，所述热阻层的材料的热导率小于所述热沉的材料的热导率；所述热沉的材料为紫铜；所述热阻层的材料为SiO₂、Al₂O₃非金属材料或铟、金锡合金金属材料。

其中，所述半导体激光器为基于GaAs材料体系的红光量子阱半导体激光器或基于GaN材料体系的蓝光、绿光量子阱半导体激光器。

其中，所述电阻层的材料为铂、钛、铬、镍、钨、钽金属材料或碳膜非金属材料。

其中，所述热沉采用水冷、风冷或半导体制冷的方式对半导体激光器进行冷却。

其中，所述脉冲电流驱动器提供的周期性矩形脉冲电流的频率为24Hz～500Hz。

第三方面，本发明提供了一种减弱激光散斑效应的半导体激光源装置，包括自上而下依次设置的：电阻层、绝缘层、第一电极、半导体激光器、第二电极、热阻层和热沉；

所述装置还包括脉冲电流驱动器，所述脉冲电流驱动器与所述电阻层连接，用于为所述电阻层提供周期性脉冲电流；

所述周期性脉冲电流用于加热所述电阻层使所述半导体激光器在第一预设时间段内升温至第一温度阈值；

所述热沉用于对半导体激光器进行冷却，以使半导体激光器降温至第二温度阈值；

所述热阻层用于延缓所述半导体激光器的冷却速度，以使所述半导体激光器在第二预设时间段内降温至第二温度阈值，其中，所述第二预设时间段的时间长度大于所述第一预设时间段的时间长度，所述第一预设时间段和所述第二预设时间段之和为所述脉冲电流驱动器提供的脉冲电流周期。