[发明专利]一种液晶退偏器、制备方法和退偏测试系统

说明书

技术领域

本发明涉及液晶取向控制技术领域，尤其涉及一种液晶退偏器、制备方法和退偏测试系统。

背景技术

随着社会的发展，光通信在日常生活中扮演越来越重要的角色。由于不同偏振态的入射光对光纤及光器件的偏振特性的不同，在光信息传输时会受到不同的影响。因此，消除偏振相关的损害就成了一项重要工作。另外，很多涉及光学的探测器都具有偏振敏感性，所以需在探测器前加一个退偏器来消除探测器的偏振灵敏度对入射偏振的依赖性，达到提高测量精度目的。现在退偏器已经广泛应用于天文学仪器、激光加工、激光医学、光纤通讯等的光电测量仪器中，因此退偏器的研究十分具有现实意义。

目前的退偏器或者体系复杂，或者只适用于宽波段进行频域退偏，或者需限定入射光的偏振角度，有些还需对其进行加电调节，限制了退偏器的使用。本发明可改进上述提到的缺点，以低成本制备出普适的液晶退偏器。

发明内容

本发明提供一种液晶退偏器、制备方法和退偏测试系统，以提高液晶退偏器的普适性，且结构简单，成本低。

第一方面，本发明实施例提供了一种液晶退偏器，包括：

相对设置的第一基板和第二基板，以及位于所述第一基板和第二基板之间的液晶层；

其中，所述第一基板与所述第二基板之间设置有间隔粒子，以支撑所述液晶层；

所述第一基板和第二基板近邻所述液晶层的一侧设置有光控取向膜，邻近所述第一基板和/或第二基板的所述光控取向膜具有多组分子指向矢方向不同的微区图形，每组微区图形包括多个随机分布的微区，且同一组微区图形中的微区分子指向矢方向相同；所述多组分子指向矢方向不同的微区图形相互拼接形成所述光控取向膜的工作区，所述光控取向膜中多组分子指向矢方向不同的微区图形控制所述液晶层中的液晶分子指向矢随机分布，以使照射在液晶退偏器的入射的偏振光转换为非偏振光。

进一步的，所述微区的形状为多边形、圆形或椭圆形，同一组微区图形中各微区的面积相同。

进一步的，所述微区图形的数量为18的n倍，多组微区图形的分子指向矢方向依次间隔n为正整数。

进一步的，所述光控取向膜的工作区尺寸为1.4×1mm²，所述微区的尺寸为58×58μm²。

进一步的，所述液晶层的材料为向列相液晶；所述光控取向膜的材料为偶氮染料。

进一步的，入射光在所述液晶退偏器中的寻常光和非寻常光的相位差等于π。

第二方面，本发明实施例还提供一种退偏测试系统，包括：

第一方面所述的液晶退偏器；

位于所述液晶退偏器入光侧的光源，以产生入射光；

位于所述液晶退偏器出光侧的偏振分析仪，以测试出射光的偏振度。

第三方面，本发明实施例还提供一种液晶退偏器的制备方法，包括：

在第一基板和第二基板的一侧形成光控取向膜；

在第一基板上设置间隔粒子，并与所述第二基板封装，其中所述第一基板的光控取向膜一侧与所述第二基板的光控取向膜一侧相对设置；

对邻近所述第一基板和/或第二基板的所述光控取向膜进行多步分区曝光，以形成多组分子指向矢方向不同的微区图形，其中，每组微区图形包括多个随机分布的微区，且同一组微区图形中的微区分子指向矢方向相同，所述多组分子指向矢方向不同的微区图形相互拼接形成所述光控取向膜的工作区；

在所述第一基板和所述第二基板之间灌注液晶层，所述光控取向膜中多组分子指向矢方向不同的微区图形控制所述液晶层中的液晶分子指向矢随机分布，以使照射在液晶退偏器的入射的偏振光转换为非偏振光。

进一步的，对邻近所述第一基板和/或第二基板的所述光控取向膜进行多步分区曝光，以形成多组分子指向矢方向不同的微区图形，其中，每组微区图形包括多个随机分布的微区，且同一组微区图形中的微区分子指向矢方向相同，所述多组分子指向矢方向不同的微区图形相互拼接形成所述光控取向膜的工作区，包括：

随机产生多组曝光图形，每组曝光图形包括多个随机分布的曝光微区，多组曝光图形相互拼接形成所述光控取向膜的工作区；

采用数控微镜阵光刻系统，根据曝光次序选择对应的曝光图形，以及对应的诱导光偏振方向，依次进行曝光，以在所述光控取向膜的工作区形成多组分子指向矢方向不同的微区图形，其中，每组微区图形包括多个随机分布的微区，且同一组微区图形中的微区分子指向矢方向相同，所述多组分子指向矢方向不同的微区图形相互拼接形成所述光控取向膜的工作区。