[實(shí)用新型]一種窄帶液晶可調(diào)諧濾波器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720809193.4
• 申請日: 2017-07-05
• 公開（公告）號: CN206876989U
• 公開（公告）日: 2018-01-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李文斌
• 申請（專利權(quán)）人: 無錫瑞辰光譜測控有限公司
• 主分類號: G02F1/13
• 分類號: G02F1/13
• 代理公司: 北京金智普華知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11401
• 代理人: 巴曉艷

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型主要屬于濾波器領(lǐng)域，具體涉及一種窄帶液晶可調(diào)諧濾波器。

背景技術(shù)

液晶可調(diào)諧濾波器作為一種可調(diào)濾光片可以被廣泛應(yīng)用于熒光成像、吸收成像、拉曼光譜和天文學(xué)方面。研制液晶可調(diào)諧濾波器的難點(diǎn)是其結(jié)構(gòu)、算法及其工藝。現(xiàn)有的液晶可調(diào)諧濾波器有三種類型Lyot型，Evan型和Solc型。液晶性濾波器的關(guān)鍵指標(biāo)是半高寬、屏蔽率以及透射率。Lyot型濾波器如果要達(dá)到窄的半高寬、高德屏蔽率必須由6級以上組成，這樣將會使用更多的偏振元器件，導(dǎo)致透射率降低；Evan型濾波器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不利于集成；Solc型濾波器能夠用三級級數(shù)實(shí)現(xiàn)高的透射率、窄的半高寬和高的屏蔽率。Solc型濾波器分為兩種，一種是Folded型，一種是Fan型。Folded-Solc型濾波器每一級具有n個雙折元件，與入射偏振方向成-θ和+θ，坐落在相互垂直的偏振片中間。Fan-Solc型濾波器每一級具有n個雙折元件，與入射偏振方向成θ，3θ，5θ，（2N-1）θ，坐落在相互平行的偏振片中間。但是用多級制作Solc濾波器在對透射率要求較高場所無法適用，厚度偏大，不利于集成使用。

實(shí)用新型內(nèi)容

針對上述問題，本實(shí)用新型提供了一種窄帶液晶可調(diào)諧濾波器，采用Fan-Solc原理，根據(jù)帶寬需求，可以選擇液晶與波片厚度以及合適的窄帶濾波片，可以根據(jù)需要設(shè)計(jì)5nm-50nm窄帶可調(diào)諧濾波器，與寬帶相比，透過率可提高50%，厚度降低60%，可以滿足調(diào)諧范圍窄、透過率要求高的場所使用。

本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種窄帶液晶可調(diào)諧濾波器,所述濾波器包括波形信號發(fā)生電路和濾波系統(tǒng)，所述波形信號發(fā)生電路與所述濾波系統(tǒng)連接，所述波形信號發(fā)生電路產(chǎn)生的波形經(jīng)所述濾波系統(tǒng)濾波；

所述濾波系統(tǒng)包括1個窄帶波片、2個偏振片，2個偏振片間依次設(shè)有N個雙折元件，所述雙折元件由液晶盒與波片構(gòu)成，液晶盒與波片的厚度均可定制,液晶厚度范圍為5um-12um，波片范圍100um-5000um；N為正整數(shù)。

進(jìn)一步地，每個雙折元件中液晶盒與波片光軸方向一致；N個雙折元件入射偏振角度成奇數(shù)倍關(guān)系，分別為θ、3θ、5θ……（2N-1）θ。

進(jìn)一步地，每個雙折元件中液晶盒與波片的相位差相同或接近，且滿足液晶盒透射譜的一個峰可以覆蓋波片透射譜中至少2個。

進(jìn)一步地，所述濾波器的帶寬為5-50nm；所述濾波器的偏振透射率在5%-80%。

進(jìn)一步地，所述濾波器的調(diào)諧范圍由窄帶波片決定；窄帶波片帶寬為濾波器自由光譜范圍

進(jìn)一步地，所述濾波器的調(diào)諧帶寬由雙折元件決定，在于雙折原件中波片透射譜中一個峰的帶寬，在于波片的厚度；

進(jìn)一步地，所述N為4。

所述波形信號發(fā)生電路包括藍(lán)牙、USB接口、光電二極管觸發(fā)電路。

進(jìn)一步地，所述波形信號發(fā)生電路為單通道輸出范圍0-5V，精度可調(diào)的方波信號發(fā)生電路。

進(jìn)一步地，液晶盒的厚度和波片的厚度組合為：

液晶盒的厚度為6.5um，波片的厚度為800um；

或液晶盒的厚度為9um,波片的厚度為3500um；

或液晶盒的厚度為5um,波片的厚度為4000um；

或液晶盒的厚度為12um,波片的厚度為100um。

本實(shí)用新型的有益技術(shù)效果：本實(shí)用新型提供了具有窄帶液晶可調(diào)諧濾波器，可以根據(jù)需要設(shè)計(jì)5nm-50nm窄帶可調(diào)諧濾波器，與寬帶相比，透過率可提高50%。

附圖說明

圖1、本實(shí)用新型濾波系統(tǒng)示意圖；

圖2、本發(fā)明實(shí)施例1單個雙折元件透射譜；

圖3、本發(fā)明實(shí)施例1 20nm窄帶波片透射譜；

圖4、本發(fā)明實(shí)施例1 20nm窄帶調(diào)諧范圍；

圖5、本發(fā)明實(shí)施例1完整濾波器透射譜；

圖6、本發(fā)明實(shí)施例2單個雙折元件透射譜；

圖7、本發(fā)明實(shí)施例2窄帶波片透射譜；

圖8、本發(fā)明實(shí)施例2窄帶調(diào)諧范圍；

圖9、本發(fā)明實(shí)施例2完整濾波器透射譜；

圖10、本發(fā)明實(shí)施例3單個雙折元件透射譜；

圖11、本發(fā)明實(shí)施例3窄帶波片透射譜；

圖12、本發(fā)明實(shí)施例3窄帶調(diào)諧范圍；

圖13、本發(fā)明實(shí)施例3完整濾波器透射譜；

圖14、本發(fā)明實(shí)施例4單個雙折元件透射譜；

圖15、本發(fā)明實(shí)施例4窄帶波片透射譜；

圖16、本發(fā)明實(shí)施例4窄帶調(diào)諧范圍；

圖17、本發(fā)明實(shí)施例4完整濾波器透射譜；