[发明专利]非偏振敏感型向列液晶法布里－珀罗波长调谐滤波器

说明书

技术领域

本发明涉及一种非偏振敏感型向列液晶法布里-珀罗(FB)波长调谐滤波器，特别是关于一种在透射或反射模式下轴对称构型的非偏振敏感型向列液晶法布里-珀罗波长调谐滤波器，其波长调谐性能完全与入射光的偏振状态无关，因此，这种FB波长调谐滤波器可以具有低工作电压、宽波长调谐范围、和简单的制造工艺。

背景技术

向列液晶法布里-珀罗波长调谐滤波器是利用液晶的电光效应来工作的，它的结构形式如下：在其工作波长范围内具有高反射率的介电反射镜镀在两个珀璃基板的内表面上，用于使所用液晶方向一致排列的方向一致排列层镀于该介电反射镜上，该液晶放置在所述用于方向一致排列的两珀璃基板之间。这种介电反射镜面对面设置的结构称为法布里-珀罗结构，它能选择性地传输特定波长的光。在该法布里-珀罗结构中光传输与光波长的关系如下式所示 T ( λ ) = t 2 ( 1 - r ) 2 1 1 + 4 r ( 1 - r ) 2 sin 2 ( 2 π λ nd ) - - - ( 1 ) ]]>

其中t和r分别表示介电反射镜的透射率和反射率。这里，λ是入射光的波长，n和d分别是该介电反射镜之间的材料的折射率和厚度，已知如式(1)所示当光的传输T在满足条件nd/λ=m/2(m是一整数)的情况下达到其峰值。该条件表示光的传输与入射光的波长有关，这就意味着FB结构可以用来作为可选择地传输特定波长光的波长调谐滤波器。这种FB调谐滤波器具有通过改变所述材料的折射率(n)或厚度(d)来控制光传输峰值的波长调谐性能。

传统的FB波长调谐滤波器大部分采用电-机械(electro-mechanical)材料或无机电光材料。当两介电反射镜之间为电-机械材料时，该两反射镜之间的距离d可作为所施加的电压的函数来控制，以调谐所传输光的波长。另一方面，当两介电反射镜之间采用无机电光材料时，可通过改变所施加的电压来改变所述折射率n，以调谐传输光的波长。现在，非线性光学材料已用来作为根据入射光的强度改变折射率n的材料，以产生对传输光的波长调谐性能。

然而，在所有前面所述的情况下，为了具有在较宽波长范围内的波长调谐性能，在波长调谐滤波器的工作中都需要很高的电压和很强的光，以及介电反射镜之间较厚的介质。而且，传输特性还对入射光的偏振方向很敏感，并且需要复杂的制造工艺。