液晶光調(diào)制器特性應(yīng)用與研究.pdf

1、自從液晶被發(fā)現(xiàn)以來(lái)，人們一直針對(duì)其特性不斷地探索液晶在光學(xué)中的應(yīng)用可能性進(jìn)行研究。最近二十年，液晶不僅在平面顯示領(lǐng)域，而且在光學(xué)信息處理與通訊中也因?yàn)樽陨淼莫?dú)特性質(zhì)獲得了長(zhǎng)足的發(fā)展。液晶薄膜被廣泛應(yīng)用在光傳輸，光調(diào)制，光柵和光開(kāi)關(guān)等光學(xué)系統(tǒng)中，基于液晶薄膜的空間光調(diào)制器在對(duì)入射光的相位與振幅進(jìn)行調(diào)制方面有其他類(lèi)型調(diào)制器所沒(méi)有的優(yōu)點(diǎn)。液晶空間光調(diào)制器實(shí)時(shí)可控，調(diào)制區(qū)域?yàn)橛性淳仃嚜?dú)立像素調(diào)節(jié)，可單獨(dú)控制調(diào)制面的任何部分，隨時(shí)可按要求改變調(diào)制

2、模式并無(wú)需器件結(jié)構(gòu)上的改動(dòng)。近年來(lái)新出現(xiàn)的硅基板液晶器件更具有分辨率高，尺寸小，光能利用率高，調(diào)制精確等特性。我們對(duì)液晶空間光調(diào)制器的工作模式與原理進(jìn)行了分析，并基于一塊硅基板液晶制成了液晶空間光調(diào)制器系統(tǒng)。對(duì)其振幅調(diào)制模式初始工作點(diǎn)的選擇，我們采用瓊斯矩陣和參數(shù)空間方法進(jìn)行優(yōu)化尋找，對(duì)比了目前在顯示領(lǐng)域常用的液晶工作模式，最后提出了適合空間光調(diào)制的2種振幅調(diào)制工作模式并在實(shí)驗(yàn)中測(cè)量了其實(shí)際調(diào)制性能。對(duì)于光能效率更高，應(yīng)用更廣泛的相位調(diào)

3、制模式，我們?cè)诜治雠c測(cè)量了調(diào)制器相位調(diào)制性能的基礎(chǔ)上，對(duì)其在各種光學(xué)信息處理中的應(yīng)用作了各種嘗試。以相位空間光調(diào)制器構(gòu)造的光學(xué)系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)光線偏轉(zhuǎn)與聚焦為基礎(chǔ)，我們建立了可調(diào)液晶透鏡陣列，除了光線成像于聚焦以外，此系統(tǒng)在陣列的透鏡數(shù)量，焦距，會(huì)聚/發(fā)散轉(zhuǎn)換以及個(gè)別透鏡單獨(dú)調(diào)節(jié)方面具有完全的實(shí)時(shí)可控性。另外我們?cè)诠庹{(diào)制的基礎(chǔ)上提出了一種新的光能量分配方法，結(jié)合現(xiàn)有的光調(diào)制技術(shù)實(shí)現(xiàn)了多對(duì)多端口光能量分配系統(tǒng)，能自由改變多個(gè)輸入端口的光強(qiáng)度比例

4、，并將調(diào)制過(guò)的光束輸出到指定空間位置的多個(gè)接收端口。兩者在探索液晶器件在光學(xué)系統(tǒng)中的應(yīng)用可能方面均有一定的獨(dú)創(chuàng)性與實(shí)用性，我們?cè)谖恼轮性敿?xì)討論了兩系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)原理與實(shí)驗(yàn)手段，給出了測(cè)量結(jié)果并對(duì)其進(jìn)行了深入分析。最后我們利用液晶薄膜對(duì)光線通過(guò)/遮斷的開(kāi)關(guān)性能，結(jié)合現(xiàn)在新穎的三維視頻顯示技術(shù)，開(kāi)發(fā)了一套數(shù)字式三維立體視頻系統(tǒng)，在視頻的采集，編輯，保存，播放方面實(shí)現(xiàn)了全數(shù)字化，佩戴特殊液晶眼鏡便能觀看真實(shí)立體效果的電腦視頻。以上工作為今后進(jìn)一步