[發明專利]一種液晶可調諧濾波器中心波長標定校正方法及裝置

有效

• 申請號: 201711106905.7
• 申請日: 2017-11-10
• 公開（公告）號: CN109781262B
• 公開（公告）日: 2021-06-18
• 發明（設計）人: 羅飛;符哲通;梁洪易;梁朝陽
• 申請（專利權）人: 深圳市中達瑞和科技有限公司
• 主分類號: G01J3/45
• 分類號: G01J3/45;G01J3/02;G01N21/25
• 代理公司: 廣東廣和律師事務所 44298
• 代理人: 陳巍巍

本發明涉及濾波器技術領域，公開了一種液晶可調諧濾波器中心波長標定校正方法及裝置，通過標定相位延遲量隨波長變化的函數以及液晶相位延遲量隨驅動電壓變化的函數，以驅動系數為基礎利用仿真計算來生成液晶可調諧濾波器各級偏振干涉單元的驅動電壓，并以實測中心波長和設定中心波長的偏差計算得到校正系數，自動校正液晶可調諧濾波器中心波長所對應的驅動電壓，提高了液晶可調諧濾波器中心波長標定的準確率和效率。

技術領域

本發明涉及濾波器技術領域，尤其涉及一種液晶可調諧濾波器中心波長標定校正方法及裝置。

背景技術

液晶可調諧濾波器是一種可編程的窄帶光學濾波器件，可將可見光/近紅外連續光譜分解成近1000個獨立波段，液晶可調諧濾波器與圖像傳感器相結合而成的高光譜成像系統，可通過波段分時掃描的方式獲得探測目標的高分辨空間信息與光譜信息。基于液晶可調諧濾波器的高光譜成像系統使我們對目標辨識能力得到巨大提升，在偽裝識別、偽造鑒別、地物分類、環境監測與評估、資源遙感調查、醫療診斷等需要鑒別目標細致光學強度、偏振態和譜特征的領域，將發揮重要作用。

液晶可調諧濾波器通常采用多個液晶偏振干涉單元級聯來實現光學濾波，即只允許以某一波長為中心的窄帶光譜的光通過而截止其他波長的光，因此，液晶可調諧濾波器工作時需要各級液晶偏振干涉單元在指定的中心波長具有最大的透過率，同時，在中心波長外至少有一級液晶偏振干涉單元具有波長截止能力。液晶可調諧濾波器的標定即尋找最優的各級液晶偏振干涉單元在指定中心波長具有最大透過率的驅動電壓，使級聯組合成的液晶可調諧濾波器具有良好光學性能。

由于液晶可調諧濾波器的各級偏振干涉單元的等效相位延遲量不同，各級偏振干涉單元透射光譜曲線在設定的波長通常難以同時滿足最大透過率條件，同時，液晶可調諧濾波器的各級偏振干涉單元透射光譜曲線具有多個極大值和極小值。因此，如何從每一級偏振干涉單元的諸多極大值中選擇一個并驅動至設定的中心波長位置，是液晶可調諧濾波器標定的關鍵問題，對液晶可調諧濾波器的波長準確性、透過率、帶寬(FWHM)及帶外截止等關鍵性能參數的優劣起決定性作用。

在液晶可調諧濾波器中心波長標定過程中，由于各級偏振干涉單元的透射光譜曲線具有多個極大值，同時還存在因液晶相位延遲器法布里-玻羅干涉產生的數目眾多的極大極小值，因此，用計算機來自動判讀峰值中心波長通常會產生較大誤差，目前液晶可調諧濾波器中心波長的標定以人工標定為主。即首先指定一個中心波長，調節驅動電壓，驅動每一級偏振干涉單元透射光譜的一個峰值對應的波長至該指定值，然后再指定另一個中心波長，調節驅動電壓，驅動每一級偏振干涉單元透射光譜的一個峰值對應的波長至該指定值，依次循環，完成對液晶可調諧濾波器工作范圍內指定中心波長標定。這種標定方法的波長準確性依賴于人工判讀，且隨著液晶可調諧濾波器的調諧分辨率的提高，如需要0.1nm調諧分辨率時，人工判讀的準確性則難以保證，同時，標定的中心波長數目達到103-104，標定工作量急劇增大。

此外，對每一級偏振干涉單元，選擇不同的透射光譜極大值，則對應著級聯后液晶可調諧濾波器的具有不同的帶寬(FWHM)、帶外截止、以及透過率等。隨著液晶可調諧濾波器光譜分辨率的提高，需要的偏振干涉單元級數增加，每增加一級帶來的極大值組合數目則以數量級的方式增長，在數目龐大的各級偏振干涉單元的極大值組合中，人工標定僅能抽取少數幾種組合，級聯組合的液晶可調諧濾波器帶寬(FWHM)、帶外截止以及透過率等參數難以滿足要求，目前，中心波長的標定成為級聯級數較多的高分辨液晶可調諧濾波器研究開發的一個關鍵制約因素。

由于液晶偏振干涉單元中的液晶相位延遲片制造工藝或環境溫度的變化，液晶偏振干涉單元透射光譜極大值對應的波長也會發生改變，目前的標定方法尚不具備對波長變化進行校正的能力，因此，每一個液晶可調諧濾波器都要進行獨立的標定。

發明內容

本發明的主要目的在于提出一種液晶可調諧濾波器中心波長標定校正方法及裝置，提高了液晶可調諧濾波器中心波長標定的準確率和效率。

為實現上述目的，本發明提供的一種液晶可調諧濾波器中心波長標定校正方法，包括：