光束偏轉技術是空間激光通信中最為核心的技術之一。傳統(tǒng)的機械式光束偏轉系統(tǒng)存在功耗高、體積大、機械慣性等問題,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的液晶光束偏轉系統(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,可在光柵周期內通過電控使液晶分子指向發(fā)生旋轉的光柵器件。該光柵理論的偏轉效率可達到100%,制備流程相對簡單,器件的成型率較高,然而目前國內對于液晶偏振光柵的相關研究罕有報道,需要投入更多的精力來填補該領域的技術空白。本文探究了液晶光控取向技術的優(yōu)勢,并基于光控取向技術,設計出包含TFTTNLCD寫入單元和偶氮染料SD1取向轉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度調制。制備出了達到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個級別的衍射達到理論上的控制程度。探明零... 

【文章來源】：長春理工大學吉林省

【文章頁數(shù)】：48 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

自由空間激光通信網絡圖

通信對低功耗、高效率的需求。電致雙折射效應吸引了研究人員的目光，在基于液晶材料的光束偏轉技術包括液晶光學等[14]，隨著液晶器件制造工藝水平的提升，熟。科研人員在光束偏轉精度、偏轉角度、空間激光通信等領域中發(fā)揮著不可替代的作轉技術發(fā)展現(xiàn)狀束偏轉技術的研究相對較早，上個世紀七十柵實現(xiàn)光束偏轉的方法。Dorschner 等人首先提出利用光學相控陣來實司在 1989 年首次展示液晶空間光調制器，并圖 1.2 所示。

圖 1.3 液晶光學相控陣的大角度光束偏轉技術年，美國加州大學的 Pawel K 等人聯(lián)合 Teledyne Scientific 公司斜校正器[17]。它的偏轉角度能達到±300μrad，利用自適應最小均的高頻抖動問題。nt Photonics 公司在 2008 年研制出偏轉角度可達到 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的 Kim 等人研發(fā)出粗、精偏轉模塊結合的液晶光學圖 1.5 所示。該系統(tǒng)的粗調模塊由多級串聯(lián)的液晶偏振光柵組成，學相控陣組成，實現(xiàn)了二維光束偏轉控制，偏轉角度能夠達到±400%的衍射效率。2012 年，該課題組研制出面積達到 15cm×15cm 的高光柵[20]。北卡羅萊納州立大學的液晶偏振光柵制備能力達到了世界耀眼的成績。

【參考文獻】：
期刊論文
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[3]空間激光通信捕獲、對準、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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碩士論文
[1]激光雷達液晶相控陣波控器研究[D]. 吳志勇.電子科技大學 2010
[2]基于光學相控陣的光束掃描研究[D]. 孫亮.長春理工大學 2008



本文編號：3569240