吉林省彩色激光电视关键技术研究回顾

【导读】吉林省彩色激光电视关键技术研究回顾     
    吉林日报9月15日电（记者孙春艳）在日前召开的第二届东北亚博览会上，中科院长春光机与物理研究所展示了我省具有自主知识产权的60英寸“投影式”激光全彩色视频显示原理样机，这台激光电视的研制成功，标志着我国已进入国际彩色激光电视的先进行列，为抢占彩色激光电视产业制高点奠定了基础。我省有关科研人员与科技主管部门为此付出了大量的心血。记者近日采访了有关部门，对我省攻关彩色激光电视关键技术进行了探讨。 
     
    激光显示技术是国际研究热点之一。与传统显示技术相比，激光显示的色彩带宽最宽、颜色更加丰富、艳丽，图像保真度最高。专家预计，激光显示技术将成为未来高端显示的主流。在家庭影院、公共信息大屏幕、飞行员模拟训练、天文观测、大屏幕指挥显示系统、水幕成像表演以及个性化头盔显示系统等领域有广阔的市场应用前景。据预测，到2010年，全球激光显示将达到570亿美元左右的市场规模。 
     
    目前，国际上激光电视还处于研制阶段，主要是德国LDT公司、韩国三星公司、日本索尼公司和日本三棱公司。除三棱公司外，其余几家公司在激光成像技术上主要采用两种方式，即“点扫描式”和“线扫描式”。采用“点扫描式”和“线扫描式”均存在着“高速扫描精度”和“高速光强调制”两大技术难题，而且没有激光电视产品上市。只有日本三棱公司于2006年3月研制出采用“非扫描式”的52寸背投式激光电视，预计在2至3年内上市。 
     
    为积极推动我省半导体激光器技术的快速发展，省科技厅坚持“以具有自主知识产权的核心技术为重点”，瞄准半导体激光显示技术应用产业链上的关键技术，从1998年起，连续支持中科院长春光机与物理所和长春新产业光电技术股份有限公司开发半导体激光器系列产品。 
     
    1998年，半导激光器在国际上刚刚兴起，省科技厅就抓住机遇支持长春物理所研制“808nm半导体量子阱激光器”，这是省科技厅支持我省半导体激光器应用技术的第一块试金石。 
     
    1999年，省科技厅支持长春光机所开发“全固态蓝光激光器”。 
     
    2000年，省科技厅支持长春光机与物理所研制“高功率半导体激光器列阵”。 
     
    2002年，省科技厅支持长春光机与物理所开发“808nm百瓦连续波无铝量子阱迭阵激光器”。 
     
    2003年，国际上激光电视研究崭露头角，省科技厅立即支持长春光机与物理所研制“彩色激光投影电视技术”，支持长春新产业光电技术有限公司研制开发“大功率全固态蓝光激光器”，保持了与国际激光电视研究的同步。 
     
    2004年，我省激光电视产业技术链已具雏形。为加速推进我省激光电视产业技术的发展，科技厅设立彩色激光电视关键技术重大专项，先从发光器件原理和样机研究做起，再到自主设计电路和开发红绿蓝三色激光器，直到开发出大屏幕背投激光电视机（样机），这个过程申请了32项专利，其中发明专利21项（含1项国际发明专利），在激光彩色投影电视实用化效果演示样机制作上突破了激光显示与传统显示色域兼容与扩展技术、激光显示中的激光干涉与散斑干扰技术、大功率激光输出和高亮度激光显示技术等关键技术；在激光彩色投影电视用大功率全固态一体化激光器光源制作上突破了短光纤耦合技术、三镜折叠腔设计技术、消噪声技术等关键技术；在激光彩色投影电视用大功率激光光纤耦合模块制作上突破了列阵模块封装、焊接、散热等关键技术。形成了半导体激光器─>大功率激光光纤耦合模块─>大功率全固态一体化激光器光源─>激光彩色投影电视技术链。 
     
    同时，课题组开发的激光彩色投影电视实用化效果演示样机、激光彩色投影电视用大功率激光光纤耦合模块达到国际先进水平。开发的激光彩色投影电视用大功率全固态一体化激光器光源产品（红光激光器（671nm）功率5.5W，绿光激光器（532nm）功率9.6W;蓝光激光器（473nm）功率4.8W；蓝光激光器(457nm)功率1.85W）达到国际领先水平。并开发出了一套60"实用化背投式激光彩色投影电视，一套200"前投（也可作背投）激光彩色投影电视；具备了年产300套激光彩色投影电视用大功率全固态一体化激光器光源和300套激光彩色投影电视用大功率激光光纤耦合模块的能力，有力地拉动了我省高功率半导体激光器及列阵、半导体激光器光纤耦合模块、光纤激光器、大功率全固态全色激光器与系统等产品的发展，为推动激光电视产业链的形成与发展奠定了坚实的基础。产业化后可实现几百亿元的年产值。 
     
    目前，长春光机物理所已建成年产80万瓦（大功率半导体激光器、大功率半导体激光列阵、光纤耦合激光器模块）生产能力，拥有相关专利40项，其中发明专利25项，产品已批量进入市场。并同俄罗斯科学院普通物理研究所、俄罗斯科学院西伯利亚分院自动化与测电学研究所开展共同开发光纤激光器，已被列为中国科学院第一批中俄科技合作项目。还拟同白俄罗斯开展半导体激光器应用研究。长春新产业光电技术股份有限公司已建成年产4万台绿光激光器、年产2万台蓝光激光器的生产线，蓝光激光器占国际市场的30%，绿光激光器占国际市场的60%。2005年实现销售收入5066万元，其中大功率激光器达3000万元。