[发明专利]基于对称多层扭曲液晶的宽波段偏振转换器及其优化方法

权利要求书

1.一种基于对称多层扭曲液晶的宽波段偏振转换器，其特征在于，包括沿入射方向依次分布的玻璃基板、取向膜和对称多层扭曲液晶层；

所述对称多层扭曲液晶层包括4个液晶层，4个液晶层的扭曲角大小和厚度特性分别相对于所述对称多层扭曲液晶层的镜面对称轴成镜面对称分布，且互相对称的两个液晶层的扭曲角的方向相反；

沿入射方向依次分布的4个液晶层的厚度分别记作d₁～d₄，对应的扭曲角分别记作Φ₁～Φ₄，厚度d₁～d₄和扭曲角Φ₁～Φ₄的取值范围如下：

d₁＝d₄∈[0.3171/Δn(λ_mid),0.3941/Δn(λ_mid)]

Φ₁＝-Φ₄∈[29.6,105.7]

d₂＝d₃∈[0.1225/Δn(λ_mid),0.2057/Δn(λ_mid)]

Φ₂＝-Φ₃∈[66.3,86.4]

其中，Δn(λ_mid)为所述宽波段偏振转换器的设计波段[λ₁,λ₂]内的一个中间波长λ_mid对应的双折射率。

2.根据权利要求1所述的基于对称多层扭曲液晶的宽波段偏振转换器，其特征在于，

任意相邻的两个液晶层之间设有一个用于构建相邻两个液晶层中在后液晶层的初始方位角的取向膜。

3.根据权利要求1或2所述的基于对称多层扭曲液晶的宽波段偏振转换器，其特征在于，

所述取向膜通过摩擦或者光照的取向方法诱导液晶层的取向。

4.根据权利要求1所述的基于对称多层扭曲液晶的宽波段偏振转换器，其特征在于，

中间波长λ_mid的选取方法为：1/λ₁+1/λ₂＝2/λ_mid。

5.根据权利要求4所述的基于对称多层扭曲液晶的宽波段偏振转换器，其特征在于，

λ₁＝0.38um，λ₂＝1um；

d₁＝d₄∈[0.3313/Δn(λ_mid),0.3941/Δn(λ_mid)]，Φ₁＝-Φ₄∈[101.7,105.7]；

d₂＝d₃∈[0.1413/Δn(λ_mid),0.2057/Δn(λ_mid)]，Φ₂＝-Φ₃∈[66.3,70.3]。

6.根据权利要求4所述的基于对称多层扭曲液晶的宽波段偏振转换器，其特征在于，

λ₁＝0.38um，λ₂＝1um；

d₁＝d₄∈[0.3171/Δn(λ_mid),0.3799/Δn(λ_mid)]，Φ₁＝-Φ₄∈[29.6,33.6]；

d₂＝d₃∈[0.1225/Δn(λ_mid),0.1853/Δn(λ_mid)]，Φ₂＝-Φ₃∈[82.4,86.4]。