發(fā)布時間：2022-01-04 23:14

　　光束偏轉(zhuǎn)技術(shù)是空間激光通信中最為核心的技術(shù)之一。傳統(tǒng)的機(jī)械式光束偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)存在功耗高、體積大、機(jī)械慣性等問題,不能滿足空間激光通信系統(tǒng)目前所需求的低功耗、高精度、高效率等條件。以液晶偏振光柵為基礎(chǔ)的液晶光束偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)的出現(xiàn),成為解決以上各種問題的一條新出路,更符合現(xiàn)階段空間激光通信系統(tǒng)的需求。液晶偏振光柵是液晶分子取向沿基板平面周期性排布,可在光柵周期內(nèi)通過電控使液晶分子指向發(fā)生旋轉(zhuǎn)的光柵器件。該光柵理論的偏轉(zhuǎn)效率可達(dá)到100%,制備流程相對簡單,器件的成型率較高,然而目前國內(nèi)對于液晶偏振光柵的相關(guān)研究罕有報道,需要投入更多的精力來填補(bǔ)該領(lǐng)域的技術(shù)空白。本文探究了液晶光控取向技術(shù)的優(yōu)勢,并基于光控取向技術(shù),設(shè)計出包含TFTTNLCD寫入單元和偶氮染料SD1取向轉(zhuǎn)印讀出單元組合的液晶光閥系統(tǒng),實現(xiàn)了對液晶光閥讀出單元的高對比度強(qiáng)度調(diào)制。制備出了達(dá)到90.2%的±1級衍射效率,通過控制液晶單元盒厚,將施加0電壓下0級衍射效率控制在5%左右。本論文定量化地研究了施加電壓對衍射效率的影響,利用此方式,可以通過調(diào)制入射光的偏振態(tài)和施加電壓大小,對液晶偏振光柵3個級別的衍射達(dá)到理論上的控制程度。探明零... 

【文章來源】：長春理工大學(xué)吉林省

【文章頁數(shù)】：48 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

自由空間激光通信網(wǎng)絡(luò)圖

通信對低功耗、高效率的需求。電致雙折射效應(yīng)吸引了研究人員的目光，在基于液晶材料的光束偏轉(zhuǎn)技術(shù)包括液晶光學(xué)等[14]，隨著液晶器件制造工藝水平的提升，熟�？蒲腥藛T在光束偏轉(zhuǎn)精度、偏轉(zhuǎn)角度、空間激光通信等領(lǐng)域中發(fā)揮著不可替代的作轉(zhuǎn)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀束偏轉(zhuǎn)技術(shù)的研究相對較早，上個世紀(jì)七十柵實現(xiàn)光束偏轉(zhuǎn)的方法。Dorschner 等人首先提出利用光學(xué)相控陣來實司在 1989 年首次展示液晶空間光調(diào)制器，并圖 1.2 所示。

圖 1.3 液晶光學(xué)相控陣的大角度光束偏轉(zhuǎn)技術(shù)年，美國加州大學(xué)的 Pawel K 等人聯(lián)合 Teledyne Scientific 公司斜校正器[17]。它的偏轉(zhuǎn)角度能達(dá)到±300μrad，利用自適應(yīng)最小均的高頻抖動問題。nt Photonics 公司在 2008 年研制出偏轉(zhuǎn)角度可達(dá)到 80°的一維液晶圖 1.4 所示。該器件有著優(yōu)秀的體積和功耗，整體系統(tǒng)透過率大于羅萊納州立大學(xué)的 Kim 等人研發(fā)出粗、精偏轉(zhuǎn)模塊結(jié)合的液晶光學(xué)圖 1.5 所示。該系統(tǒng)的粗調(diào)模塊由多級串聯(lián)的液晶偏振光柵組成，學(xué)相控陣組成，實現(xiàn)了二維光束偏轉(zhuǎn)控制，偏轉(zhuǎn)角度能夠達(dá)到±400%的衍射效率。2012 年，該課題組研制出面積達(dá)到 15cm×15cm 的高光柵[20]。北卡羅萊納州立大學(xué)的液晶偏振光柵制備能力達(dá)到了世界耀眼的成績。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]液晶光控取向技術(shù)進(jìn)展[J]. 王驍乾,沈冬,鄭致剛,郭海成.  液晶與顯示. 2015(05)
[2]空間激光通信現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢及關(guān)鍵技術(shù)分析[J]. 姜會林,安巖,張雅琳,江倫,趙義武,董科研,張鵬,王超,戰(zhàn)俊彤.  飛行器測控學(xué)報. 2015(03)
[3]空間激光通信捕獲、對準(zhǔn)、跟蹤系統(tǒng)動態(tài)演示實驗[J]. 趙馨,宋延嵩,佟首峰,劉云清.  中國激光. 2014(03)
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[7]量子通信技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及應(yīng)用前景分析[J]. 徐啟建,金鑫,徐曉帆.  中國電子科學(xué)研究院學(xué)報. 2009(05)
[8]基于電光材料的光學(xué)相控陣技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 瞿榮輝,葉青,董作人,方祖捷.  中國激光. 2008(12)
[9]液晶光學(xué)相控陣可編程光束偏轉(zhuǎn)研究[J]. 張健,徐林,吳麗瑩,劉翔,張進(jìn)廠.  光子學(xué)報. 2008(08)
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碩士論文
[1]激光雷達(dá)液晶相控陣波控器研究[D]. 吳志勇.電子科技大學(xué) 2010
[2]基于光學(xué)相控陣的光束掃描研究[D]. 孫亮.長春理工大學(xué) 2008



本文編號：3569240