利用双复眼透镜实现三基色激光合成均匀白光束

简介：
本文提出了一种使用双复眼透镜系统来混合红、绿、蓝三种颜色的激光，以生成高度均匀的白色光源的方法。通过优化设计参数，可以有效解决传统方法中的不均匀性和散斑问题。该技术在投影显示和光通信领域具有广泛的应用前景。 为了获得高亮度且均匀的白光束，基于复眼透镜光束匀化原理设计了一套以三基色半导体激光器为光源的双复眼透镜光学系统。该系统包含两组独立的复眼透镜模组：第一组将不同颜色的激光聚焦并合成出一个均匀分布的白色光斑；第二组则进一步处理这个白光斑，将其转换为空间上更加均匀一致的白光束。 通过计算机仿真对整个系统的性能进行了评估，并详细分析了不同位置处光线强度和色彩的一致性。结果显示该系统可以产生高质量、亮度高且色坐标稳定的白光束，理论验证表明此光学设计是可行的。 此外，在实验室环境中搭建了一条完整的实验线路来测试合成后的白光束特性。在距离光源1米、2米以及5米的位置分别进行测量后发现：无论是在哪个位置上，所测得的光线强度均匀性均超过了90%，而色坐标标准差则保持在一个很小的范围内（小于0.0027）。 综上所述，该光学系统合成出的白光束具有亮度高、色彩和光照分布均匀等优点，在医用治疗、显示技术以及汽车照明等领域内有着广泛的应用前景。