光栅302，用于控制光源301和布拉格光栅302输出光线的传输路径。本实施方式中的光线通过光纤进行传输，在对光线进行处理后，还需要光路控制装置304对光线的传输路径进行控制。本实施方式中，光路控制装置304包括光开关3041、光环形器3042以及光耦合器3043。
[0039]光开关3041设置在光源301与布拉格光栅302之间，用于实现可见光的分路传输。本实施方式中光开关3041为1X3光开关，其可以将光源301发出的可见光时序的分光到三个光路上，即任何时刻只有一个光路上有光输入，且应用在投影机中，每个光路分别对应输出红绿蓝三原色光。光环形器3042为三端口的光环形器，第一端口与光开关3014连接，第二端口与布拉格光栅302连接，第三端口与光耦合器3043连接，用于引导布拉格光栅302的反射光线输出至光耦合器3043。光耦合器3043设置在光环形器3042之后，用于将光环形器3042输出的光线进行親合并输出。
[0040]区别于现有技术，本实施方式中首先通过波长调谐装置调节温度，以设定布拉格光栅的中心反射波长，然后光源输出可见光至布拉格光栅，布拉格光栅继而反射输出具有中心反射波长的光线，波长调谐装置可以通过改变温度，使得布拉格光栅能够选择不同波长的光线输出，以减小输出光线的相干性，进一步的，在光源系统中还设置有光开关、光环形器、光耦合器等光路控制装置，能够实现对光线传输路径及传输时序的控制，继而使其能够应用于投影机等设备。
[0041]请参阅图4，图4是基于布拉格光栅的投影机的第一实施方式的结构示意图，本实施方式提供一种投影机400，包括光源系统401和光阀402。其中，光源系统401包括光源4011、布拉格光栅4012、波长调谐装置4013，光开关4014、光环形器4015以及光耦合器4016。以上各元件通过光纤连接，即光线通过光纤传输，且各元件的原理及功能类似光源系统的第二实施方式，在此不再赘述。
[0042]需要进一步说明，光源4011为可以输出红光、绿光和蓝光三原色光的激光光源，光源连接光开关4014，光开关4014连接光环形器4015的第一端口，光开关4014可以时序的将光线分配至三个光环形器4015，即以一定周期顺序的分配光线至三个光环形器4015，任何时刻仅有一个光环形器4015有光输入，布拉格光栅4012连接光环形器4015的第二端口，布拉格光栅4012选择具有中心反射波长的光线进行输出，反射光线通过光环形器4015的第三端口传输至光親合器4016，光親合器4016的将三个光环形器4015输出的光親合至一个光路上，并通过光阀402输出，继而依次发射红光、绿光和蓝光至投影屏上。
[0043]其中波长调谐装置4013连接布拉格光栅4012，用于设定布拉格光栅4012的中心反射波长，本实施方式中，波长调谐装置4013周期性的对温度进行调节，以周期性的设定不同的中心反射波长。继而布拉格光栅4012能够周期性的输出不同波长的红光、绿光或蓝光，其他实施方式中，波长调谐装置也可以随机的对温度进行调节。
[0044]区别于现有技术，本实施方式中的投影机光源输出可见光经光开关分配至光环形器，光线经过光环形器传输至布拉格光栅，布拉格光栅继而反射输出具有中心反射波长的光线，反射光线从光环形器的另一端口输出至光親合器，继而从光親合器传输至光阀，最终发射至投影屏，其中三个布拉格光栅分别对应输出红光、绿光和蓝光三色光，波长调谐装置通过周期性的改变温度，使得布拉格光栅能够周期性的选择不同波长的光线输出，以减小输出光线的相干性，减弱影屏上的散斑现象。
[0045]请参阅图5，图5是基于布拉格光栅的投影机的第二实施方式的结构示意图，本实施方式提供一种投影机500，包括光源系统501和光阀502。其中，光源系统501包括光源5011、第一布拉格光栅5012、第二布拉格光栅5013、波长调谐装置5014、第一光环形器5015、第二光环形器5016以及光开关5017。以上各元件通过光纤连接，即光线通过光纤传输。
[0046]第一光环形器5015第一端口连接光源5011、第二端口连接光开关5017、第三端口连接第一布拉格光栅5012的一端口 ；第一布拉格光栅5012的另一端口连接第二光环形器5016的第一端口，第二光环形器5016的第二端口连接光开关5017、第三端口连接第二布拉格光栅5013 —端口 ；第二布拉格光栅5013的另一端口连接光开关5017。
[0047]本实施方式中，光源5011为包括红光、绿光和蓝光三原色光的激光光源，光源5011发出可见光，可见光通过第一光环形器5015到第一布拉格光栅5012，第一布拉格光栅5012反射红光、透射绿光和蓝光，红光通过第一光环形器5015到光开关5017，绿光和蓝光通过第二光环形器5016到第二布拉格光栅5013，第二布拉格光栅5013反射绿光、透射蓝光，绿光通过第二光环形器5016到光开关5017，蓝光直接到光开关5017。光开关5017为3X1光开关，可时序的输出红光、绿光或蓝光至光阀502，继而从光阀输出光线，发射至投影屏。
[0048]其中，第一布拉格光栅5012和第二布拉格光栅5013均连接有波长调谐装置5013，波长调谐装置5013用于设定布拉格光栅的中心反射波长，本实施方式中，波长调谐装置5013也是周期性的对温度进行调节，以周期性的设定不同的中心反射波长，并且两个波长调谐装置可以同时进行调节，也可以各自不同时进行调节。其他实施方式中，波长调谐装置也可以随机的对温度进行调节。
[0049]投影机的第一实施方式和第二实施方式均是采用布拉格光栅对具有中心反射波长的光进行选择，并使用波长调谐装置调节温度以设定中心反射波长，最终都是输出三原色的光线。两实施方式不同在于光学元件的连接方式及结构布置，因此，在其他实施方式中还可以通过增加或减少光纤布拉格光栅的个数，更改光源系统的排布方式，替换光路控制部件为同等功能的其他光学元件的方式或其他手段来实现光源系统至少输出红光、绿光和蓝光三基色光，且在下一时刻每个单色光的波长均与上一时刻的不同。
[0050]区别于现有技术，本实施方式中的投影机光源输出可见光经光开关分配至光环形器，光线经过光环形器传输至布拉格光栅，布拉格光栅继而反射输出具有中心反射波长的光线，反射光线从光环形器的另一端口输出至光親合器，继而从光親合器传输至光阀，最终发射至投影屏，其中单个布拉格光栅分别对应输出红光、绿光和蓝光三色光，波长调谐装置通过周期性的改变温度，使得布拉格光栅能够周期性的选择不同波长的光线输出，以减小输出光线的相干性，减弱投影屏上的散斑现象。
[0051]以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
【主权项】
1.一种基于布拉格光栅的光源系统，其特征在于，所述光源系统包括:光源、布拉格光栅以及波长调谐装置； 其中，所述光源用于输出可见光至所述布拉格光栅； 所述布拉格光栅具有至少两个中心反射波长，所述布拉格光栅用于输入所述可见光，并从所述可见光中选择具有所述至少两个中心反射波长中的一个中心反射波长的光线并输出； 所述波长调谐装置用于设定所述布拉格光栅的所述被选择中心反射波长。
2.根据权利要求1所述的光源系统，其特征在于，所述可见光是激光，所述至少两个中心反射波长均在所述激光波长范围中。
3.根据权利要求2所述的光源系统，其特征在于，所述激光为红光、绿光和蓝光中的一种或两种以上。
4.根据权利要求1所述的光源系统，其特征在于，所述波长调谐装置通过改变施加在所述布拉格光栅上的应力、温度或振动来调节所述布拉格光栅的所述被选择中心反射波长的设定。
5.根据权利要求1所述的光源系统，其特征在于，所述光源系统进一步包括光路控制装置，连接所述光源及所述布拉格光栅，用于控制所述光源及所述布拉格光栅输出光线的传输路径。
6.根据权利要求5所述的光源系统，其特征在于，所述光路控制装置为光开关、光环形器和光耦合器中的至少一种。
7.一种基于布拉格光栅的投影机，其特征在于，所述投影机包括光源系统和光阀； 所述光源系统包括:光源、布拉格光栅以及波长调谐装置； 其中，所述光源用于输出可见光至所述布拉格光栅； 所述布拉格光栅具有至少两个中心反射波长，所述布拉格光栅用于输入所述可见光，并从所述可见光中选择具有所述至少两个中心反射波长中的一个中心反射波长的光线并输出至所述光阀； 所述波长调谐装置用于设定所述布拉格光栅的所述被选择中心反射波长。
8.根据权利要求7所述的投影机，其特征在于，所述可见光是激光，所述至少两个中心反射波长均在所述激光波长范围中。
9.根据权利要求8所述的投影机，其特征在于，所述激光为红光、绿光和蓝光中的一种或两种以上。
10.根据权利要求7-9中任一项所述的投影机，其特征在于，所述光源系统进一步包括光开关和光親合器； 所述光开关设置于所述光源和所述布拉格光栅之间，用于使所述光源输出的可见光分路输出； 所述光耦合器设置于所述布拉格光栅之后，用于使所述布拉格光栅输出的光线合路输出。
【专利摘要】本发明公开了一种基于布拉格光栅的光源系统和投影机，其中光源系统包括光源、布拉格光栅以及波长调谐装置；光源用于输出可光至布拉格光栅，布拉格光栅具有至少两个中心反射波长，用于从输入的可见光中选择具有至少两个中心反射波长中的一个中心反射波长的光线并输出；波长调谐装置用于设定布拉格光栅的被选择中心反射波长，本发明通过波长调谐装置设定布拉格光栅的中心反射波长，使得布拉格光栅能够选择不同波长的光线进行输出，以减小输出光线的相干性。
【IPC分类】G03B21-20, G03B21-00
【公开号】CN104536246
【申请号】CN201410632391
【发明人】刘美鸿, 母林, 纪超超
【申请人】深圳市亿思达科技集团有限公司
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2014年11月11日