由于激光具有单色性好、亮度高、方向性好的特点,使得激光在显示领域具有独特的优势。全固态激光显示具有高分辨、高对比度、色彩丰富自然真实以及可在任意曲面上显示等优点。与闪光灯泵浦的激光器相比,全固态激光有结构紧凑、寿命长(超过 10,000 小时)、效率高、功耗低等优点。本文围绕全固态激光大屏幕真彩色投影电视系统关键技术展开研究,主要内容及创新点概括如下:1. 系统地总结了激光显示系统的发展及现状,并与现存其他几种显示方式 进行了比较;2. 设计并制作成功了适用于 PAL 电视系统的铝合金材料的转镜-振镜激光 二维扫描系统,多面转镜面数为 40 面,半径 40mm,转速390.625rps,镜 面激光反射率大于 85%, 并实现了稳定的扫描光栅;3. 理论分析了转镜-振镜激光扫描系统的非线性和非对称性的问题,得到 了画面上激光斑点移动速度的解析表达式,讨论了画面曝光量分布等与 扫描系统各参数间的关系,分析了转镜的尺寸以及视频信号对光斑的限 制条件。数值计算表明,行扫描中光斑移动的速度差最大为 6m?s?1,对 称中心由 32μs 移至 30.7477μs 处,光斑直径最大为 0.81mm;4. 研制了 RGB 激光布拉格声光调制器,采用 SF-10 无色透明玻璃,衍射效 率约为 74%,载波频率 150MHz,调制频率大于 10MHz, 输出功率 15W;5. 设计并研制了以 PC 机为视频信号源的视频信号的缓存与控制系统,输 入信号可以为 VGA 或 DVI 类型,以三个 512K 的 FIFO(先进先出)存储 器作为 RGB 数据流的缓冲器。此系统很好地解决了机械扫描系统和视频 信号的同步问题;6. 总结了显示系统中的色度学问题,包括颜色的基本特征,人眼对颜色的 分辨力,混色方案等。重点讨论了基色的转换及白平衡的实现,计算了 激光三原色实现白平衡时的亮度比为Lr : Lg : Lb = 0.25:0.72:0.05 和功率比为PR : PG : PB = 0.865 : 0.816 : 0.794;7. 系统总结了三原色激光的研究进展以及几种激光锁模技术。实现了 118.345MHz 的高频锁模脉冲激光输出。研究了高非线性光学系数晶体 BIBO 的光学特性及倍频性能,获得了 2.2W 的绿光输出。设计研制了 RGB 激光光源,采用 LD 侧面泵浦的 Nd:YAG/KTP 倍频绿光激光器,实现了 40W 的绿光输出,用 KTP-OPO 产生 1257nm 和 922nm 红外光,倍频后产生 628nm 的红光和 461nm 的脉冲蓝光输出。