[发明专利]相位调控阵列液晶光谱仪及其测量方法

权利要求书

1.一种相位调控阵列液晶光谱仪，其特征在于，包括：光源系统、相位调制系统和探测器系统；所述相位调制系统包括：分束器、行向液晶相位调控阵列和列向液晶相位调控阵列；

所述光源系统用于发出一束线偏振光束入射至所述分束器被分为反射光束和透射光束，所述反射光束和透射光束分别入射至所述行向液晶相位调控阵列和所述列向液晶相位调控阵列中再次发生反射后产生预设光程差，所述反射光束和透射光束返回至所述分束器中发生叠加干涉后产生干涉光束；所述干涉光束入射至探测器系统后得到干涉图像序列，获取所述线偏振光束的光谱信息。

2.根据权利要求1所述的相位调控阵列液晶光谱仪，其特征在于，所述光源系统包括：光源、准直镜和起偏器；

所述光源用于发出一束散射光束，经所述准直镜的准直后变为平行光束入射至所述起偏器中，所述起偏器用于将所述平行光束转化为线偏振光束入射至所述相位调制系统。

3.根据权利要求2所述的相位调控阵列液晶光谱仪，其特征在于，所述行向液晶相位调控阵列或列向液晶相位调控阵列由N个条形液晶相位调控单元组成；所述行向液晶相位调控阵列和列向液晶相位调控阵列相对于所述分束器镜像正交放置；

所述反射光束经所述分束器的反射后入射至所述行向液晶相位调控阵列；

所述透射光束经所述分束器的透射后入射至所述列向液晶相位调控阵列。

4.根据权利要求3所述的相位调控阵列液晶光谱仪，其特征在于，所述行向液晶相位调控阵列或列向液晶相位调控阵列从上到下依次均包括：透明盖板、上透明电极、上取向膜、液晶层、下取向膜、条形透明电极阵列、反射基板、电极引线和插针阵列；

所述透明盖板作为所述行向液晶相位调控阵列或所述列向液晶相位调控阵列的光学窗口，与所述反射基板共同构成液晶盒，对所述液晶层进行固定；

所述上透明电极与所述条形透明电极阵列共同构成所述液晶层的驱动电极，对所述液晶层加载电压后进行驱动；所述条形透明电极阵列包括N个条形透明电极；

所述液晶层为向列相液晶，所述上取向膜和下取向膜用于使液晶层内的向列液晶分子呈取向排列；

所述插针阵列为所述条形透明电极阵列引出的针脚，每个针脚通过所述电极引线与所述条形透明电极阵列中的条形透明电极进行一一连接。

5.根据权利要求4所述的相位调控阵列液晶光谱仪，其特征在于，所述行向液晶相位调控阵列和所述列向液晶相位调控阵列内条形透明电极阵列中的条形透明电极的方向互相垂直正交。

6.根据权利要求5所述的相位调控阵列液晶光谱仪，其特征在于，加载不同驱动电压的所述条形液晶相位调控单元的液晶层中向列相液晶分子具有不同的长轴指向倾角；

不同的向列相液晶分子长轴指向倾角对应不同的折射率；

行向液晶相位调控阵列中第i个行向条形液晶相位调控单元的非寻常光折射率为等效折射率为

列向液晶相位调控阵列中第j个列向条形液晶相位调控单元的非寻常光折射率为等效折射率为

其中，θ(i)为所述行向液晶相位调控阵列第i个条形液晶相位调控单元的向列相液晶分子的长轴指向倾角；

θ(j)为所述列向液晶相位调控阵列第j个条形液晶相位调控单元的向列相液晶分子的长轴指向倾角；

i＝0，1，2…N-1；j＝0，1，2…N-1；

n_o、n_e分别为无电压时向列相液晶中寻常光和非寻常光的折射率。

7.根据权利要求6所述的相位调控阵列液晶光谱仪，其特征在于，所述反射光束和透射光束分别在所述行向液晶相位调控阵列和列向液晶相位调控阵列中的不同条形液晶相位调控单元中传输时走过不同的光程：

所述反射光束在所述行向液晶相位调控阵列第i个条形液晶相位调控单元中走过的光程为OP_x(i)＝2n(i)L_x；

所述透射光束在所述列向液晶相位调控阵列第j个条形液晶相位调控单元中走过的光程为OP_y(j)＝2n(j)L_y。