硅基液晶空间光调制器及其制作方法与波长选择开关技术

本发明专利技术提供一种硅基液晶空间光调制器及其制作方法与波长选择开关。所述硅基液晶空间光调制器包括：第一基板、与第一基板相对间隔设置的第二基板以及设于第一基板与第二基板之间的液晶层；第一基板包括：第一衬底、设于第一衬底朝向第二基板的一侧的电极层以及设于电极层上的第一配向层；电极层包括第一电极及第二电极，第一电极包括第一柄部及垂直连接第一柄部的间隔排列的多个第一梳齿部，第二电极包括第二柄部及垂直连接第二柄部的间隔排列的多个第二梳齿部；第一柄部与第二柄部相对间隔设置，多个第一梳齿部与多个第二梳齿部依次交替排列，采用具有叉指电极结构的电极层，能够抑制硅基液晶空间光调制器的边缘场效应。

Silicon based liquid crystal spatial light modulator and its fabrication method and wavelength selective switch

【技术实现步骤摘要】
硅基液晶空间光调制器及其制作方法与波长选择开关
本专利技术涉及光电
，尤其涉及一种硅基液晶空间光调制器及其制作方法与波长选择开关。
技术介绍
硅基液晶(LiquidCrystalonSilicon，LCoS)技术已经开发了很多年，主要用于信息显示领域，由于其在空间上调制光束波长的独特能力，LCOS技术在超高清投影仪、增强现实及虚拟现实领域得到了广泛应用，与此同时，在近些年，LCoS器件还作为波长选择开关的调制芯片在电信网络领域得到了应用。现有的LCoS器件一般包括基于互补型金属氧化物半导体(CMOS)技术的硅基板、与硅基板相对的玻璃基板及夹在硅基板和玻璃基板之间液晶层，硅基板上设有数百万个可单独寻址的用于形成像素的反射电极，每个电极都能够在液晶层上施加控制电压来控制液晶层旋转，从而实现电控制液晶材料的双折射，使得LCoS器件能够根据液晶层的配置，以相位或振幅空间调制光束的波阵面。当液晶层使用均匀排列的向列液晶材料构成时，液晶分子将响应于像素两端的控制电压以不同角度倾斜，因此，其有效折射率会根据线性偏振光速而变化，其偏振方法平行于液晶对准方向，使得LCoS器件能够在空间上调制入射光速的相位，并保持其振幅不变，这种LCoS器件即为纯相位LCoS器件。波长选择开关是能够重新配置光网络的关键技术之一，典型的波长选择开关能够根据服务提供商的远程控制软件的配置，有选择地将进入其输入光纤端口的各个波分复用通道路由到任何光纤输出端口，纯相位LCoS空间光调制器由于其软件可升级以及可切换灵活频谱的特性而被选中，广泛应用于波长选择开关中。然而，现有LCoS空间光调制器的边缘场效应严重，衍射效率不高，导致采用该LCoS空间光调制器的波长选择开关的静态和瞬态串扰较大。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种硅基液晶空间光调制器，能够抑制硅基液晶空间光调制器的边缘场效应，提升硅基液晶空间光调制器的衍射效率。本专利技术的目的还在于提供一种硅基液晶空间光调制器的制作方法，能够抑制硅基液晶空间光调制器的边缘场效应，提升硅基液晶空间光调制器的衍射效率。本专利技术的目的还在于提供一种波长选择开关，能够减少波长选择开关的串扰。为实现上述目的，本专利技术提供一种硅基液晶空间光调制器，包括：第一基板、与所述第一基板相对间隔设置的第二基板以及设于所述第一基板与第二基板之间的液晶层；所述第一基板包括：第一衬底、设于所述第一衬底朝向第二基板的一侧的电极层以及设于所述电极层上的第一配向层；所述第二基板包括：第二衬底、设于所述第二衬底朝向第一基板一侧的第二配向层；所述电极层包括第一电极及第二电极，所述第一电极包括第一柄部及垂直连接所述第一柄部的间隔排列的多个第一梳齿部，所述第二电极包括第二柄部及垂直连接所述第二柄部的间隔排列的多个第二梳齿部；所述第一柄部与所述第二柄部相对间隔设置，所述多个第一梳齿部与多个第二梳齿部依次交替排列。所述电极层包括层叠设置的第一膜层、第二膜层及第三膜层，其中第一膜层及第二膜层均为金属材料，第三膜层为金属或透明导电材料。所述第一衬底为硅基衬底，第二衬底为透明衬底。所述第一基板与第二基板之间的间距为0.5～50μm。所述第一基板与第二基板之间的间距为1～5μm。本专利技术还提供一种硅基液晶空间光调制器的制作方法，包括如下步骤：步骤S1、提供第一衬底，在所述第一衬底上制作电极层；所述电极层包括第一电极及第二电极，所述第一电极包括第一柄部及垂直连接所述第一柄部的间隔排列的多个第一梳齿部，所述第二电极包括第二柄部及垂直连接所述第二柄部的间隔排列的多个第二梳齿部；所述第一柄部与所述第二柄部相对间隔设置，所述多个第一梳齿部与多个第二梳齿部依次交替排列；步骤S2、在所述电极层上制作第一配向层，形成第一基板；步骤S3、提供第二衬底，在所述第二衬底上制作第二配向层，形成第二基板；步骤S4、对组所述第一基板和第二基板，使得第一基板和第二基板相对间隔设置，在第一基板和第二基板之间设置液晶层。在所述硅基衬底上制作电极层具体包括：在所述硅基衬底上形成依次层叠设置的第一膜层、第二膜层及第三膜层；其中第一膜层及第二膜层均为金属材料，第三膜层为金属或透明导电材料；所述第一衬底为硅基衬底，第二衬底为透明衬底。所述第一基板与第二基板之间的间距为0.5～50μm。所述第一基板与第二基板之间的间距为1～5μm。本专利技术还提供一种波长选择开关，包括上述的硅基液晶空间光调制器。本专利技术的有益效果：本专利技术提供一种硅基液晶空间光调制器，包括：第一基板、与所述第一基板相对间隔设置的第二基板以及设于所述第一基板与第二基板之间的液晶层；所述第一基板包括：第一衬底、设于所述第一衬底朝向第二基板的一侧的电极层以及设于所述电极层上的第一配向层；所述第二基板包括：第二衬底、设于所述第二衬底朝向第一基板一侧的第二配向层；所述电极层包括第一电极及第二电极，所述第一电极包括第一柄部及垂直连接所述第一柄部的间隔排列的多个第一梳齿部，所述第二电极包括第二柄部及垂直连接所述第二柄部的间隔排列的多个第二梳齿部；所述第一柄部与所述第二柄部相对间隔设置，所述多个第一梳齿部与多个第二梳齿部依次交替排列，采用具有叉指电极结构的电极层，能够抑制硅基液晶空间光调制器的边缘场效应，提升硅基液晶空间光调制器的衍射效率。本专利技术还提供一种硅基液晶空间光调制器的制作方法，能够抑制硅基液晶空间光调制器的边缘场效应，提升硅基液晶空间光调制器的衍射效率。本专利技术还提供一种波长选择开关，能够减少波长选择开关的串扰。附图说明为了能更进一步了解本专利技术的特征以及
技术实现思路
，请参阅以下有关本专利技术的详细说明与附图，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本专利技术加以限制。附图中，图1为本专利技术的硅基液晶空间光调制器的侧视图；图2为本专利技术的硅基液晶空间光调制器的电极层的俯视图；图3为本专利技术的硅基液晶空间光调制器的制作方法的流程图；图4至图5为本专利技术的硅基液晶空间光调制器的制作方法中的步骤S11的示意图；图6至图7为本专利技术的硅基液晶空间光调制器的制作方法中的步骤S12的示意图；图8至图9为本专利技术的硅基液晶空间光调制器的制作方法中的步骤S13的示意图；图10至图11为本专利技术的硅基液晶空间光调制器的制作方法中的步骤S14的示意图；图12至图13为本专利技术的硅基液晶空间光调制器的制作方法中的步骤S15的示意图；图14至图15为本专利技术的硅基液晶空间光调制器的制作方法中的步骤S16的示意图；图16至图17为本专利技术的硅基液晶空间光调制器的制作方法中的步骤S17的示意图；图18至图19为本专利技术的硅基液晶空间光调制器的制作方法中的步骤S18的示意图；图20至图21为本专利技术的硅基液晶空间光调制器的制作方法中的步骤S19的示意图。具体实施方式<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种硅基液晶空间光调制器，其特征在于，包括：第一基板(10)、与所述第一基板(10)相对间隔设置的第二基板(20)以及设于所述第一基板(10)与第二基板(20)之间的液晶层(30)；/n所述第一基板(10)包括：第一衬底(11)、设于所述第一衬底(11)朝向第二基板(20)的一侧的电极层(12)以及设于所述电极层(12)上的第一配向层(13)；/n所述第二基板(20)包括：第二衬底(21)、设于所述第二衬底(21)朝向第一基板(10)一侧的第二配向层(22)；/n所述电极层(12)包括第一电极(31)及第二电极(32)，所述第一电极(31)包括第一柄部(311)及垂直连接所述第一柄部(311)的间隔排列的多个第一梳齿部(312)，所述第二电极(32)包括第二柄部(321)及垂直连接所述第二柄部(321)的间隔排列的多个第二梳齿部(322)；/n所述第一柄部(311)与所述第二柄部(321)相对间隔设置，所述多个第一梳齿部(312)与多个第二梳齿部(322)依次交替排列。/n

【技术特征摘要】
1.一种硅基液晶空间光调制器，其特征在于，包括：第一基板(10)、与所述第一基板(10)相对间隔设置的第二基板(20)以及设于所述第一基板(10)与第二基板(20)之间的液晶层(30)；
所述第一基板(10)包括：第一衬底(11)、设于所述第一衬底(11)朝向第二基板(20)的一侧的电极层(12)以及设于所述电极层(12)上的第一配向层(13)；
所述第二基板(20)包括：第二衬底(21)、设于所述第二衬底(21)朝向第一基板(10)一侧的第二配向层(22)；
所述电极层(12)包括第一电极(31)及第二电极(32)，所述第一电极(31)包括第一柄部(311)及垂直连接所述第一柄部(311)的间隔排列的多个第一梳齿部(312)，所述第二电极(32)包括第二柄部(321)及垂直连接所述第二柄部(321)的间隔排列的多个第二梳齿部(322)；
所述第一柄部(311)与所述第二柄部(321)相对间隔设置，所述多个第一梳齿部(312)与多个第二梳齿部(322)依次交替排列。


2.如权利要求1所述的硅基液晶空间光调制器，其特征在于，所述电极层(12)包括层叠设置的第一膜层(121)、第二膜层(122)及第三膜层(123)；其中，第一膜层(121)及第二膜层(122)均为金属材料，第三膜层(123)为金属或透明导电材料。


3.如权利要求1所述的硅基液晶空间光调制器，其特征在于，所述第一衬底(11)为硅基衬底，第二衬底(21)为透明衬底。


4.如权利要求1所述的硅基液晶空间光调制器，其特征在于，所述第一基板(10)与第二基板(20)之间的间距为0.5～50μm。


5.如权利要求4所述的硅基液晶空间光调制器，其特征在于，所述第一基板(10)与第二基板(20)之间的间距为1～5μm。


6.一种硅基液晶空间光调制器的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1、...

【专利技术属性】
技术研发人员：常嘉兴，李方红，郭建廷，
申请(专利权)人：深圳市科创数字显示技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44