[发明专利]一种红外聚光芯片

权利要求书

1.一种红外聚光芯片，其特征在于，包括圆柱形的液晶调相架构；所述液晶调相架构包括液晶材料层，依次设置在所述液晶材料层上表面的第一液晶初始取向层、第一电隔离层、图形化电极层、第一基片和第一红外增透膜，以及依次设置在所述液晶材料层下表面的第二液晶初始取向层、第二电隔离层、公共电极层、第二基片和第二红外增透膜；所述公共电极层由一层匀质导电膜构成；所述图形化电极层由圆形导电膜和同心设置在所述圆形导电膜外围的至少一个圆环形导电膜构成，所述圆形导电膜的圆心与所述液晶调相架构的轴心重合，所述圆形导电膜的直径大于与其相邻的圆环形导电膜的径向宽度；在所述圆环形导电膜为多个时，多个圆环形导电膜依次设置在所述圆形导电膜的外围，且其径向宽度递减，相邻导电膜的径向间距相等，其中，相邻导电膜包括相邻的圆环形导电膜以及相邻的圆环形导电膜和圆形导电膜；

所述液晶调相架构被划分成圆柱形液晶调相单元和至少一个圆筒形液晶调相单元，圆形导电膜对应圆柱形液晶调相单元且位于圆柱形液晶调相单元的中心，形成圆柱形液晶调相单元的上电极，圆环形导电膜与圆筒形液晶调相单元一一对应，每个圆环形导电膜均位于与其对应的圆筒形液晶调相单元的中心，形成圆筒形液晶调相单元的上电极，所有液晶调相单元的下电极由公共电极层提供。

2.如权利要求1所述的红外聚光芯片，其特征在于，红外入射波束进入所述液晶调相架构后，所述液晶调相架构按照其中液晶调相单元的规模和排布情况，将红外入射波束分割成与各液晶调相单元对应的同心圆和圆环形子平面入射波前，各子平面入射波前与各自对应的液晶调相单元中呈特定折射率空间分布形态的液晶分子相互作用，形成具有特定程度的相位延迟的同心圆和圆环形子平面出射波前，各子平面出射波前耦合形成在所述液晶调相架构的轴心上呈离散式级联聚焦态的红外透射波束从所述芯片输出；

其中，各液晶调相单元被独立加电驱控，通过调节加载在各液晶调相单元上的驱控电压信号的频率或均方幅度，能调变红外透射波束的离散式级联焦斑的位形及点扩散函数。

3.如权利要求1或2所述的红外聚光芯片，其特征在于，所述芯片还包括芯片外壳；所述液晶调相架构封装在所述芯片外壳内并与所述芯片外壳固连，其光入射面和光出射面通过所述芯片外壳的顶部和底部开孔裸露在外；所述芯片外壳的侧面设置有第一和第二驱控信号输入端口，用于输入加载在各液晶调相单元上的驱控电压信号。

4.如权利要求3所述的红外聚光芯片，其特征在于，每个圆形导电膜和圆环形导电膜均通过一根导线独立引出，形成上电极引线，这些上电极引线分组两组分别接入所述第一和第二驱控信号输入端口的一端；所述公共电极层通过两根导线引出，形成两根公共电极层引线分别接入所述第一和第二驱控信号输入端口的另一端；通过所述上电极引线和公共电极层引线，能对各液晶调相单元独立加载驱控电压信号。