液晶型圓偏振調(diào)制的研制.pdf

1、隨著激光技術(shù)的發(fā)展，偏振光的應(yīng)用范圍越來越廣泛，在許多技術(shù)領(lǐng)域中都發(fā)揮了重要的作用。在這其中，利用圓偏振光的左旋圓偏振(Left-HandCircularPolarization，LHCP)和右旋圓偏振(Right-HandCircularPolarization，RHCP)這兩種圓偏振形式，不僅可以作為光通信編碼的調(diào)制方式，更是探測與識別一些物體和物質(zhì)結(jié)構(gòu)所必須的調(diào)制光源，特別是用于檢測物質(zhì)的手性(Chirality)特性。液晶作為一

2、種應(yīng)用廣泛的特殊功能材料，由于一方面具有與液體一樣的流動性和連續(xù)性，另一方面它又具有與晶體一樣的各向異性，因而具有了許多獨(dú)特的性質(zhì)，電控雙折射特性就是其中之一。利用液晶材料的電控雙折射特性，通過電調(diào)制的方式對出射光的偏振態(tài)進(jìn)行調(diào)制，可以快速地得到左旋和右旋這兩種圓偏光。液晶材料具有很大的電光系數(shù)，其驅(qū)動電壓很低，一般在零至十幾伏電壓之間。 本論文設(shè)計并研制了一種基于液晶的光圓偏振調(diào)制器。首先制作了不同厚度的液晶盒，測試其電光特性

3、。從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中得到液晶雙折射率隨電壓變化的曲線，并給出了該曲線的擬合公式。利用液晶雙折射率隨電壓變化的擬合公式，模擬了光強(qiáng)隨液晶盒厚度和電壓變化的三維仿真圖，相位差隨液晶盒厚度和電壓變化的三維仿真圖。從仿真圖上截取部分模擬曲線來看，已經(jīng)很接近實(shí)測電光特性曲線。然后根據(jù)測試的電光特性曲線，設(shè)計了一種能夠自動補(bǔ)償工作點(diǎn)漂移，確保穩(wěn)定輸出圓偏態(tài)的控制電路，并設(shè)計了相應(yīng)的軟件程序。本論文對液晶盒的制作工藝流程、調(diào)制器的工作原理、控制電路和軟件設(shè)