[發明專利]一種負性液晶反射式空間光調制器

在審

• 申請號: 201811239636.6
• 申請日: 2018-10-24
• 公開（公告）號: CN109212796A
• 公開（公告）日: 2019-01-15
• 發明（設計）人: 王瓊華;儲繁;竇虎;田莉蘭
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學;四川大學
• 主分類號: G02F1/13
• 分類號: G02F1/13;G02F1/139
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明的負性液晶反射式空間光調制器包括偏振片、上玻璃基板、上透明平面電極、上取向層、液晶層、下取向層、反射層、下玻璃基板；液晶層采用負性的向列相液晶，并且垂直取向；偏振片為帶刻度可旋轉型偏振片，偏振片的偏振方向可控，旋轉偏振片實現振幅調制和純相位調制的切換；上透明平面電極采用氧化銦錫透明導電材料制作；反射層采用高反射率的金屬鋁膜制作，表面采用漫反射膜制作模式制作，并且驅動電壓施加在金屬反射層上。本發明的負性液晶反射式空間光調制器具有制作簡單、調制方式多樣性和相位調制范圍大的特點。

技術領域

本發明涉及空間光調制器領域，具體是一種負性液晶反射式空間光調制器。

背景技術

空間光調制器廣泛地應用于光邏輯運算、高速光互聯、輸入存儲、輸出顯示等諸多應用領域?？臻g光調制器的種類很多，例如微通道板、可變形反射鏡、磁光器件等五六十種。光學相位在光學信息處理系統、干涉和光互聯中起著重要的作用，二維純相位空間光調制器在光學信息處理方面起著更為重要的作用，如光學相關聯、光互連、相位比較技術等。液晶空間光調制器以其良好的穩定性，可進行編程實時控制，低電壓可獲得較大的位相變化等優點，在光學信息處理方面占有重要的地位，且憑借其制作簡單、價格低、易控制等優點受到廣大學者的關注。但是傳統液晶空間光調制器不能實現振幅調制和純相位調制的切換，并且在進行振幅調制的時候不能實現振幅連續可調，此外在純相位調制的時候伴有振幅調制。

本發明目的在于克服現有技術中存在的缺陷，提出了一種制作簡單、調制方式多樣性、相位調制范圍大的負性液晶反射式空間光調制器。

本發明是通過以下技術方案實現的：

本發明包括偏振片、上玻璃基板、上透明平面電極、上取向層、液晶層、下取向層、反射層、下玻璃基板，并依次排列。1偏振片，2上玻璃基板，3上透明平面電極，4上取向層，5液晶層，6下取向層，7反射層，8下玻璃基板。

所述偏振片為帶刻度可旋轉型偏振片，即偏振片的偏振軸方向可控，旋轉偏振片實現振幅調制模式和純相位調制模式的切換。

所述上透明平面電極采用氧化銦錫(ITO)或氧化銦鋅(IZO)等透明導電材料制作，用于接地。

所述的液晶層采用負性的向列相液晶，并且垂直于玻璃基板取向。

所述的反射層采用高反射率的金屬膜制作，驅動電壓施加在金屬反射層上，金屬反射層充當像素電極。

根據加電負性液晶的液晶分子短軸平行于電場方向的原理，在金屬反射層上施加電壓時，液晶分子會逐漸平行于上下玻璃基板；當液晶分子長軸與偏振片的偏振軸平行的時候，此時進入液晶層偏振光沿著液晶分子的光軸方向傳播，入射光不發生雙折射，改變電壓，只改變入射光的相位，此時所述的負性液晶反射式空間光調制器工作于純相位模式；轉動偏振片，改變偏振片的偏振方向，使入射光的偏振方向與液晶分子長軸存在初始夾角θ(0<θ<90°)，入射光進入液晶層會發生雙折射，入射光光強一分為二，并且夾角θ在可調范圍內越大，入射光的雙折射程度越大，此時所述的負性液晶反射式空間光調制器工作于振幅調制模式。

附圖說明

附圖1是本發明實施例提供的負性液晶反射式空間光調制器的結構示意圖。

附圖2是本發明實施例提供的負性液晶反射式空間光調制器純相位調制模式下入射光相位隨電壓變化的關系。

附圖3是本發明實施例提供的負性液晶反射式空間光調制器振幅調制模式下(θ＝45°)入射光的反射率隨電壓變化的關系。

上述附圖中的圖示標號為：

1偏振片，2上玻璃基板，3上透明平面電極，4上取向層，5液晶層，6下取向層，7反射層，8下玻璃基板。

具體實施方式