一种液晶退偏器、制备方法和退偏测试系统技术方案

本发明专利技术公开了一种液晶退偏器、制备方法和退偏测试系统，包括:相对设置的第一基板和第二基板，以及位于第一基板和第二基板之间的液晶层和间隔粒子；第一基板和第二基板近邻液晶层的一侧设置有光控取向膜，邻近第一基板和/或第二基板的光控取向膜具有多组分子指向矢方向不同的微区图形，每组微区图形包括多个随机分布的微区，且同一组微区图形中的微区分子指向矢方向相同；多组分子指向矢方向不同的微区图形相互拼接形成光控取向膜的工作区，光控取向膜中多组分子指向矢方向不同的微区图形控制液晶层中的液晶分子指向矢随机分布，以使照射在液晶退偏器的入射的偏振光转换为非偏振光，提高了液晶退偏器的普适性，且结构简单，成本低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及液晶取向控制
，尤其涉及一种液晶退偏器、制备方法和退偏 测试系统。
技术介绍
随着社会的发展，光通信在日常生活中扮演越来越重要的角色。由于不同偏振态 的入射光对光纤及光器件的偏振特性的不同，在光信息传输时会受到不同的影响。因此，消 除偏振相关的损害就成了一项重要工作。另外，很多涉及光学的探测器都具有偏振敏感性， 所以需在探测器前加一个退偏器来消除探测器的偏振灵敏度对入射偏振的依赖性，达到提 高测量精度目的。现在退偏器已经广泛应用于天文学仪器、激光加工、激光医学、光纤通讯 等的光电测量仪器中，因此退偏器的研究十分具有现实意义。目前的退偏器或者体系复杂，或者只适用于宽波段进行频域退偏，或者需限定入 射光的偏振角度，有些还需对其进行加电调节，限制了退偏器的使用。本专利技术可改进上述提 到的缺点，以低成本制备出普适的液晶退偏器。
技术实现思路
本专利技术提供一种液晶退偏器、制备方法和退偏测试系统，以提高液晶退偏器的普 适性，且结构简单，成本低。 第一方面，本专利技术实施例提供了一种液晶退偏器，包括： 相对设置的第一基板和第二基板，以及位于所述第一基板和第二基板之间的液晶 层； 其中，所述第一基板与所述第二基板之间设置有间隔粒子，以支撑所述液晶层； 所述第一基板和第二基板近邻所述液晶层的一侧设置有光控取向膜，邻近所述第 一基板和/或第二基板的所述光控取向膜具有多组分子指向矢方向不同的微区图形，每组 微区图形包括多个随机分布的微区，且同一组微区图形中的微区分子指向矢方向相同；所 述多组分子指向矢方向不同的微区图形相互拼接形成所述光控取向膜的工作区，所述光控 取向膜中多组分子指向矢方向不同的微区图形控制所述液晶层中的液晶分子指向矢随机 分布，以使照射在液晶退偏器的入射的偏振光转换为非偏振光。 进一步的，所述微区的形状为多边形、圆形或椭圆形，同一组微区图形中各微区的 面积相同。 进一步的，所述微区图形的数量为18的η倍，多组微区图形的分子指向矢方向依 进一步的，所述光控取向膜的工作区尺寸为1.4Xlmm2,所述微区的尺寸为 58X58μm2〇 进一步的，所述液晶层的材料为向列相液晶；所述光控取向膜的材料为偶氮染料。 进一步的，入射光在所述液晶退偏器中的寻常光和非寻常光的相位差等于π。 第二方面，本专利技术实施例还提供一种退偏测试系统，包括： 第一方面所述的液晶退偏器； 位于所述液晶退偏器入光侧的光源，以产生入射光； 位于所述液晶退偏器出光侧的偏振分析仪，以测试出射光的偏振度。 第三方面，本专利技术实施例还提供一种液晶退偏器的制备方法，包括： 在第一基板和第二基板的一侧形成光控取向膜； 在第一基板上设置间隔粒子，并与所述第二基板封装，其中所述第一基板的光控 取向膜一侧与所述第二基板的光控取向膜一侧相对设置； 对邻近所述第一基板和/或第二基板的所述光控取向膜进行多步分区曝光，以形 成多组分子指向矢方向不同的微区图形，其中，每组微区图形包括多个随机分布的微区，且 同一组微区图形中的微区分子指向矢方向相同，所述多组分子指向矢方向不同的微区图形 相互拼接形成所述光控取向膜的工作区； 在所述第一基板和所述第二基板之间灌注液晶层，所述光控取向膜中多组分子指 向矢方向不同的微区图形控制所述液晶层中的液晶分子指向矢随机分布，以使照射在液晶 退偏器的入射的偏振光转换为非偏振光。 进一步的，对邻近所述第一基板和/或第二基板的所述光控取向膜进行多步分区 曝光，以形成多组分子指向矢方向不同的微区图形，其中，每组微区图形包括多个随机分布 的微区，且同一组微区图形中的微区分子指向矢方向相同，所述多组分子指向矢方向不同 的微区图形相互拼接形成所述光控取向膜的工作区，包括： 随机产生多组曝光图形，每组曝光图形包括多个随机分布的曝光微区，多组曝光 图形相互拼接形成所述光控取向膜的工作区； 采用数控微镜阵光刻系统，根据曝光次序选择对应的曝光图形，以及对应的诱导 光偏振方向，依次进行曝光，以在所述光控取向膜的工作区形成多组分子指向矢方向不同 的微区图形，其中，每组微区图形包括多个随机分布的微区，且同一组微区图形中的微区分 子指向矢方向相同，所述多组分子指向矢方向不同的微区图形相互拼接形成所述光控取向 膜的工作区。 进一步的，所述曝光图形的数量为18的η倍，多组曝光图形对应的诱导光偏振方 本专利技术通过在相对设置的第一基板和第二基板上设置光控取向膜，并在邻近所述 第一基板和/或第二基板的所述光控取向膜上设置多组分子指向矢方向不同的微区图形， 每组微区图形包括多个随机分布的微区，且同一组微区图形中的微区分子指向矢方向相 同；所述多组分子指向矢方向不同的微区图形相互拼接形成所述光控取向膜的工作区，所 述光控取向膜中多组分子指向矢方向不同的微区图形控制所述液晶层中的液晶分子指向 矢随机分布，以使照射在液晶退偏器的入射的偏振光转换为非偏振光。本专利技术提供的液晶 退偏器相比于现有的退偏产品使用范围广，结构简单，成本低。【附图说明】 图1为本专利技术实施例一提供的一种液晶退偏器的剖面结构示意图； 图2为本专利技术实施例一提供的多组分子指向矢方向不同的微区图形拼接示意图； 图3为图2中虚线所示区域对应液晶分子指向矢方向随机分布的模拟示意图； 图4为满足入射光在所述液晶退偏器中的寻常光和非寻常光的相位差等于π条 件下的液晶退偏器样品的显微图； 图5为本专利技术实施例二提供的一种退偏测试系统结构示意图； 图6为采用1550nm单色激光光源的退偏测试结果； 图7为采用ASE宽带光源的退偏测试结果； 图8为本专利技术实施例三提供的一种液晶退偏器的制备方法的流程示意图； 图9为本专利技术实施例三提供的一种多步分区曝光示意图。【具体实施方式】 下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描 述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便 于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部结构。 实施例一 本专利技术实施例提供一种液晶退偏器，图1为本专利技术实施例一提供的一种液晶退偏 器的剖面结构示意图，如图1所示，所述液晶退偏器包括：相对设置的第一基板11和第二基 板12,以及位于所述第一基板11和第二基板12之间的液晶层13 ;其中，所述第一基板11 与所述第二基板12之间设置有间隔粒子14,以支撑所述液晶层13 ;所述第一基板11和第 二基板12近邻所述液晶层13的一侧设置有光控取向膜15和光控取向膜16。邻近所述第 一基板的光控取向膜15,以及邻近所述第二基板的光控取向膜16中的至少一个中具有多 组分子指向矢方向不同的微区图形，优选的光控取向膜15和光控取向膜16均具有多组分 子指向矢方向不同的微区图形，每组微区图形包括多个随机分布的微区，且同一组微区图 形中的微区分子指向矢方向相同；所述多组分子指向矢方向不同的微区图形相互拼接形成 所述光控取向膜的工作区，所述光控取向膜中多组分子指向矢方向不同的微区图形控制所 述液晶层中的液晶分子指向矢随机分布，以使照射在液晶退偏器的入射的偏振光转换为非 偏振光。 本专利技术实施例通过将邻近所述第一基板和/或第二基板的所述光控取向膜设置 多组分子指向矢方向不同的微区图形，每组微区图形包括多个随机分布本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液晶退偏器，其特征在于，包括：相对设置的第一基板和第二基板，以及位于所述第一基板和第二基板之间的液晶层；其中，所述第一基板与所述第二基板之间设置有间隔粒子，以支撑所述液晶层；所述第一基板和第二基板近邻所述液晶层的一侧设置有光控取向膜，邻近所述第一基板和/或第二基板的所述光控取向膜具有多组分子指向矢方向不同的微区图形，每组微区图形包括多个随机分布的微区，且同一组微区图形中的微区分子指向矢方向相同；所述多组分子指向矢方向不同的微区图形相互拼接形成所述光控取向膜的工作区，所述光控取向膜中多组分子指向矢方向不同的微区图形控制所述液晶层中的液晶分子指向矢随机分布，以使照射在液晶退偏器的入射的偏振光转换为非偏振光。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：胡伟，魏冰妍，陈鹏，葛士军，陆延青，徐飞，
申请(专利权)人：南京大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32