[实用新型]一种点扫描图案化液晶光取向系统

权利要求书

1.一种点扫描图案化液晶光取向系统，其特征在于，所述系统包括依次连接的光源模块、光学整形及微缩系统、成像检测组件、功率检测子系统、聚焦检测及校正子系统、偏振态调制子系统、运动控制子系统；

所述光源模块，用于提供激光光源且将所述激光光源发出的光调制为均匀的偏振光；

所述偏振态调制子系统，用于将所述光源模块的偏振光调整为任意角度的偏振光；

所述成像检测组件，用于对输出到工件上的偏振图案的成像进行检测；

所述光学整形及微缩系统，用于将所述光源模块发出的光源整形为固定形状的光斑，并微缩至指定倍率；

所述功率检测子系统，用于实时检测光源能量的变化；

所述聚焦检测及校正子系统，用于检测微缩光斑的聚焦位置，并调整显微物镜与待曝光的载有光偏振敏感材料的平台的距离，使所述平台的当前位置处于所述显微物镜聚焦清晰位置；

所述运动控制子系统，与所述光学整形及微缩系统相连，用于调整载有光偏振敏感材料的平台的空间位置，且用于将微缩后的偏振图案光场进行拼接。

2.根据权利要求1所述的点扫描图案化液晶光取向系统，其特征在于，所述光源模块包括激光光源、光束匀光器、四分之一波片，所述激光光源为线偏振的光源；

所述光束匀光器，用于将呈高斯分布的激光光源调制为近矩形分布；所述四分之一波片，用于将线偏振光源调制为圆偏振光。

3.根据权利要求1所述的点扫描图案化液晶光取向系统，其特征在于，所述光源模块包括激光光源、光束匀光器、偏振片，所述激光光源为非偏振的光源；所述偏振片用于将非偏振光调制为单一偏振光源；所述光束匀光器用于将呈高斯分布的所述激光光源调制为近矩形分布。

4.根据权利要求1所述的点扫描图案化液晶光取向系统，其特征在于，所述光学整形及微缩系统，包括光源整形部件和微缩部件，所述光源整形部件用于将所述激光光源形成可更换的、具有镂空形状的掩模；

所述微缩部件包括用于对偏振态调制子系统输出的偏振图案进行微缩，并写入到光偏振敏感材料中；

所述微缩成像部件包括一组筒镜和显微物镜；所述筒镜构造为无限远矫正远心形式，所述显微物镜的光路的主轴方向垂直于所述平台，电机驱动所述显微物镜作竖直方向的上下移动，在所述平台上形成聚焦面。

5.根据权利要求4所述的点扫描图案化液晶光取向系统，其特征在于，所述功率检测子系统包括分光元件和功率探测器，所述分光元件构造为分光平片或分光棱镜；所述分光元件用于将整形后的光源分成两路，一路进入所述微缩部件进行微缩曝光，一路进入所述功率探测器以记录光源的功率变化。

6.根据权利要求5所述点扫描图案化液晶光取向系统，其特征在于，所述成像检测组件包括依次连接的第一分光片、筒镜、成像物镜组、第一透镜、第一成像CCD；

所述成像物镜组的前焦面位于所述筒镜的后焦面；所述第一成像CCD的成像面位于所述第一透镜的前焦面；所述第一透镜的后焦面位于所述筒镜的前焦面。

7.根据权利要求6所述的点扫描图案化液晶光取向系统，其特征在于，所述聚焦检测及校正子系统包括依次连接的检测光源、第二透镜、第二分光片、成像物镜组、第二成像CCD、电机；

所述检测光源位于所述第二透镜的前焦面；所述第二分光片位于所述第二透镜的后焦面；所述第二成像CCD的成像面位于所述第二透镜的前焦面；所述电机驱动所述成像物镜组；

所述第一成像CCD接收投射到光偏振敏感材料面的反射像，第一成像CCD 与位相调制器成共轭像。

8.根据权利要求1所述的点扫描图案化液晶光取向系统，其特征在于，所述偏振态调制子系统，包括偏振片和旋转电机，所述旋转电机驱动所述偏振片旋转，且根据加工需求实时调整所述偏振片的角度，实现任意角度偏振光的调整。

9.根据权利要求1所述的点扫描图案化液晶光取向系统，其特征在于，所述运动控制子系统，包括平台及运动控制器，所述运动控制器用于根据用户需求控制所述平台在二维平面上移动，且采集和反馈所述平台的实时坐标位置和实时移动速度；

所述平台设置于所述显微物镜下方且具有二维运动轨道，用于承载光偏振敏感材料且在所述运动控制子系统驱动下带动光偏振敏感材料在二维平面运动，使光偏振敏感材料的表面始终保持在所述显微物镜的聚焦面。