[发明专利]一种液晶偏振光栅周期调控方法

权利要求书

1.一种液晶偏振光栅周期调控方法，其特征在于：基于液晶偏振光栅的单次曝光光路，通过调节曝光光路结构参数包括棱镜楔角、曝光光束入射角、基板倾角，从而改变所制备液晶偏振光栅的周期，并基于曝光光路结构参数提供一套液晶偏振光栅周期的计算方法；所述的单次曝光光路包括：

激光器：作为光源为光路提供曝光光束；

偏振片：将曝光光束调制成偏振方向与棱镜光轴夹角为45°的线偏振光；

扩束镜：用于扩束并准直曝光光束；

置于旋转台1上的双折射棱镜：使入射棱镜的曝光光束产生双折射，进而产生具有一定夹角的o光与e光；

四分之一波片：将出射棱镜的曝光光束调制成偏振方向沿光轴方向连续变化的线偏振光；

置于旋转台2上的基板：用于承载经旋涂光敏材料溶液后所形成的光控取向层；

所述的单次曝光光路，由激光器发出的曝光光束传播过程中依次经过：偏振片、扩束镜、置于旋转台1上的双折射棱镜、四分之一波片，被调制为沿Y轴方向连续变化的线偏振光照射到置于旋转台2上的基板，进而诱导光控取向层中的光敏材料取向。

2.根据权利要求1所述的周期调控方法，其特征在于：

所述的棱镜楔角的改变，保持曝光光束前传播方向不变，可通过使用具有不同楔角的双折射棱镜在不同的摆放方式下实现。

3.根据权利要求1所述的周期调控方法，其特征在于：

所述的曝光光束入射角的改变，保持曝光光束前传播方向不变，通过旋转放置棱镜的旋转台1，进而改变曝光光束前传播方向与双折射棱镜入射面法线之间夹角实现。

4.根据权利要求1所述的周期调控方法，其特征在于：

所述的基板倾角的改变，保持曝光光束前传播方向不变，可通过旋转放置涂有光敏取向层的基板2的旋转台实现。

5.一种实现权利要求1所述的液晶偏振光栅周期调控方法的单次曝光光路，其特征在于：

建立三维直角坐标系，定义曝光光束前传播方向为Z轴，设定双折射棱镜处于初始摆放位置时，其与棱镜光轴方向平行的直角面垂直于Z轴，此时，定义棱镜光轴方向为Y轴，与Y-Z平面垂直的方向为X轴；

所述的激光器、偏振片、扩束镜三个组件的空间相对位置保持固定，三个组件的通光面法线方向与Y轴保持共轴关系；

所述的偏振片透偏方向、双折射棱镜光轴、四分之一波片快轴方向满足以下角度要求：偏振片透偏方向与Y轴的夹角为45°，四分之一波片快轴方向与Y轴的夹角为-45°；

所述双折射棱镜置于可在Y-Z面上实现0°~ 360°旋转的旋转台1上；

所述基板置于可在Y-Z面上实现0°~ 360°旋转的旋转台2上。

6.一种实现权利要求1所述的液晶偏振光栅周期调控方法的单次曝光光路，其特征在于：

所述激光器发出的曝光光束波长与光敏材料的光敏响应光谱范围匹配；

所述激光器发出的曝光光束波长与偏振片的有效带宽匹配；

所述激光器发出的曝光光束波长与四分之一波片的有效带宽匹配；

所述双折射棱镜，是由单轴晶体材料构成的楔形棱镜。