微软专利介绍用于MEMS激光扫描显示的宽谱激光二极管

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致使激光二极管发射器发射光谱加宽的光

映维网 2021年09月23日)与液晶显示器(LCD)和硅上液晶显示器(LCOS)相比,基于激光扫描微机电系统(MEMS)的显示器存在一定的优点,包括更小的尺寸、更轻的重量、更低的功耗以及更高的亮度和对比度等等。在基于波导的激光扫描显示器中,从激光器发射的图像光束耦合到一个或多个波导中,然后在复制时通过波导传播,并从波导耦出到用户的眼睛。

日前美国专利商标局公布了两份与基于激光扫描微机电系统相关的发明专利。两份专利同名,并且都是介绍了一种用于MEMS激光扫描显示设备的宽谱激光二极管。

所述发明主要描述了一种用于MEMS激光扫描显示设备的宽谱激光器。在一个示例中,宽谱激光器包括具有多个量子阱的激光二极管发射器,每个量子阱具有不同的光谱峰值。在另一个示例中,宽谱激光器包括具有可调谐吸收体的激光二极管发射器,从而实现加宽的发射光谱。在另一示例中,宽谱激光器包括具有含有不同光谱峰值的多个单独发射器的激光二极管发射器阵列。

在一个示例中,激光二极管发射器可包括与第一电流或电压源耦合的增益部分,以及与第二电流或电压源耦合的可调谐吸收部分。第二电流或电压源可配置为提供驱动电流或电压,所述驱动电流或电压在一段时间内扫过一系列值,以致使激光二极管发射器的波长在总增益最大时发生偏移,从而致使激光二极管发射器发射光谱加宽的光。

专利同时介绍了一种MEMS激光扫描显示设备。MEMS激光扫描显示设备可包括显示器、激光光源和MEMS扫描镜。激光光源可包括包括多个激光二极管发射器的发射器阵列。每个激光二极管发射器可配置成发射各自不同波长的光,从而形成具有加宽发射光谱的宽谱光束。宽谱光束可具有包括多个峰值的发射光谱。MEMS扫描镜可配置为经由具有耦入光栅和耦出光栅的波导来引导光束,以在显示器实现扫描图案,从而形成显示图像。

所述宽谱激光器同时包含激光二极管发射器。激光二极管发射器可包括衬底和形成在衬底上的多个量子阱。每个量子阱可具有各自的组合物,以在通电时在发射光中实现各自的峰值波长,每个各自的峰值波长不同。当激光二极管发射器通电时,所述多个量子阱可共同发射比所述多个量子阱中的任何单个量子阱发射的更宽光谱光线。发射光可以在发射光频谱上具有多个各自的峰值波长。

上述专利涉及大量的光学和化学知识,详细请参阅下面列出的相关专利发明。

相关专利Microsoft Patent | Broadened spectrum laser diode for display device
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名为“Broadened spectrum laser diode for display device”的微软专利申请都是在2020年5月提交,并在日前由美国专利商标局公布。

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