[发明专利]可调谐电光滤波器

说明书

提供的是一种包括反射结构的可调谐电光滤波器，该反射结构包括设置在液晶层的第一侧上的第一反射层和设置在液晶层的第二侧上的第二反射层，第一反射层包括具有第一超颖表面结构的第一图案层，第二反射层包括具有第二超颖表面结构的第二图案层。第一超颖表面结构和第二超颖表面结构的每一个包括交替堆叠的多个电介质材料，并且每个电介质材料的厚度逐渐增大。替代地，可调谐电光滤波器可以包括设置在液晶层的至少一侧上的具有超颖表面结构的图案层。

技术领域

符合示例性实施方式的装置涉及使用电光方案的可调谐电光滤波器。

背景技术

可调谐电光滤波器是根据施加的电压调制透射光或反射光的光谱的光学元件。基于液晶的电光滤波器通常采用立奥-渥曼(Lyot-Ohman)方案或法布里-珀罗(Fabry-Perot)方案。

使用立奥-渥曼(Lyot-Ohman)方案的电光滤波器包括分别设置在其输入单元和输出单元中的偏振板以及设置在偏振板之间的基于液晶的相位延迟器。被输入单元中的偏振板偏振的光的偏振方向在穿过相位延迟器的同时被旋转。旋转角度根据光的波长由函数确定。当偏振光穿过输出单元的偏振板时，输出光的光谱根据波长被调制。基于液晶的相位延迟器包括多个级以根据施加的电压来调制光的透射波长带和带宽。

使用法布里-珀罗(Fabry-Perot)方案的电光滤波器包括液晶层、用于向液晶层施加电压的透明电极层、以及镜层。当向液晶层施加电压时，液晶层的折射率和经过光学谐振器的光的路径改变。因此，光的透射谐振波长也改变。

发明内容

一个或更多个示例性实施方式可以提供一种可调谐电光滤波器，该可调谐电光滤波器具有宽的可变波长范围而不管偏振如何。

一个或更多个示例性实施方式可以提供一种可调谐电光滤波器，该可调谐电光滤波器独立于反射板之间的间距操作。

一个或更多个示例性实施方式可以提供一种可调谐电光滤波器，该可调谐电光滤波器包括设置在液晶层的相反侧上的反射层或者包括设置在液晶层的至少一侧上的图案层。

另外的示例性方面将在以下描述中被部分陈述，并且部分地将从描述中是显而易见的，或者可以通过提出的示例性实施方式的实践而习之。

根据一示例性实施方式的一方面，一种可调谐电光滤波器包括液晶层、设置在液晶层的第一侧上的第一电极层、设置在液晶层的第二侧上的第二电极层、以及反射结构，该反射结构包括设置在液晶层的第一侧上的第一反射层和设置在液晶层的第二侧上的第二反射层，其中第一反射层和第二反射层的每一个具有超颖表面结构。

第一反射层和第二反射层的每一个可以包括设置在透明基板的表面上的具有超颖表面结构的图案层。

图案层可以包括电介质材料或金属。

图案层可以包括一维格栅结构或二维(2D)周期性/非周期性图案结构。

图案层可以具有圆形、椭圆形或多边形。

图案层可以包括多个图案以及填充在所述多个图案之间的电介质材料或聚合物。

可调谐电光滤波器可以还包括设置在液晶层与第一电极层之间的液晶配向层以及设置在液晶层与第二电极层之间的液晶配向层。

第一外基板、第一电极层和第一反射层可以顺序地设置在液晶层的光入射到其上的那侧上，第二反射层、第二电极层和第二外基板可以顺序地设置在液晶层的与光入射到其上的那侧相反的第二侧上。

根据另一示例性实施方式的一方面，一种可调谐电光滤波器包括液晶层、与液晶层的第一侧接触的包括超颖表面结构的图案层、设置在液晶层的第一侧上的第一电极层和设置在液晶层的第二侧上的第二电极层。

第一液晶配向层可以设置在液晶层的第一侧上，图案层可以设置在第一液晶配向层上。