一种光调制器包括多个相互平行排列且被支承在柱头（２６Ａ，２８Ａ）上的细长元件。在第一模式中，该光调制器将光衍射成至少两个衍射序列。在第二模式中，该光调制器将光衍射成单一的衍射序列。每一细长元件都包括一个发光型面，该型面最好为一个横跨其宽度的反射阶梯形型面（３２Ａ，３４Ａ），或者，该型面是以该发光角斜置的单个表面。在该第一衍射模式中，在这些第一导电元件和基底（２２Ａ）之间施加一第一电偏压。在第二衍射模式中，施加第二电偏压来调节这些发光部分的相对高度。在一可替代的实施例中，采用被排列成至少３个细长元件为组的多个细长元件，当这些细长元件处在第一高度时，投射光从这些细长元件上反射。在该第一导电元件和基底之间施加各自动电偏压，以调节该多个细长元件的相对高度，从而使投射光衍射成单一衍射序列。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光调制器的领域，特别是涉及投射光被调制而产生发光衍射的光调制器领域。
技术介绍
Bloom等人曾在题为“调制光束的方法和设备”的美国专利5,311,360号中讲授一种能在反射模式和衍射模式下运作的光栅光阀。该光栅光阀包括悬挂在基底之上的一些细长元件。在反射的模式下，光栅光阀的多个表面能使投射光在构造上结合而形成反射光。在衍射的模式下，光栅光阀的一些反射表面被该投射光的四分之一波长相互间离开以产生衍射光。这时光栅光阀主要将光衍射成一个正一的衍射序列和一个负一的衍射序列，但也将少量光衍射成较高次的衍射序列。Bloom等人还讲授另一种能在反射模式和发光衍射模式下运作的光栅光阀。该光栅光阀包括悬挂在基底之上的一些细长元件，但在每一个细长元件的两端均包括有偏离轴线的颈部。在反射模式下，该细长元件互相平行使投射光在其上反射，从而产生反射光。在发光衍射模式下，每一细长元件都环绕一条由一些偏离轴线的颈部限定的轴线被旋转而产生发光衍射。因为光调制器是在反射模式和衍射模式之间转换，并且因为反射模式将少量的光衍射成与发光衍射模式相同的角度，在非作用状态与作用状态之间的对比小于优化的对比。另外，这些偏离轴线的颈部对光调制器的运作至关紧要，因此偏离轴线的颈部必需有紧密的公差，这使光调制器较难制造，也使制造费用较贵。需要有一种能提供较高对比的发光衍射光调制器。需要有一种较易制造的发光衍射光调制器。需要有一种制造较经济的发光衍射光调制器。专利技术概述本专利技术为一种光调制器。该光调制器包括一些互相平行排列并悬挂在基底之上的细长元件。光调制器在第一衍射模式下和在第二衍射模式下运作。在第一衍射模式下，投射光衍射成至少两个衍射序列。在第二衍射模式下，投射光衍射成单一的衍射序列，其衍射角不同于至少有两个衍射序列时的衍射角。每一细长元件都具有一个发光型面。最好该发光型面为一横跨每一细长元件宽度的阶梯形型面，在一发光角度下产生有效的发光。或者该发光型面具有以该发光角倾斜的表面。每一发光型面都具有一个反射表面。每一个从这些细长元件中选出的元件沿着细长元件都有一第一导电元件。这些细长元件都被偶联到该基底上，该基底具有一第二导电元件。当将最好的零值的第一电偏压施加在从这些细长元件中选出的一批元件的第一导电元件和第二导电元件之间时，这些细长元件产生第一衍射。而当将第二电偏压施加在从这些细长元件中选出的一批元件的第一导电元件和第二导电元件之间时，调节这些发光部分的相对高度以产生第二衍射。在一可替代的实施例中，一些细长元件被排列成组。每一组至少包括三个细长元件，并且每一组都包括相同数目的细长元件，每一细长元件都包括该第一导电元件。当每一组的多个细长元件处在第一高度时，该投射光自这些细长元件上反射。当在第一导电元件和第二导电元件之间施加各自的电偏压来调节每一组的细长元件的相对高度时，该投射光衍射成单一的衍射序列。附图简要说明附图说明图1示出本专利技术的优选的发光光栅光阀(GLV)的等角投影图。图2A示出本专利技术的优选的发光光栅光阀的单个细长元件和在下面的基底的等角投影图。图2B进一步示出本专利技术的单个细长元件和在下面的基底。图3示出本专利技术的细长元件的横截面。图4A和AB分别示出本专利技术的优选发光光栅光阀分别在非作用状态时和在完全作用状态时的横向剖视图，其时投射光与光栅平面正交。图5A和5B分别示出本专利技术的优选发光光栅光阀分别在非作用状态时和在完全作用状态时的横向剖视图，其时投射光以倾斜的角度投射，使在非作用状态时，衍射光被置于零序列衍射，而在完全作用状态时，衍射光被置于与光栅平面正交的第一序列衍射。图6A、6B、6C；7A、7B、7C；8A、8B、8C和9A、9B、9C分别示出本专利技术的第一、第二、第三和第四局部制成的发光光栅光阀的一个平面视图和两个相互垂直的视图。图10A、10B和10C分别示出本专利技术的制成的发光光栅光阀的一个平面视图和两个相互垂直的视图。图11和12分别示出本专利技术的第一和第二可替代的光栅光阀。图13示出本专利技术的一个可替代的细长元件和在下面的基底。图14A示出第三可替代的光栅光阀，该光阀处在反射状态。图14B示出第三可替代的光栅光阀，该光阀处在将衍射光置于一衍射角的第一衍射状态。图14C示出第三可替代的光栅光阀，该光阀处在将衍射光置于一负衍射角的第二衍射状态。优选实施例的详细说明图1中用等角投影示出的优选发光光栅光阀20包括一个基底22，一些细长元件24，一些第一柱头26(示出一个)和一些第二柱头28(示出一个)。基底22包括一个第一导体30。最好每一个细长元件24都包括一个第一表面32和一个第二表面34，这两个表面都能反射光，并为每一个细长元件24构成一个发光型面36。用一个第一柱头26和一个第二柱头28将每一个细长元件24偶联到基底22上。每一个细长元件24最好还在其第一端和第二端(未示出)偶联到基底22上。在图2A中进一步用等角投影示出一个细长元件24和一部分基底22。细长元件24包括都能反射光而构成发光型面36的第一和第二表面32和34。细长元件24被第一和第二柱头26和28偶联到基底上并在其第一和第二端(未示出)被偶联。最好细长元件24、第一柱头26和第二柱头28均由弹性材料如氮化硅构成。最好第一和第二表面32和34为一反射件，而该反射件为一铝层。或者该反射件为一不同的金属。或者该反射件为一多层介电反射件。基底22包括第一导体30。最好，基底22含有硅而第一导电层含有掺入的多晶硅。对于可见光谱的用途，最好细长元件24从第一柱头26到该第二柱头的长度约为200μm而宽度约为4.25μm。细长元件24和基底22还在图2B中示出。细长元件24最好具有中央部42及第一和第二外部44和46。第一外部44最好在第一端38和第一柱头26处被偶联到基底22上。第二外部46最好在第二端40和第二柱头28处被偶联到基底22上。最好第一和第二外部44和46还被处在第一和第二端38和40附近的第一和第二锚件29和31分别偶联到基底22上。最好第一和第二锚件29和31具有椭圆形横截面，其长轴平行于细长元件24的长度。这样，第一和第二锚件29和31沿由细长元件24内的内部拉应力所即定的拉力方向较为刚性。最好第一和第二外部44和46的长度大致与中央部42等长，但也可不等。第一和第二外部44和46保证第一和第二柱头26和28以及在这两柱头附近和之间的细长元件均匀地制造。在图3中示出本专利技术的细长元件24的横向剖视图。细长元件24最好具有一个长方形体48和一个阶梯形反射件50。长方形体最好含有氮化硅，而阶梯形反射件50最好含有铝。阶梯形反射件50形成细长元件24的第一和第二表面32和34，这两表面32和34最好被投射光的八分之一波长λ/8的高度差隔开，这样来构成发光型面36。发光型面36形成一个发光角为γ的有效发光表面52。发光角γ由下式给出γ＝arctan(λ/4A)。在图4A示出本专利技术的优选发光光栅光阀20的第一横向剖视图60。该图60所示光阀20处在非作用状态，细长元件24的光栅栅距为A，由第一表面32形成的光栅平面为62。在这状态下，在细长元件24和第一导体30之间的电偏压最好为零。波长为λ的投射光I以与光栅平面62正交的方向照射发光光栅光阀本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种光调制器，包括：ａ．一些互相平行排列并成形在一个光栅平面内的细长元件，每一细长元件都有一个反射表面，使在运作时投射光衍射成至少两个衍射序列；和ｂ．用来调节从这些细长元件中选出的一批元件相对于光栅平面的高度的设施，使在动作 时该投射光衍射成单一的衍射序列。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：DT阿姆，J特里斯纳迪，J亨特，C古德曼，D马赫斯瓦里，
申请(专利权)人：硅光机器公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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