[发明专利]液晶消色差相位调制器

权利要求书

1.一种消色差相位调制器，调制入射光的相位并输出经相位调制的所述光，其包括：

由液晶材料组成的多个液晶元件，该多个液晶元件被串联布置在所述入射光的光路上；和

控制单元，该控制单元用于向所述液晶元件施加驱动电信号，以便实现用于所述入射光的消色差相位调制，其中，

所述多个液晶元件包括：至少一个第一液晶元件组，该第一液晶元件组由均具有第一折射率波长依赖特性的液晶材料的一对液晶元件组成；和第二液晶元件组，该第二液晶元件组由具有第二折射率波长依赖特性的液晶材料的一对液晶元件组成；

构成所述第一液晶元件组的所述液晶元件的两个液晶材料层的厚度彼此大致相同，并且构成所述第二液晶元件组的所述液晶元件的两个液晶材料层的厚度彼此大致相同，

在构成所述第一液晶元件组的所述一对液晶元件中，

一个所述液晶元件中的液晶分子的取向方向能够在包括第一取向方向和第二取向方向的平面中改变，所述第一取向方向大致平行于所述入射光前进的方向，所述第二取向方向垂直于所述第一取向方向，并且

另一个所述液晶元件中的液晶分子的取向方向能够在包括所述第一取向方向和第三取向方向的平面中改变，所述第三取向方向垂直于所述第一取向方向和所述第二取向方向两者，

在构成所述第二液晶元件组的所述一对液晶元件中，

一个所述液晶元件的液晶分子的取向方向能够在包括所述第一取向方向和第四取向方向的平面中改变，所述第四取向方向垂直于所述第一取向方向，并且

另一个所述液晶元件中的液晶分子的取向方向能够在包括所述第一取向方向和第五取向方向的平面中改变，所述第五取向方向垂直于所述第一取向方向和所述第四取向方向两者，

在多个所述液晶元件的每一个中，通过独立改变所述液晶分子的所述取向方向，与向各个所述液晶元件施加的所述驱动电信号对应地实现第一调制条件和第二调制条件，该第一调制条件实现第一调制量，并且第二调制条件实现与所述第一调制量不同的第二调制量；并且

对于具有给定波长的光，在所述第一液晶元件组和第二液晶元件组中的一个液晶元件组中，所述一对液晶元件在所述第一调制条件下的折射率的平均值大于所述一对液晶元件在所述第二调制条件下的折射率的平均值，并且在所述第一液晶元件组和第二液晶元件组中的另一个液晶元件组中，所述一对液晶元件在所述第一调制条件下的折射率的平均值小于所述一对液晶元件在所述第二调制条件下的折射率的平均值。

2.根据权利要求1所述的消色差相位调制器，其中，

当未向各个所述液晶元件施加所述驱动电信号时，

构成所述第一液晶元件组的一对液晶分子的两个所述取向方向在所述第一取向方向上，而

构成所述第二液晶元件组的一对液晶分子的所述取向方向中的一个取向方向在所述第四取向方向上，并且构成所述第二液晶元件组的所述一对液晶分子的所述取向方向中的另一个取向方向在所述第五取向方向上。

3.根据权利要求1所述的消色差相位调制器，其中，

所述第二取向方向与所述第四取向方向相同，并且所述第三取向方向与所述第五取向方向相同。

4.根据权利要求1所述的消色差相位调制器，还包括：

第三液晶元件组，该第三液晶元件组由串联布置在所述入射光的所述光路上且均具有第三折射率波长依赖特性的液晶材料的一对液晶元件组成，

在构成所述第三液晶元件组的所述一对液晶元件中，

一个所述液晶元件中的液晶分子的取向方向能够在包括所述第一取向方向和第六取向方向的平面中改变，所述第六取向方向垂直于所述第一取向方向，并且

另一个所述液晶元件中的液晶分子的取向方向能够在包括所述第一取向方向和第七取向方向的平面中改变，所述第七取向方向垂直于所述第一取向方向和所述第六取向方向两者；并且

构成所述第三液晶元件组的所述液晶元件的两个液晶材料层的厚度彼此大致相同。