[發明專利]一種紅外液晶相控陣芯片

有效

• 申請號: 201410615813.1
• 申請日: 2014-11-05
• 公開（公告）號: CN104330931A
• 公開（公告）日: 2015-02-04
• 發明（設計）人: 張新宇;羅俊;佟慶;雷宇;桑紅石;謝長生
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: G02F1/1343
• 分類號: G02F1/1343;G02F1/133;G02F1/29;G01J3/12
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 廖盈春

1.一種紅外液晶相控陣芯片，其特征在于，包括電控液晶調相微柱陣列；所述電控液晶調相微柱陣列包括液晶材料層，依次設置在所述液晶材料層上表面的第一液晶初始取向層、第一電隔離層、圖形化電極層、第一基片和第一紅外增透膜，以及依次設置在所述液晶材料層下表面的第二液晶初始取向層、第二電隔離層、公共電極層、第二基片和第二紅外增透膜；所述公共電極層由一層勻質導電膜構成；所述圖形化電極層由m×n元陣列分布的子電極構成，每個子電極均由正方形或長方形導電膜構成，其中，m、n均為大于1的整數；

所述電控液晶調相微柱陣列被劃分成m×n元陣列分布的電控液晶調相微柱，所述電控液晶調相微柱與所述子電極一一對應，每個子電極均位于對應的電控液晶調相微柱的中心，形成電控液晶調相微柱的上電極，所有電控液晶調相微柱的下電極由所述公共電極層提供；單個子電極的面積與對應的電控液晶調相微柱的光接收面積的比值為電極填充系數，所述電極填充系數為50％～95％。

2.如權利要求1所述的紅外液晶相控陣芯片，其特征在于，紅外入射光波進入所述電控液晶調相微柱陣列后，所述電控液晶調相微柱陣列按照其中電控液晶調相微柱的陣列規模和排布情況，將紅外入射光波分割成陣列化的子平面入射波前，各子平面入射波前與電場驅控下呈特定折射率分布形態的液晶分子相互作用，形成具有特定程度的相位延遲的陣列化的子平面出射波前，陣列化的子平面出射波前經耦合形成出射波前從所述芯片輸出；

其中，各電控液晶調相微柱被獨立加電驅控，通過獨立調節加載在各電控液晶調相微柱上的驅控電壓信號的頻率或均方幅度，調變各子平面出射波前的相位延遲程度。

3.如權利要求1或2所述的紅外液晶相控陣芯片，其特征在于，所述芯片還包括芯片外殼；所述電控液晶調相微柱陣列封裝在所述芯片外殼內并與所述芯片外殼固連，其光入射面和光出射面通過所述芯片外殼的前后兩個端面上正對的開孔裸露在外；所述芯片外殼的側面設置有多個驅控信號輸入端口，用于輸入加載在各電控液晶調相微柱上的驅控電壓信號。

4.如權利要求3所述的紅外液晶相控陣芯片，其特征在于，所述芯片外殼的側面設置有第一至第八驅控信號輸入端口；每個電控液晶調相微柱的上電極均通過一根導線獨立引出，這些上電極引線分組接入所述第一至第八驅控信號輸入端口；所述公共電極層通過八根導線引出，這八根公共電極層引線分別接入所述第一至第八驅控信號輸入端口；每個驅控信號輸入端口內的上電極引線和公共電極層引線分別位于該端口的兩端；根據各電控液晶調相微柱在所述電控液晶調相微柱陣列中的位置，通過所述第一至第八驅控信號輸入端口內的上電極引線和公共電極層引線，能對各電控液晶調相微柱實現可尋址的驅控電壓信號加載。