光偏振态测试装置及其测试方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种光偏振态测试装置及其测试方法，光偏振态测试装置包括：液晶盒组，包括矩阵式排列的多个液晶盒，每个液晶盒受设定的电压控制以产生λ/4的相位延迟；偏光片，贴合设于液晶盒组的表面；光侦测器，设于偏光片的远离液晶盒组的一侧，用于接收光信号，并将光信号转化为电信号，光侦测器包括多个矩阵式排列的侦测单元，侦测单元与液晶盒的数量相同，且侦测单元的位置与液晶盒的位置在垂直方向上一一对应；分析单元，与光侦测器连接，用于根据电信号获取测试光的偏振态；其中，多个液晶盒以设定的规则进行配向，且每个液晶盒的配向方向互不相同。

Optical polarization state testing device and its testing method

【技术实现步骤摘要】
光偏振态测试装置及其测试方法
本专利技术涉及光测量
，特别是涉及一种光偏振态测试装置及其测试方法。
技术介绍
偏振是光的一个重要特性，反映了光的振动方向与传播方向之间的不对称关系，光根据其偏振特性分为自然光、完全偏振光和部分偏振光，完全偏振光又包括线偏振光、椭圆偏振光和圆偏振光。偏振光作为光源被广泛应用于各个
，如光刻、3D电影、液晶显示屏、红外偏振光治疗等，光源的偏振态决定了其在所述各个领域中的应用效果，因此需要对光源的偏振态进行严格的测试，以保证其使用效果。此外，偏振光测试也被应用于材料分析领域，因为偏振光通过一些介质后，其偏振态会发生一定的变化，通过分析光束在入射介质前后的偏振态变化，可以获取介质的相关物理性质，从而根据其物理性质进一步分析材料的分子结构、组成等特性。目前的光偏振态测试装置通常采用1/4波片、偏光片与光电探测器相配合的结构，通过机械结构旋转1/4波片改变投射到光电探测器上的光强大小，从而进行光的偏振态测试。但是，一方面旋转的机械结构较大，测试设备无法缩小，而且机械结构容易发生磨损，导致制造和维护成本较高；另一方面，机械旋转的速度较慢，测试效率不足。
技术实现思路
基于此，有必要针对现有光偏振态测试装置的成本高、效率低的问题，提供一种光偏振态测试装置及其测试方法。为了实现本专利技术的目的，本专利技术采用如下技术方案：一种光偏振态测试装置，包括：液晶盒组，包括矩阵式排列的多个液晶盒，每个所述液晶盒受设定的电压控制以产生λ/4的相位延迟；偏光片，贴合设于所述液晶盒组的表面；光侦测器，设于所述偏光片的远离所述液晶盒组的一侧，用于接收光信号，并将所接收到的光信号转换为电信号后输出，所述光侦测器包括多个矩阵式排列的侦测单元，所述侦测单元与所述液晶盒的数量相同，且所述侦测单元的位置与所述液晶盒的位置在垂直方向上一一对应；分析单元，与所述光侦测器连接，用于根据所述电信号获取测试光的偏振态；其中，所述多个液晶盒以设定的规则进行配向，且每个所述液晶盒的配向方向互不相同。在其中一个实施例中，每个所述液晶盒设定的配向方向与所述偏光片的透过轴之间的夹角θ为0°、中的一个，所述液晶盒与所述夹角θ一一对应，其中，N为所述液晶盒组包括的液晶盒的数量，N≥4。在其中一个实施例中，每个所述液晶盒电压控制的方式为分空间调控。在其中一个实施例中，所述液晶盒包括依次设置的第一玻璃层、第一电极层、第一配向膜、液晶层、第二配向膜、第二电极层和第二玻璃层。在其中一个实施例中，所述液晶盒为ECB型液晶盒，所述液晶盒设定的配向方向为所述第一配向膜的配向方向，所述第二配向膜与所述第一配向膜的配向方向平行但相反方向。在其中一个实施例中，所述液晶盒为OCB型液晶盒，所述液晶盒设定的配向方向为所述第一配向膜的配向方向，所述第二配向膜与所述第一配向膜的配向方向相同。在其中一个实施例中，述第一电极层和第二电极层的材料均为氧化铟锡、银纳米线、石墨烯、金属网格和碳纳米管中的一种。在其中一个实施例中，所述光偏振态测试装置还包括透镜单元，设于所述液晶盒组的远离所述偏振片的一侧，用于使测试光在所述光侦测器的光接收面上成像。在其中一个实施例中，各所述液晶盒在液晶盒组中以任意顺序排列。本专利技术的技术方案还提供了一种光偏振态测试方法，基于前述的光偏振态测试装置，所述光偏振态测试方法包括：将测试光垂直入射液晶盒组；按照设定的逻辑对液晶盒组中的液晶盒施加电压，产生多个不同的第一出射光；将多个所述第一出射光穿过偏振片，产生多个不同的第二出射光；接收所述第二出射光，并将所述第二出射光的光信号转化为电信号；接收所述电信号，并根据所述电信号获取测试光的偏振态。上述光偏振态测试装置，包括液晶盒组、偏振片、光侦测器和分析单元，所述液晶盒组包括多个矩阵式排列的液晶盒，测试光入射所述矩阵式排列的液晶盒后，通过对不同配向的液晶盒的施加设定的电压，可以在同一个测试周期中，通过多个不同的液晶盒产生多个不同偏振态的第一出射光，偏光片将所述多个第一出射光转化为发光强度不同的第二出射光，光侦测器中的侦测单元再分别对经过相应位置的液晶盒的光信号进行光电转换和数据输出，分析单元对所述光侦测器输出的多个数据进行计算和分析，从而获取测试光的偏振态。本专利技术基于矩阵式排列的液晶盒和侦测单元，实现了一种体积小、制造成本低且测试速度快的光偏振态测试装置。附图说明图1为一实施例中的光偏振态测试装置的结构示意图；图2为一实施例中的液晶盒组的结构示意图；图3为一实施例中的液晶盒的结构示意图；图4为一实施例中的不施加电压状态的ECB型液晶盒的液晶分子的排列示意图；图5为另一实施例中的不施加电压状态的ECB型液晶盒的液晶分子的排列示意图；图6为一实施例中的施加设定的电压状态的ECB型液晶盒的液晶分子的排列示意图；图7为一实施例中的发光强度-夹角θ的测试数据曲线图；图8为一实施例中的对液晶盒进行光配向的流程示意图；图9为另一实施例中的光偏振态测试装置的结构示意图。符号说明100、液晶盒组；110、液晶盒；111、第一玻璃层；112、第一电极层；113、第一配向膜；114、液晶层；115、第二配向膜；116、第二电极层；117、第二玻璃层；200、偏光片；300、光侦测器；310、侦测单元；400、分析单元；500、透镜单元。具体实施方式为了便于理解本专利技术，下面将参照相关附图对本专利技术进行更全面的描述。附图中给出了本专利技术的首选实施例。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本专利技术的公开内容更加透彻全面。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方法或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。图1为一实施例中的光偏振态测试装置的结构示意图，如图1所示，所述光偏振态测试装置包括：液晶盒组100，包括矩阵式排列的多个液晶盒110(如图2所示)，每个所述液晶盒110受设定的电压控制以产生λ/4的相位延迟；偏光片200，贴合设于所述液晶盒组100的表面；光侦测器300，设于所述偏光片200的远离所述液晶盒组100的一侧，用于接收光信号，并将所接收到的光信号转换为电信号后输出，所述光侦测器300包括多个本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光偏振态测试装置，其特征在于，包括：/n液晶盒组，包括矩阵式排列的多个液晶盒，每个所述液晶盒受设定的电压控制以产生λ/4的相位延迟；/n偏光片，贴合设于所述液晶盒组的表面；/n光侦测器，设于所述偏光片的远离所述液晶盒组的一侧，用于接收光信号，并将所接收到的光信号转换为电信号后输出，所述光侦测器包括多个矩阵式排列的侦测单元，所述侦测单元与所述液晶盒的数量相同，且所述侦测单元的位置与所述液晶盒的位置在垂直方向上一一对应；/n分析单元，与所述光侦测器连接，用于根据所述电信号获取测试光的偏振态；/n其中，所述多个液晶盒以设定的规则进行配向，且每个所述液晶盒的配向方向互不相同。/n

【技术特征摘要】
1.一种光偏振态测试装置，其特征在于，包括：
液晶盒组，包括矩阵式排列的多个液晶盒，每个所述液晶盒受设定的电压控制以产生λ/4的相位延迟；
偏光片，贴合设于所述液晶盒组的表面；
光侦测器，设于所述偏光片的远离所述液晶盒组的一侧，用于接收光信号，并将所接收到的光信号转换为电信号后输出，所述光侦测器包括多个矩阵式排列的侦测单元，所述侦测单元与所述液晶盒的数量相同，且所述侦测单元的位置与所述液晶盒的位置在垂直方向上一一对应；
分析单元，与所述光侦测器连接，用于根据所述电信号获取测试光的偏振态；
其中，所述多个液晶盒以设定的规则进行配向，且每个所述液晶盒的配向方向互不相同。


2.根据权利要求1所述的光偏振态测试装置，其特征在于，每个所述液晶盒设定的配向方向与所述偏光片的透过轴之间的夹角θ为中的一个，所述液晶盒与所述夹角θ一一对应，其中，N为所述液晶盒组包括的液晶盒的数量，N≥4。


3.根据权利要求2所述的光偏振态测试装置，其特征在于，每个所述液晶盒电压控制的方式为分空间调控。


4.根据权利要求3所述的光偏振态测试装置，其特征在于，所述液晶盒包括依次设置的第一玻璃层、第一电极层、第一配向膜、液晶层、第二配向膜、第二电极层和第二玻璃层。


5.根据权利要求4所述的光偏振态测试装置，其特征在于，所述液晶盒为ECB型液晶盒，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈伯纶，陈俊达，黄达人，孙宜嶙，王毓仁，谢怀安，林怡欣，
申请(专利权)人：业成科技成都有限公司，业成光电深圳有限公司，英特盛科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51