[發(fā)明專利]一種基于電控液晶匯聚微透鏡的波前測(cè)量芯片

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410616547.4
• 申請(qǐng)日: 2014-11-05
• 公開（公告）號(hào): CN104330172B
• 公開（公告）日: 2017-11-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張新宇;佟慶;雷宇;羅俊;桑紅石;謝長(zhǎng)生
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華中科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G01J9/00
• 分類號(hào): G01J9/00;G02F1/29;G02F1/133
• 代理公司: 華中科技大學(xué)專利中心42201
• 代理人: 廖盈春

1.一種波前測(cè)量芯片，其特征在于，包括面陣電控液晶匯聚微透鏡、面陣可見光探測(cè)器和驅(qū)控預(yù)處理模塊；其中，

所述面陣電控液晶匯聚微透鏡包括液晶材料層，依次設(shè)置在所述液晶材料層上表面的第一液晶初始取向?qū)?、圖形化電極層、第一基片和第一增透膜，以及依次設(shè)置在所述液晶材料層下表面的第二液晶初始取向?qū)印⒐搽姌O層、第二基片和第二增透膜；所述公共電極層由一層勻質(zhì)導(dǎo)電膜構(gòu)成，所述圖形化電極層由其上布有m×n元陣列分布的方孔或圓孔的一層勻質(zhì)導(dǎo)電膜構(gòu)成，其中，m、n均為大于1的整數(shù)；所述面陣電控液晶匯聚微透鏡被劃分成m×n元陣列分布的單元電控液晶匯聚微透鏡，所述單元電控液晶匯聚微透鏡與所述方孔或圓孔一一對(duì)應(yīng)，每個(gè)方孔或圓孔均位于對(duì)應(yīng)的單元電控液晶匯聚微透鏡的中心，形成單元電控液晶匯聚微透鏡的上電極，所有單元電控液晶匯聚微透鏡的下電極由所述公共電極層提供，其中，單個(gè)方孔或圓孔的面積與對(duì)應(yīng)的單元電控液晶匯聚微透鏡的光接收面積的比值為電極開孔系數(shù)，所述電極開孔系數(shù)為4％～16％；

所述面陣可見光探測(cè)器被劃分成m×n元陣列分布的子面陣可見光探測(cè)器，所述子面陣可見光探測(cè)器與所述單元電控液晶匯聚微透鏡一一對(duì)應(yīng)，每個(gè)子面陣可見光探測(cè)器包括j×j元陣列分布的光敏元，其中，j為大于1的整數(shù)；

所述面陣電控液晶匯聚微透鏡用于將入射光波離散分割為相對(duì)其光入射面的傾角各異的子平面入射波前，并通過(guò)各單元電控液晶匯聚微透鏡將各子平面入射波前定向匯聚在與其對(duì)應(yīng)的子面陣可見光探測(cè)器的光敏元上；所述面陣可見光探測(cè)器用于將匯聚的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)；所述驅(qū)控預(yù)處理模塊用于解算各子面陣探測(cè)器的與各子平面入射波前對(duì)應(yīng)的電信號(hào)的二維位置信息，得到各子平面入射波前的二維傾角信息，再基于各單元電控液晶匯聚微透鏡的空間位置排布各子平面入射波前，將各子平面入射波前進(jìn)一步擬合構(gòu)建入射波前數(shù)據(jù)并輸出。

2.如權(quán)利要求1所述的波前測(cè)量芯片，其特征在于，還包括芯片外殼和支撐散熱板；所述芯片外殼位于所述支撐散熱板的上方，其底部與所述支撐散熱板固連；所述驅(qū)控預(yù)處理模塊、面陣可見光探測(cè)器和面陣電控液晶匯聚微透鏡同軸順序置于所述芯片外殼內(nèi)，其中，所述面陣可見光探測(cè)器位于所述驅(qū)控預(yù)處理模塊的上方，所述面陣電控液晶匯聚微透鏡位于所述面陣可見光探測(cè)器的上方且其光入射面通過(guò)所述芯片外殼的頂部開孔裸露在外。

3.如權(quán)利要求2所述的波前測(cè)量芯片，其特征在于，所述芯片外殼的側(cè)面上設(shè)置有第四端口，所述公共電極層和圖形化電極層各通過(guò)一根導(dǎo)線引出，公共電極層引線和圖形化電極層引線接入所述第四端口中，用于輸入驅(qū)動(dòng)和調(diào)控所述面陣電控液晶匯聚微透鏡的驅(qū)控電壓信號(hào)。

4.如權(quán)利要求2所述的波前測(cè)量芯片，其特征在于，所述芯片外殼的側(cè)面上設(shè)置有第一端口、第二端口、第三端口、第五端口和第六端口，以及第一指示燈、第二指示燈、第三指示燈、第四指示燈和第五指示燈；其中，

所述第一端口用于接入電源線以使所述驅(qū)控預(yù)處理模塊連接外部電源；所述第二端口用于輸出所述驅(qū)控預(yù)處理模塊提供給所述面陣可見光探測(cè)器的驅(qū)動(dòng)和調(diào)控信號(hào)，還用于輸入外部設(shè)備向所述測(cè)量芯片發(fā)出的工作指令；所述第六端口用于輸入所述面陣可見光探測(cè)器提供給所述驅(qū)控預(yù)處理模塊的光電響應(yīng)信號(hào)，還用于輸出波前測(cè)量數(shù)據(jù)；所述第一指示燈用于指示所述驅(qū)控預(yù)處理模塊的電源是否接通；所述第二指示燈用于指示所述驅(qū)控預(yù)處理模塊是否處在正常工作狀態(tài)；所述第五指示燈用于指示所述驅(qū)控預(yù)處理模塊是否處在正常的波前測(cè)量數(shù)據(jù)輸出狀態(tài)；

所述第三端口用于輸入所述驅(qū)控預(yù)處理模塊提供給所述面陣可見光探測(cè)器的驅(qū)動(dòng)和調(diào)控信號(hào)；所述第五端口用于輸出所述面陣可見光探測(cè)器提供給所述驅(qū)控預(yù)處理模塊的光電響應(yīng)信號(hào)；所述第三指示燈用于指示所述面陣可見光探測(cè)器是否處在正常工作狀態(tài)；所述第四指示燈用于指示所述面陣可見光探測(cè)器是否處在正常的信號(hào)輸出狀態(tài)。