[發明專利]一種液晶可變延遲器的延遲量定標方法及裝置

在審

• 申請號: 201510320865.0
• 申請日: 2015-06-12
• 公開（公告）號: CN104849879A
• 公開（公告）日: 2015-08-19
• 發明（設計）人: 李克武;李曉;王志斌;王黎明;張瑞;于慧;薛瑞
• 申請（專利權）人: 中北大學
• 主分類號: G02F1/01
• 分類號: G02F1/01
• 代理公司: 北京志霖恒遠知識產權代理事務所(普通合伙) 11435
• 代理人: 申紹中

1.一種液晶可變延遲器的延遲量定標方法，其特征在于，包括以下步驟：

1）運用折射率橢球理論確定液晶分子的尋常光o光折射率????????????????????????????????????????????????和非尋常光e光折射率為，分別對應折射率橢球的短軸和長軸特征值，LCVR產生的雙折射為：

???????????????????????????（1）

上式中，，為折射率橢球的兩個本征值；為液晶分子的偏轉角；

對于厚度為d的LCVR，e光和o光產生的相位延遲為：

????????????????????????????????（2）

在驅動控制器的外部調制電壓下，入射光通過LCVR后的延遲量為：

?????????????????????????（3）

????上述中，為液晶分子層厚度，為液晶分子偏轉角；

2）液晶分子的e光和o光折射率是波長的函數，并且滿足柯西經驗色散經驗公式，直接用來描述LCVR延遲量初始值滿足的色散特性：

??????????????????????????????（4）

其中為入射光波長，a、b、c為色散修正系數；

3）將調制電壓決定項進行歸一化：

?????????????????????????????（5）

4）結合上述（3）式和（5）式可知，調制電壓決定項為：；

5）對LCVR工作波長范圍內3個不同波長的入射光，分別測量入射光各自延遲量隨調制電壓的變化關系曲線；

6）取出三個波長各自延遲量初始值聯立方程組，求解得到LCVR的延遲量初始值滿足的色散關系；

7）將三個波長入射光每一調制電壓下對應的延遲量除以各自延遲量初始值得到延遲量僅由調制電壓決定的歸定標一化曲線，完成定標。

2.根據權利要求1所述的一種液晶可變延遲器的延遲量定標方法，其特征在于：對于LCVR的延遲量R可以表示為入射光波長和調制電壓U的函數，其中為色散項，只與入射光波長有關；只與調制電壓有關，且和相互獨立，因此，，即延遲量的色散是在延遲量初始值中被引入的。

3.根據權利要求1所述的一種液晶可變延遲器的延遲量定標方法，其特征在于：所述步驟5）中，選擇LCVR工作波長范圍內任意3個不同波長的入射光，采用光強法，分別進行3個波長入射光延遲量隨調制電壓的變化關系測試，并取延遲量初始值聯立求解出滿足的色散關系。

4.根據權利要求1所述的一種液晶可變延遲器的延遲量定標方法，其特征在于：所述步驟6）中，將每一調制電壓下測試波長的延遲量除以其延遲量初始值，得到由調制電壓決定的歸定標一化曲線，每一個液晶可變延遲器的是唯一確定的，與入射光無關。

5.根據權利要求1所述的一種液晶可變延遲器的延遲量定標方法，其特征在于：所述步驟7）中，將入射光波長帶入LCVR延遲量初始值滿足的色散關系求解出該波長入射光延遲量初始值，再帶入定標歸一化曲線，即可得到該波長入射光延遲量隨調制電壓的變化關系。

6.根據權利要求1所述的一種液晶可變延遲器的延遲量定標方法的裝置，其特征在于：包括入射光源（2）、起偏器（3）、LCVR（4）、LCVR驅動器（5）、檢偏器（6）、光功率計（7）和計算機（8），所述入射光源（2）依次經過起偏器（3）、LCVR（4）和檢偏器（6）形成測量光路，光強由光功率計（7）探測，并記錄到計算機（8），所述計算機（8）控制LCVR驅動器（5），并對測量數據進行處理。

7.根據權利要求6所述的一種液晶可變延遲器的延遲量定標方法的裝置，其特征在于：所述LCVR（4）包括玻璃基板（1.1）、透明電極氧化錫銦（1.2）、取向膜聚酰亞胺（1.3）、間隔子（1.4）和液晶分子（1.5），所述液晶分子（1.5）為細長棒狀的向列相液晶分子，光軸方向沿分子的長軸方向；所述取向膜（1.3）起錨定作用，使向列相液晶分子平行于玻璃基板（1.1）排列；透明電極氧化錫銦（1.2）通過外部輸入的調制電壓給LCVR施加一個均勻電場。