關(guān)鍵詞：激光演示系統(tǒng)應(yīng)用; 夜景照明;
lasershow system application; nightscape lighting;

摘  要：該文介紹激光演示系統(tǒng)的組成和設(shè)計(jì)原理,結(jié)合典型工程實(shí)例論述激光在夜景景觀照明工程中的應(yīng)用技術(shù)。論文包括以下5個(gè)部分1.引言;2.系統(tǒng)的組成和設(shè)計(jì)原理;3.系統(tǒng)功能分析;4.應(yīng)用案例(城市地標(biāo)、慶典夜景和水幕激光電影);5.結(jié)束語(yǔ)。
The paper introduces the principle, the structure and the main specification of lasershow system and application in nightscape lighting. The paper is in consists of five parts:1. forewords; 2. the composition of systems and design principle; 3. the analysis of system performance; 4. applied examples (included local sign of urban, nightscape of festivity and lasershow of water veil); 5. conclusion.

1 引言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展, 城市的文化建設(shè)已進(jìn)入高速發(fā)展的階段, 激光演示系統(tǒng)作為近幾年才發(fā)展起來(lái)的高新技術(shù)設(shè)備在重大節(jié)日慶典活動(dòng)的特殊夜景照明、城市文化廣場(chǎng)或公共場(chǎng)所的激光水幕電影的照明以及娛樂(lè)場(chǎng)所的特殊照明等方面得到了廣泛
應(yīng)用, 成效非常顯著。激光具有高亮度, 高方向性,高單色性和高相干性, 是目前的普通光源所望塵莫及的。自上世紀(jì)60 年代第一臺(tái)激光器誕生以來(lái), 隨著激光技術(shù)的不斷發(fā)展完善, 經(jīng)過(guò)多年的技術(shù)積累,激光表演控制技術(shù)已相對(duì)成熟, 這就為激光演示系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于夜間景觀照明工程打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

本文介紹了大功率半導(dǎo)體泵浦532nm 全固態(tài)綠光激光演示系統(tǒng)的組成和設(shè)計(jì)原理, 并結(jié)合典型工程實(shí)例論述激光在夜景照明工程中的應(yīng)用技術(shù)。

2 系統(tǒng)的組成和設(shè)計(jì)原理

本文論述的激光演示系統(tǒng)由多個(gè)子系統(tǒng)組成,其框圖如圖1 所示, 其中:(1) 激光器為大功率半導(dǎo)體泵浦全固態(tài)激光器,激光器輸出波長(zhǎng)為532nm 的綠光。

該光源具有如下特點(diǎn):

①高單色性。激光的顏色很純, 其單色性比普通光源高1010 倍以上,是一種優(yōu)良的相干光源。

②方向性強(qiáng)。激光束發(fā)散立體角小于2mrad , 比普通光或微波小2～3 個(gè)數(shù)量級(jí)。

③ 高亮度。激光光束焦點(diǎn)處的輻射亮度比普通光高108～1010倍。

(2) 激光投射系統(tǒng)主要由高速振鏡, 振鏡驅(qū)動(dòng)源和光學(xué)效果元件組成。

(3) 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。系統(tǒng)控制軟件采用專業(yè)激光表演軟件。

激光器驅(qū)動(dòng)電源驅(qū)動(dòng)激光器輸出波長(zhǎng)為532nm的綠光激光束, 激光束投射到受計(jì)算機(jī)控制的高速掃描振鏡X掃描方向的振鏡上, 通過(guò)振鏡沿X 方向的轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)光束在X 方向上輸出位置的變化, 光束經(jīng)X掃描方向的振鏡反射并投射到Y(jié)掃描方向的高速掃描振鏡上, 通過(guò)振鏡沿Y 方向的轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)激光束在Y方向上輸出位置的變化, 即激光束通過(guò)X. Y方向的兩個(gè)高速掃描振鏡的掃描實(shí)現(xiàn)光束輸出點(diǎn)在平面上的二維矢量運(yùn)動(dòng), 產(chǎn)生痕跡或圖形, 從而實(shí)現(xiàn)激光演示功能。

3 系統(tǒng)分析

激光演示系統(tǒng)是一個(gè)光、機(jī)、電一體化的綜合設(shè)備, 依靠激光束在工作表面或空間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)激光演示功能, 實(shí)際表演的場(chǎng)所一般都是在大型的室外廣場(chǎng)中進(jìn)行, 因此對(duì)激光器的技術(shù)指標(biāo)要求較高。實(shí)踐中系統(tǒng)所采用的激光器的主要技術(shù)指標(biāo)見表1》》