激光检测装置、检测系统和激光检测方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种能够快速得出结果的激光检测装置、检测系统和激光检测方法，该激光检测装置包括相对设置的第一透光基板和第二透光基板，第一透光基板上设置有第一配向层，第一配向层掺有光热转换材料，第一配向层和第二透光基板之间封装有温度响应液晶层。将温度响应液晶制得的液晶盒应用到激光检测过程中，掺杂的光电转换材料具有光热转化的作用，激光照射时，光电转换材料吸收激光的光能并转化为热能，液晶盒中的温度发生变化。入射激光的光强不同，液晶盒中发生光热转化时的温度也不同，温度响应液晶材料的螺距梯度随之变化，液晶盒表面的反射光波长变化，从而可以根据反射颜色直接或间接判断对应的温度和光强。

Laser Detection Device, Detection System and Laser Detection Method

【技术实现步骤摘要】
激光检测装置、检测系统和激光检测方法
本专利技术涉及激光检测
，尤其是涉及一种激光检测装置、检测系统和激光检测方法。
技术介绍
在激光器件的制备和测试以及相关的科学研究中，需要对激光的能量、强度、功率等参数进行定量或定性检测。而在日常的生产生活和军工国防等领域，也在一定程度上存在着对激光检测的需求。现有的激光检测器包括热电、光电、热释电等多种不同类型，其主要的工作原理在于将光能转化为热量，再转化为电信号输出。热电吸收材料种类繁多，热电激光检测器由于吸收材料的不同而使得其吸收光谱也有所区别，大体上从紫外到远红外波段都可以使用，测量范围广。光电二极管激光检测器的响应时间很快，响应频率也很高，但对使用的波长有一定的限制。而热释电探测器则是利用热释电体自发极化强度随温度变化的特性而进行工作的，晶体表面吸收辐射后引起温度变化，而温度的变化引起热释电晶体表面电极的电荷变化，电荷的变化产生热释电电流从而进行检测。尽管目前已有上述的多种激光检测器，但其主要工作原理都在于检测电信号的变化进行输出，实际使用者在操作过程中在面临一些仅需定性检测的问题时，面对的输出结果可能无法及时得出相应的结论。因此，有必要提供一种针对激光定性检测的情况时能够快速得出结果的激光检测装置。
技术实现思路
本专利技术所要解决的一个技术问题在于如何提供一种针对激光定性检测的情况时能够快速得出结果的激光检测装置、检测系统和激光检测方法。根据本专利技术的第一个方面，本专利技术提供了一种激光检测装置，根据本专利技术的实施例，该激光检测装置包括相对设置的第一透光基板和第二透光基板，第一透光基板上设置有第一配向层，第一配向层掺杂有光电转换材料，第一配向层和第二透光基板之间封装有温度响应液晶层。其中，温度响应液晶层是指封装于液晶盒中的液晶材料由具有以下特性的液晶(混合物)构成：在热刺激下能做出一定的响应，具体是指螺距发生相应的规律性变化。温度响应液晶层所采用的液晶材料的非限制性实例包括：由热响应液晶材料和手性添加剂混合而成。根据本专利技术的实施例，该激光检测装置至少具有以下有益效果：本专利技术将由温度响应液晶制备得到的液晶盒应用到激光检测过程中，在液晶盒的平行配向层中掺杂的光电转换材料具有光热转化的作用，当液晶盒接收到来自特定波长的激光照射时，光电转换材料吸收激光的光能并将其转化为热能，液晶盒中的温度发生相应的变化。入射激光的光强不同，液晶盒中发生光热转化时的温度也就不同，进而使得温度响应液晶材料的螺距梯度随之变化，液晶螺距梯度的变化则带来液晶盒表面的反射光波长的变化，使用者也就能够依据肉眼可见的反射颜色直接或间接判断对应的温度和光强。另外，根据本专利技术的实施例，该激光检测装置还可以具有如下的附加技术特征：在本专利技术的一些实施例中，光热转换材料选自有机化合物纳米材料、碳纳米材料、金属纳米材料、半导体纳米材料中的至少一种。其中，纳米材料是指材料的三维尺寸中至少一维为1-100nm之间，或者以其作为基本单元构成的材料，金属纳米材料包括但不仅限于金属单质的纳米材料，也可以是金属化合物或是其它类型的金属纳米材料。上述纳米材料可以是包括但不仅限于颗粒、片层状材料的形态。在本专利技术的一些实施例中，金属纳米材料选自金纳米颗粒、银纳米颗粒、钯纳米颗粒、铂纳米颗粒、CuS纳米颗粒中的至少一种。在本专利技术的一些实施例中，碳纳米材料选自碳纳米管、石墨烯、还原石墨烯中的至少一种。在本专利技术的一些实施例中，温度响应液晶层为聚合物稳定胆甾相液晶层。在本专利技术的一些实施例中，聚合物稳定胆甾相液晶层包括由可聚合液晶单体和光引发剂形成的聚合物网络以及胆甾相液晶。在本专利技术的一些实施例中，胆甾相液晶包括手性添加剂与向列相液晶形成的混合物。在本专利技术的一些实施例中，聚合物稳定胆甾相液晶层中包括60-70重量份的向列相液晶、20-30重量份的手性添加剂、8-10重量份的可聚合液晶单体和0.5-1重量份的光引发剂。在本专利技术的一些实施例中，向列相液晶是正性向列相液晶，其可以选自E7、E44、E48、SLC1717、SLC7011、TEB30A中的至少一种。在本专利技术的一些实施例中，可聚合液晶单体选自HCM-002、HCM-008、HCM-009中的至少一种。在本专利技术的一些实施例中，手性掺杂剂选自S811、S1011、R811、R1011中的至少一种。在本专利技术的一些实施例中，光引发剂选自Irgacure-651、Irgacure-819、Irgacure-369、Irgacure-2959中的至少一种。在本专利技术的一些实施例中，在第二透光基板面向温度响应液晶层的一侧还设置有第二配向层。本专利技术提供了一种激光检测装置的制备方法，根据本专利技术的实施例，该制备方法包括以下步骤：取或制备第一透光基板和第二透光基板，在第一透光基板上涂覆掺杂有金属纳米颗粒的配向层溶液，并摩擦取向；将第一透光基板和第二透光基板封装为液晶盒；将温度响应液晶材料填充到具有平行配向层的液晶盒中，固化。在本专利技术的一些实施例中，激光检测装置的制备方法包括以下步骤：S1：制备第一透光基板和第二透光基板；S2：在第一透光基板表面旋涂掺杂了金属纳米颗粒的聚乙烯醇水溶液，摩擦取向，得到第一配向层；S3：在第二透光基板表面旋涂聚乙烯醇水溶液，摩擦取向，得到第二配向层；S4：取间隔子放置于第一块透光基板设有第一配向层的表面边缘上，将第二透光基板放置在间隔子上，将第一透光基板和第二透光基板封装成液晶盒；S5：取正性液晶材料、可聚合液晶单体、手性掺杂剂、光引发剂混合，得到液晶混合材料，将液晶混合材料在液晶呈各向同性的状态下填充至具有平行配向层的液晶盒中；S6：将液晶盒在紫外光下固化。根据本专利技术的第二个方面，本专利技术提供了一种检测系统，根据本专利技术的实施例，该检测系统包括上述的激光检测装置。根据本专利技术的第三个方面，本专利技术提供了一种激光检测方法，根据本专利技术的实施例，该激光检测方法包括将待检测的激光输出至上述的激光检测装置上的步骤，输出后，可根据反射光的颜色判断对应的光强范围。附图说明图1是本专利技术的一个实施例的激光检测装置的示意图。图2是本专利技术的一个实施例的激光检测装置的温度响应液晶层在不同温度条件下对入射光各波段的透过率的示意图。具体实施方式实施例1图1是本专利技术的一个实施例的激光检测装置的示意图。如图1所示，该激光检测装置包括依次设置的第一透光基板11、第一配向层21、温度响应液晶层、第二配向层22、第二透光基板12，温度响应液晶层中包括由向列相液晶和手性添加剂形成的胆甾相液晶31和可聚合液晶单体与光引发剂形成的聚合物网络32以及间隔子(图1中未示出)，第一配向层21中还掺杂有金属纳米颗粒211。在本实施例中，第一透光基板11和第二透光基板12均是ITO玻璃，第一配向层21和第二配向层22由聚乙烯醇形成，金属纳米颗粒211选择金纳米颗粒。上述激光检测装置采用以下方法制备：步骤1：在黄光环境下，称取吸收红外光的金纳米棒溶解到5％聚乙烯醇水溶液中，配置成1％的溶液，60℃搅拌直到完全溶解，将掺杂1％金纳米颗粒的聚乙烯醇水溶液旋涂到ITO玻璃(第一透光基板)上，通过控制旋涂的转速及时间来控制形成的第一配向层的厚度为75nm；步骤2：按照与步骤1相同的方法在另一块ITO玻璃(第二透光基板)上旋涂不含金纳米颗粒本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种激光检测装置，其特征在于，包括相对设置的第一透光基板和第二透光基板，所述第一透光基板上设置有第一配向层，所述第一配向层掺杂有光热转换材料，所述第一配向层和所述第二透光基板之间封装有温度响应液晶层。

【技术特征摘要】
1.一种激光检测装置，其特征在于，包括相对设置的第一透光基板和第二透光基板，所述第一透光基板上设置有第一配向层，所述第一配向层掺杂有光热转换材料，所述第一配向层和所述第二透光基板之间封装有温度响应液晶层。2.根据权利要求1所述的激光检测装置，其特征在于，所述光热转换材料选自有机化合物纳米材料、碳纳米材料、金属纳米材料、半导体纳米材料中的至少一种。3.根据权利要求2所述的激光检测装置，其特征在于，所述金属纳米材料选自金纳米颗粒、银纳米颗粒、钯纳米颗粒、铂纳米颗粒、CuS纳米颗粒中的至少一种。4.根据权利要求2所述的激光检测装置，其特征在于，所述碳纳米材料选自碳纳米管、石墨烯、还原石墨烯中的至少一种。5.根据权利要求1所述的激光检测装置，其特征在于，所述温度响...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡小文，聂秋梅，周国富，
申请(专利权)人：华南师范大学，
类型：发明
国别省市：广东,44