液晶光調(diào)制器特性應用與研究.pdf

1、自從液晶被發(fā)現(xiàn)以來，人們一直針對其特性不斷地探索液晶在光學中的應用可能性進行研究。最近二十年，液晶不僅在平面顯示領域，而且在光學信息處理與通訊中也因為自身的獨特性質(zhì)獲得了長足的發(fā)展。液晶薄膜被廣泛應用在光傳輸，光調(diào)制，光柵和光開關等光學系統(tǒng)中，基于液晶薄膜的空間光調(diào)制器在對入射光的相位與振幅進行調(diào)制方面有其他類型調(diào)制器所沒有的優(yōu)點。液晶空間光調(diào)制器實時可控，調(diào)制區(qū)域為有源矩陣獨立像素調(diào)節(jié)，可單獨控制調(diào)制面的任何部分，隨時可按要求改變調(diào)制

2、模式并無需器件結(jié)構(gòu)上的改動。近年來新出現(xiàn)的硅基板液晶器件更具有分辨率高，尺寸小，光能利用率高，調(diào)制精確等特性。我們對液晶空間光調(diào)制器的工作模式與原理進行了分析，并基于一塊硅基板液晶制成了液晶空間光調(diào)制器系統(tǒng)。對其振幅調(diào)制模式初始工作點的選擇，我們采用瓊斯矩陣和參數(shù)空間方法進行優(yōu)化尋找，對比了目前在顯示領域常用的液晶工作模式，最后提出了適合空間光調(diào)制的2種振幅調(diào)制工作模式并在實驗中測量了其實際調(diào)制性能。對于光能效率更高，應用更廣泛的相位調(diào)

3、制模式，我們在分析與測量了調(diào)制器相位調(diào)制性能的基礎上，對其在各種光學信息處理中的應用作了各種嘗試。以相位空間光調(diào)制器構(gòu)造的光學系統(tǒng)中實現(xiàn)光線偏轉(zhuǎn)與聚焦為基礎，我們建立了可調(diào)液晶透鏡陣列，除了光線成像于聚焦以外，此系統(tǒng)在陣列的透鏡數(shù)量，焦距，會聚/發(fā)散轉(zhuǎn)換以及個別透鏡單獨調(diào)節(jié)方面具有完全的實時可控性。另外我們在光調(diào)制的基礎上提出了一種新的光能量分配方法，結(jié)合現(xiàn)有的光調(diào)制技術實現(xiàn)了多對多端口光能量分配系統(tǒng)，能自由改變多個輸入端口的光強度比例

4、，并將調(diào)制過的光束輸出到指定空間位置的多個接收端口。兩者在探索液晶器件在光學系統(tǒng)中的應用可能方面均有一定的獨創(chuàng)性與實用性，我們在文章中詳細討論了兩系統(tǒng)的實現(xiàn)原理與實驗手段，給出了測量結(jié)果并對其進行了深入分析。最后我們利用液晶薄膜對光線通過/遮斷的開關性能，結(jié)合現(xiàn)在新穎的三維視頻顯示技術，開發(fā)了一套數(shù)字式三維立體視頻系統(tǒng)，在視頻的采集，編輯，保存，播放方面實現(xiàn)了全數(shù)字化，佩戴特殊液晶眼鏡便能觀看真實立體效果的電腦視頻。以上工作為今后進一步