[发明专利]液晶空间光调制器

说明书

技术领域

本发明属于液晶器件技术领域，涉及一种液晶空间光调制器。

背景技术

液晶器件(LCD)不仅可以用于显示器，而且可以用作光学器件，例如空间光调制器(SLM)、可调谐棱镜和其他光学器件。LCD最重要的应用之一是空间光调制器，它既可用作波前校正器来调节偏振光的波前，也可配合检偏器来调节偏振光的强度。相比其它具有机械结构的空间光调制器，液晶器件具有精度高、低成本、高可靠性和低能耗等优点[G.D.Love，Applied Optics，36，1517(1997)]。在LC SLM应用中，器件采用多平行取向模式。空间光调制器两个重要的技术参数为：1是调制量；2是响应速度。几乎在所有的光学应用中，SLM都需要有一定的调制量。例如，在液晶波前校正器中，Cao等提出了基于相息图的衍射光学法，可将器件具有的1波长调制量扩展到几十个波长，此时可满足大气自适应光学的需求，在这种方法中要求器件必须具有1波长调制量[Z.Cao，L.Xuan，L.Hu，Y.Liu，and Q.Mu，Opt.Express，13，5186(2005)]。除调制量外，LCSLM还需要有尽量快的响应速度，使光学系统达到尽量高的运行频率，获得良好的光学效果。例如，自适应系统的要求SLM的校正频率要大于200Hz，即器件响应速度为毫秒量级。液晶器件的响应速度与液晶材料的性质及器件厚度有关。

一般认为，液晶器件的响应时间与盒厚的平方成正比，也就是说，随着盒厚变厚响应时间迅速增加。此时，响应时间指的是液晶分子指向矢从θ变化到1/eθ的时间[E.Jakeman and E.P.Raynes，Phys.Lett.A39，69(1972)]。但迄今为止，几乎所有的文献专利中都没有给出液晶器件厚度对于特定调制量下(例如，1波长)响应时间的影响。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种在特定调制量下响应时间较快的液晶空间光调制器。

为了解决上述技术问题，本发明的液晶空间光调制器包括上基板、下基板、位于上基板和下基板之间的液晶层；所述上基板与下基板之间的距离为0.9d_optimal～1.1d_optimal，其中d_optimal为利用公式(5)和公式(6)得到盒厚d；