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三色激光为什么会有色散现象?三色激光色散问题怎么解决

三色激光为什么会有色散现象?三色激光色散问题怎么解决

发表在 综合交流大区 2023-4-17 14:06
随着激光投影市场的不断发展，如今三色激光投影成为不少用户的选择，然而很多戴眼镜的用户反应，三色激光投影会有色散现象，也就是颜色分离，出现不同颜色重影的情况，那么三色激光为什么会有色散现象呢？三色激光色散是什么原因呢？下面就来详细了解一下。

一、三色激光为什么会有色散现象

1.分光原理

我们中学物理课有个著名的实验，三棱镜分光，如下图。



太阳光经过三棱镜后，会分出红橙黄绿青蓝紫七色光。其原理：白光是由各种单色光组成的复色光；同一种介质对不同色光的折射率不同；不同色光在同一介质中传播的速度不同。因为同一种介质对各种单色光的折射率不同，所以通过三棱镜时，各单色光的偏折角不同。因此，白色光通过三棱镜会将各单色光分开，即色散。这个原理也可以解释彩虹的形成。

眼镜的镜片一般为玻璃或玻璃树脂材料，这种材料也会对不同波长的光有不同的折射率，从而对不同波长的光产生不同的折角。

2.原因分析

我们再来看一下某三色激光投影的宣传画册，从中可以发现三色激光投影的光源是由红绿蓝三束激光组成。



我们知道，激光的颜色非常“艳丽”，这个“艳丽”学术上是指波长单一，带宽窄，我们在大自然中几乎不可能有这么波长单一的光，自然界的单色光相对于激光来说都是连续宽光谱光。如下图所示



我们把三棱镜分光的原理及三色激光波长单一结合起来，三色激光的投影白光入射到眼镜镜片，这三色激光产生不同的折角，又因为这三色激光的带宽很窄，中间缺失了大段的光谱，这就使得三色激光经过眼镜，产生折角后彼此没有交叠，因此产生颜色分离。如下图所示。



还有另一个现象，如果戴着眼镜，斜眼看，颜色分离会更严重，那是因为斜眼时，三色激光斜入射到镜片，光经过镜片的路径更长，颜色分离现象更严重。
同理，近视度数越深，眼镜镜片的厚度也会越厚，颜色分离也会更严重。
并且如果我们换个方向斜着看，这种色彩分离的方向也会随着换过去。

二、三色激光色散问题怎么解决

三色激光色散问题需要通过更换激光技术来解决，这是因为三色激光色散问题是由于三色激光技术天生带来的缺陷，目前还是无法得到有效的规避。三色激光技术想要解决色散问题依然相当困难，目前产业化之路也还是比较艰难的，难以得到大规模的推广，大部分的解决方法都是自欺欺人。相较之下，采用全新激光技术才是真正解决色散问题的好办法。这里推荐的全新激光技术为ALPD激光技术。



ALPD激光采用的是荧光混合多色激光的技术，与三色激光相比，降低了对高成本红绿激光器的依赖程度，是将激光的小光学扩展量、广色域的特点和荧光的高效率以及无散斑的特点有效结合，确保画面不会发生色散问题。



三、总结：

综上就是三色激光为什么会有色散现象的全部内容，从中可以发现，三色激光投影由于本身技术的原因导致在戴眼镜用户眼中更容易出现散光现象，从而严重影响用户的观看体验，因此不太推荐入手如今技术不太成熟的三色激光投影仪，更推荐选择如采用高端ALPD激光技术的当贝X5投影仪。

三色激光 三色激光投影


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cmh7518    神仙级投影控 发表于 2023-08-12
谢谢分享
2023-8-12 10:51 回复 收起回复
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imole    大神级投影控 发表于 2023-07-15
三色激光有色散现象的原因是不同波长的光在介质中的折射率不同，导致光速不同，从而使得不同波长的光在介质中传播的速度不同，经过一段距离后会出现相位的变化，从而出现色散现象。

解决三色激光色散问题的方法主要有以下几种：

1. 使用具有低色散的光学器件，例如光纤、光栅等；

2. 通过调节光路，使得不同波长的光经过相同的路径，减少传播距离的差异，从而减少色散现象；

3. 通过使用光学元件进行补偿，例如色散补偿棱镜、色散补偿器等，来消除或减少光程色散现象。
2023-7-15 11:42 回复 收起回复
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赤木晴子    大神级投影控 发表于 2023-07-15
三色激光会有色散现象是因为不同波长的光在经过介质时，由于介质的光学性质不同，会使不同波长的光的折射率不同，从而引起波长的分离，即色散现象。

解决三色激光色散问题的方法通常有以下几种：

1.利用折射率色散补偿元件。通过在光路上加入适当的补偿元件，将不同波长的光的色散效应抵消，从而达到抑制色散的效果。

2.采用短脉冲、高能量的激光。在这种情况下，色散效应一般不会对输出光束产生很大的影响，因为激光脉冲很短，色散效应产生的时间很短，因此不同波长的光的色散程度相对较小。

3.选择波长比较短的光源。因为在介质中，波长较短的光的色散效应越小，所以选择波长比较短的光源可以降低色散效应对系统的影响。

4.尽量减少光路中的介质数量和长度。因为色散效应的强度与介质的长度和折射率有关，因此尽量减少光路中的介质数量和长度可以降低色散效应的影响。
2023-7-15 11:40 回复 收起回复
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cctv22    大神级投影控 发表于 2023-07-15
三色激光会出现色散现象，是因为不同颜色的光在介质中传播时，由于介质的折射率随着波长的变化而变化，所以不同波长的光在同一介质中的传播速度不同，导致在传播距离较长的情况下，不同颜色的光就会出现延迟，从而导致色散现象的产生。

解决三色激光色散问题的方法是使用色散补偿元件，如色散补偿棱镜、色散补偿光纤等。这些元件可以根据光的波长来调整光的传播速度，从而达到将三种不同波长的光进行矫正，使其同时到达目标位置的效果，达到有效对三色激光进行色散补偿的效果。
2023-7-15 11:39 回复 收起回复
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流明不流氓    大神级投影控 发表于 2023-04-19
如果有色散的话，确实很影响观看
2023-4-19 14:17 回复 收起回复
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3452152    大神级投影控 发表于 2023-04-19
原来如此
2023-4-19 14:16 回复 收起回复
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83ksng    骨灰级投影控 发表于 2023-04-18
色散是散斑吗
2023-4-18 13:41 回复 收起回复
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knslkng    大神级投影控 发表于 2023-04-18
三色激光问题还挺多啊
2023-4-18 13:40 回复 收起回复
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启明灯    神仙级投影控 发表于 2023-04-18
谢谢分享         
楼主 2023-4-18 10:15 回复 收起回复
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