[发明专利]一种用于光束消相干的元件

权利要求书

1.一种用于光束消相干的元件，其特征在于，所述元件至少包括光学介质材料，所述光学介质材料至少包括微晶玻璃，所述微晶玻璃中晶相的微小晶体颗粒尺寸范围为0.1-1000nm且呈现随机分布；当元件的微晶玻璃中晶相的微小晶体大小为小于800nm时，由于微晶玻璃中的晶体的尺寸较小，其对光束的散射作用较小，主要起随机改变相位的作用；当元件的微晶玻璃中晶相的微小晶体大小为800-1000nm时，其对光束有随机改变相位的作用，同时还对光束有均匀的作用；

当多条光束通过所述微晶玻璃中的晶体时，微晶玻璃中的晶体对光束具有产生随机改变光束的相位且不改变光束的整体传输方向的作用，避免光束的干涉；其

中，所述微晶玻璃包括氟氧化物微晶玻璃、钇铝石榴石微晶玻璃、硅酸盐微晶玻璃、硅锗酸盐微晶玻璃、铝硅酸盐微晶玻璃、硼酸盐微晶玻璃、磷酸盐微晶玻璃、钙铁矿型微晶玻璃钙、钛矿型微晶玻璃的一种或它们之间的组合。

2.如权利要求1所述的一种用于光束消相干的元件，其特征在于，所述微晶玻璃是复合材料。

3.如权利要求2所述的一种用于光束消相干的元件，其特征在于，所述微晶玻璃同时存在晶相和玻璃相。

4.如权利要求1所述一种用于光束消相干的元件，其特征在于，所述微晶玻璃中晶相的微小晶体尺寸范围为800-1000nm。

5.如权利要求1所述的一种用于光束消相干的元件，其特征在于，所述元件的微晶玻璃表面或与其他光学介质材料的界面是光滑平整的。

6.如权利要求1所述的一种用于光束消相干的元件，其特征在于，所述微晶玻璃的制作步骤包括：

步骤1)选取制作微晶玻璃所需原材料进行研磨、充分混合后得到混合物；

步骤2)将混合物进行熔融和保温，熔融的温度为高于微晶玻璃材料的熔融温度；

步骤3)将熔融后的玻璃液进行定型；

步骤4)对玻璃液进行退火处理，消除内应力，退火温度低于热处理温度；步骤5)热处理，热处理的温度为玻璃的析晶峰值温度，保持温度至析出晶体；

步骤6)对微晶玻璃进行后续处理，包括切割、抛光、酸洗和清洗；或包括：

步骤1)选取制作微晶玻璃所需原材料进行研磨、充分混合后得到混合物；

步骤2)将混合物进行熔融和保温，熔融的温度为高于微晶玻璃材料的熔融温度；

步骤3)将熔融后的玻璃液进行定型；

步骤4)对玻璃液进行退火处理，消除内应力，退火温度低于热处理温度；

步骤5)光纤加工：对玻璃进行处理，包括切割、抛光、酸洗和清洗，再将玻璃放入光纤包层材料中，制成预制棒，最后将其在高于玻璃熔点的温度进行拉制；

步骤6)热处理：热处理的温度为玻璃的析晶峰值温度，保持温度至析出晶体。

7.如权利要求1所述的一种用于光束消相干的元件，其特征在于，所述微晶玻璃包括未掺杂、掺杂量子点材料、掺杂过渡离子、掺杂稀土离子。

8.如权利要求1所述的一种用于光束消相干的元件，其特征在于，产生光束的光源包括激光光源、LED光源、氪灯光源、氦灯光源、氖灯光源、氢灯光源、汞光源中的一种或几种。

9.如权利要求1所述的一种用于光束消相干的元件，其特征在于，所述元件包括光纤、光纤接头、透镜、平行玻璃、玻璃砖、棱镜中的一种或它们之间的组合。

10.如权利要求9所述的一种用于光束消相干的元件，其特征在于，所述光纤主要包括包层(5)、纤芯(3)和保护层(6)；所述纤芯(3)位于光纤内部，包层(5)包围纤芯(3)，所述保护层(6)位于包层(5)的外表面，包层(5)为高熔点的玻璃；所述纤芯(3)材料包括微晶玻璃。

11.如权利要求1至10任一所述的一种用于光束消相干的元件，其特征在于，所述元件应用于激光电视或投影仪的光路中的消相干；所述激光电视或投影仪的光路包括红色激光光源、绿色激光光源和蓝色激光光源；

所述红色激光光源、绿色激光光源和蓝色激光光源分别出射红色激光、绿色激光和蓝色激光；

在所述红色激光、绿色激光和蓝色激光传播中的任意位置添加一个或多个如权利要求1至10所述的用于光束相消干的元件；

所述红色激光、绿色激光和蓝色激光经过扩束、匀场和消相干后，由光阑和信号调制系统调制，最后经过X棱镜和投影透镜投影到投影屏幕上。