液晶盒及空间光调制器和空间光调制系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种液晶盒及空间光调制器和空间光调制系统，包括下玻璃基片和上玻璃基片，下玻璃基片的上表面镀有银膜层，上玻璃基片的下表面设置有ITO透明电极层，ITO透明电极层的下表面设置有液晶配向层，液晶配向层的配向方向与ITO透明电极层的电极条纹方向垂直；液晶配向层的下表面和银膜层的上表面之间固定有支架层，支架层、液晶配向层和银膜层共同围成了液晶填充空间，液晶填充空间填充有液晶层，ITO透明电极层与银膜层之间连接信号发生器。同时，该液晶盒及空间光调制器和空间光调制系统应用于空间光调制系统中，采用等离子体共振和液晶光栅相结合滤除0级衍射光，输出

【技术实现步骤摘要】
液晶盒及空间光调制器和空间光调制系统


[0001]本技术涉及一种液晶盒，同时还涉及该液晶盒的制作方法，同时还涉及使用该液晶盒制作的空间光调制器和空间光调制系统。

技术介绍

[0002]空间光调制器(spatial light modulator，SLM)因其具有光学调制特性好、功耗低、响应速度快、体积小等优点，也成为代替传统的全息干板实现全息图案动态显示的主要方式。但其显示方式由于均采用空间传播的激光进行照明，零级衍射(直接透射或反射的直流项)往往占据了很大一部分的能量，并且与所要显示的图像位于混在一起，使得显示的图像变得昏暗、模糊，严重降低成像质量。

技术实现思路

[0003]本技术所要解决的第一个技术问题是：提供一种液晶盒，该液晶盒采用等离子体共振和液晶光栅相结合滤除0级衍射光，输出
±
1级次的衍射光。
[0004]本技术所要解决的第二个技术问题是：提供一种使用该液晶盒的空间光调制器，该空间光调制器可以将偏振光全反射后并产生等离子体共振，然后通过液晶盒的液晶光栅就能滤除0级衍射光，输出
±
1级次的衍射光。
[0005]本技术所要解决的第三个技术问题是：提供一种空间光调制系统，该空间光调制系统可以先将激光器产生的激光进行空间滤波后在通过线偏振片形成满足空间光调制器的偏振光，然后利用该空间光调制器滤除0级衍射光，输出
±
1级次的衍射光。
[0006]为解决上述第一个技术问题，本技术的技术方案是：一种液晶盒，所述液晶盒包括下玻璃基片和上玻璃基片，所述下玻璃基片的上表面镀有银膜层，所述上玻璃基片的下表面设置有ITO透明电极层，所述ITO透明电极层的下表面设置有液晶配向层，所述液晶配向层的配向方向与ITO透明电极层的电极条纹方向垂直；所述液晶配向层的下表面和银膜层的上表面之间固定有支架层，所述支架层、液晶配向层和银膜层共同围成了液晶填充空间，所述液晶填充空间填充有液晶层，所述ITO 透明电极层与银膜层之间连接信号发生器。
[0007]作为一种优选的方案，所述支架层包括设置于液晶配向层的下表面和银膜层的上表面的若干个PS微球间隔子，该PS微球间隔子之间的空间构成了所述液晶填充空间。
[0008]作为一种优选的方案，所述银膜层的厚度为100nm-120nm，所述PS 微球间隔子的直径为243-511nm，所述液晶层中填充的液晶为E7液晶。
[0009]采用了上述技术方案后，本技术的效果是：该液晶盒的下玻璃基片上设置了银膜层，这样，当光线照射在银膜层上就会在银膜层和下玻璃基片的界面产生倏逝波，该倏逝波与SPPs发生共振，从而激发 SPPs，实现了等离子体共振，然后再通过已经配向的液晶的光栅作用滤除0级衍射光，输出
±
1级次的衍射光。
[0010]为解决上述第二个技术问题，本技术的技术方案是：一种等离子体空间光调
制器，该空间光调制器包括倒置等腰梯形的反射棱镜和所述的液晶盒，所述反射棱镜的长边的上方设置折射率匹配层，折射率匹配层的上方粘结所述液晶盒的下层玻璃基片。
[0011]其中优选的，所述反射棱镜的两锐角为69.8
±1°
。
[0012]采用了上述技术方案后，本技术的效果是：由于该空间光调制器倒置等腰梯形的反射棱镜和所述的液晶盒，这样，该反射棱镜可以使偏振光产生全反射，从而有利于在下层玻璃基片与银膜层产生倏逝波而发生等离子体共振。这样讲液晶盒的液晶光栅和等离子体共振相结合，就可以有效的滤除0级衍射光，输出
±
1级次的衍射光，提高了空间光调制器的光束质量，为全息成像提供动态记录的参考光。
[0013]为解决上述第三个技术问题，本技术的技术方案是：一种空间光调制系统，所述空间光调制系统包括：激光器、空间滤波镜组、线偏振片和所述的一种等离子体空间光调制器，所述空间滤波镜组设置于激光器的发光测，所述线偏振片设置于空间滤波镜组的光路下游，所述激光器产生个激光通过线偏振片后的入射光线与反射棱镜的其中一条腰垂直，且该入射光线与法线构成的入射角大于下玻璃基片的全反射临界角。
[0014]作为一种优选的方案，所述空间滤波镜组包括聚焦镜、孔板和扩束镜、所述聚焦镜、孔板和扩束镜按照光路方向依次设置，所述孔板上设置有透光孔。
[0015]采用了上述技术方案后，本技术的效果是：该空间光调制系统通过激光器产生激光，然后先通过空间滤波镜组进行滤波，再通过线偏振片把非线偏振光转变为线偏光，然后，入射光进入反射棱镜并在下玻璃基片和银膜层接触的表面形成SPPs共振状态，液晶盒的ITO透明电极层和银膜层各引接出一个电极接入到信号发生器，通过信号发生器给液晶盒加载电压，从而使液晶盒形成液晶光栅，该液晶盒满足了布拉格透射衍射光栅，常规的空间光调制器使用时，线偏振光入射时：透射光有
±
1和0级衍射光；入射光为左旋圆偏光，透射光只有+1和0级光；入射光为右旋圆偏光，透射光只有-1和0级光。而本技术方案中SPPs 共振可以分离显示图像和零级透射光，经过spps共振和液晶光栅，线偏振光入射时，透射光只有
±
1级次的衍射光；入射光为左旋圆偏光，透射光只有+1级光；入射光为右旋圆偏光，透射光只有-1级光。这样就提高了光束的质量。
[0016]另外本技术公开了一种液晶盒的制作方法，该制作方法用于成型上述的液晶盒，包括以下步骤：
[0017]S1、采用磁控溅射法在上玻璃基片的下表面镀上ITO膜，采用干涉曝光法和离子刻蚀法将ITO膜刻蚀成相应周期的ITO透明电极层，周期为235-915nm之间；
[0018]S2、采用磁控溅射镀膜法在下玻璃基片的上表面镀制银膜层；
[0019]S3、对ITO透明电极层的表面进行清洁,先普通擦拭清洁，再氧离子清洗18-25min；
[0020]S4、在ITO透明电极层的表面旋涂配向液形成液晶配向层；
[0021]S5、选择直径为243-511nm的ps微球间隔子液体喷洒在ITO透明电极层和液晶配向层的表面，然后将镀有银膜的下玻璃基片盖在ps微球上，银膜层和ITO透明电极层相对设置，利用环氧树脂胶将上玻璃基片和下玻璃基片的周围密封并预留两个对称的液晶灌装口，用手指轻轻压紧，直至从上玻璃基片表面观察到无条纹为止，加热固化环氧树脂；
[0022]S6、使用波长为450nm的紫外激光器对液晶配向层进行曝光，将ITO 透明电极的方向调整和紫外激光器的线偏振方向垂直的方向；
[0023]S7、将装有E7液晶的培养皿在加热台上加热到114℃-116℃，将液晶盒的一个预留
口浸在液晶中，利用液晶盒的液体毛细作用将E7液晶灌装在液晶填充空间，当液晶填充空间完全灌满液晶后，将液晶盒放在加热台上继续保持在114℃-116℃下加热3-4min，然后将加热台温度调整到85℃-95℃，让液晶盒在加热台保持3-4min后，用环氧树脂胶本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种液晶盒，其特征在于：所述液晶盒包括下玻璃基片和上玻璃基片，所述下玻璃基片的上表面镀有银膜层，所述上玻璃基片的下表面设置有ITO透明电极层，所述ITO透明电极层的下表面设置有液晶配向层，所述液晶配向层的配向方向与ITO透明电极层的电极条纹方向垂直；所述液晶配向层的下表面和银膜层的上表面之间固定有支架层，所述支架层、液晶配向层和银膜层共同围成了液晶填充空间，所述液晶填充空间填充有液晶层，所述ITO透明电极层与银膜层之间连接信号发生器。2.如权利要求1所述的一种液晶盒，其特征在于：所述支架层包括设置于液晶配向层的下表面和银膜层的上表面的若干个PS微球间隔子，该PS微球间隔子之间的空间构成了所述液晶填充空间。3.如权利要求2所述的一种液晶盒，其特征在于：所述银膜层的厚度为100nm-120nm，所述PS微球间隔子的直径为243-511nm，所述液晶层中填充的液晶为E7液晶。4.一种等离子体空间光调制器，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：庞超群，尹韶云，谭军，
申请(专利权)人：张家港奇点光电科技有限公司，
类型：新型
国别省市：