一种光束扫描模块制造技术

本发明专利技术公开了一种光束扫描模块，包括空间光调制器、液晶偏振光栅级联模块和阵列式液晶光开关，所述液晶偏振光栅级联模块实现光束的大范围偏转，空间光调制器实现光束高精度微偏转，将所述空间光调制器和液晶偏振光栅级联模块结合，同时实现高精度和大范围两个指标，线偏振入射光经过空间光调制器后光束先偏转θ1，经过级联模块后再偏转θ2，最后偏转光束角度为两部分之和θ1+θ2，出射光通过所述阵列式液晶光开关抑制杂散光。本发明专利技术基于全液晶的光束扫描模块实现了高精度、大范围、高效率以及低噪声的扫描。以及低噪声的扫描。以及低噪声的扫描。

【技术实现步骤摘要】
一种光束扫描模块


[0001]本专利技术涉及一种全液晶器件，尤其涉及一种高精度、大范围、高效率以及低噪声的光束扫描模块。

技术介绍

[0002]光束扫描在激光雷达、激光通信、激光成像和显示等领域具有重要的应用前景，针对不同应用领域的特点，人们先后提出了多种光束扫描技术，主要有机械式光束扫描、声光式光束扫描和基于液晶相控阵的电光式光束扫描。机械式光束扫描是目前最成熟的扫描技术，被广泛应用在天文测量和定向能领域，但其重量和体积较大，不易实现快速扫描。声光扫描技术是主要利用声光效应来实现光束的偏转，在声光介质材料加载一个超声波，通光调节超声波频率来使介质内部的折射率发生周期性变化形成类似于光栅的结构，当光通过该介质时受到衍射作用，通过改变超声波的频率即可改变衍射光的出射方向，从而实现声光光束偏转，但扫描角度有限；基于液晶相控阵的电光式光束扫描速度快，可控性好，体积小，但出射光信噪比低，杂散光严重。

技术实现思路

[0003]专利技术目的：本专利技术的目的是提供一种高精度、大范围、高效率以及低噪声的光束扫描模块。
[0004]技术方案：本专利技术包括空间光调制器、液晶偏振光栅级联模块和阵列式液晶光开关，所述液晶偏振光栅级联模块实现光束的大范围偏转，空间光调制器实现光束高精度微偏转，将所述空间光调制器和液晶偏振光栅级联模块结合，同时实现高精度和大范围两个指标，线偏振入射光经过空间光调制器后光束先偏转θ1，经过级联模块后再偏转θ2，最后偏转光束角度为两部分之和θ1+θ2，出射光通过所述阵列式液晶光开关抑制杂散光。
[0005]进一步地，所述空间光调制器为一维液晶空间光调制器，实现光束的小角度偏转，将光束精确定位到某个方向。
[0006]进一步地，所述液晶偏振光栅级联模块由多个液晶偏振光栅和多个可调液晶波片交替叠加构成，实现光束的大角度偏转，将光束指向需要的方位。
[0007]进一步地，所述阵列式液晶光开关由两块透光轴正交偏振片夹着电极像素化的TN液晶盒构成。
[0008]进一步地，所述阵列式液晶光开关用于滤去泄漏级次，透过目标偏转光束，提高出射光的信噪比。
[0009]进一步地，所述液晶偏振光栅级联模块是粗偏转模块。
[0010]有益效果：本专利技术与现有技术相比，具有如下显著优点：基于全液晶的光束扫描模块实现了高精度、大范围、高效率以及低噪声的扫描。
附图说明
[0011]图1为本专利技术的结构示意图；
[0012]图2为液晶偏振光栅级联模块结构示意图；
[0013]图3为阵列式液晶光开关结构示意图；
[0014]图4为本专利技术的工作原理图。
具体实施方式
[0015]下面结合附图对本专利技术的技术方案作进一步说明。
[0016]如图1所示，本专利技术包括空间光调制器1、液晶偏振光栅级联模块3和阵列式液晶光开关2，空间光调制器1起细偏转作用，实现光束的小角度偏转，将光束精确定位到某个方向，液晶偏振光栅级联模块3是粗偏转模块，实现光束的大角度偏转，将光束指向需要的方位。通过这两者的结合，可以实现大范围和高精度两个指标，阵列式液晶光开关2起光阑作用，用于滤去泄漏级次，透过目标偏转光束，提高出射光的信噪比。
[0017]如图2所示，液晶偏振光栅级联模块3由四个液晶偏振光栅和五个可调液晶波片交替叠加构成，条纹长方形并表示液晶半波片，白色长方形表示液晶偏振光栅。其调控光束方向的机理是偏振光栅对光束的偏转方向通过入射光的左旋右旋偏振控制，液晶波片的作用是控制光束的偏振态，进而控制出射光的方向。入射光经过四分之一波片后变成圆偏振光，经过半波片后，变为相反旋性的圆偏振光，最后一个液晶波片的作用是将圆偏光转化为线偏光，让最后的出射光变为线偏振光，这里展示了四个，可根据实际情况，调整偏振光栅级联数量。
[0018]如图3所示，阵列式液晶光开关2由两块透光轴正交偏振片5夹着电极像素化的TN液晶盒4构成，黑色长方形表示偏振片，白色长方形表示TN液晶盒，经过液晶偏振光栅级联模组后的，出射光为顺着第一个偏振片透光轴方向的线偏振光，在TN液晶盒的对应像素位置施加电压，呈开态，偏转光束透过，其余单元呈关态，防止泄露光和杂散光透过。
[0019]如图4所示为该光束扫描模组的工作原理图，线偏振入射光经过一维液晶空间光调制器后光束偏转θ1，经过级联模块后偏转θ2，最后偏转光束角度为两个部分之和θ1+θ2，出射光最后通过阵列式液晶光开关，抑制杂散光，液晶偏振光栅将光束指向需要的方位，一维液晶空间光调制器实现光束高精度微偏转。
本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光束扫描模块，其特征在于：包括空间光调制器(1)、液晶偏振光栅级联模块(3)和阵列式液晶光开关(2)，所述液晶偏振光栅级联模块(3)实现光束的大范围偏转，空间光调制器(1)实现光束高精度微偏转，将所述空间光调制器(1)和液晶偏振光栅级联模块(3)结合，同时实现高精度和大范围两个指标，线偏振入射光经过空间光调制器(1)后光束先偏转θ1，经过级联模块后再偏转θ2，最后偏转光束角度为两部分之和θ1+θ2，出射光通过所述阵列式液晶光开关(2)抑制杂散光。2.根据权利要求l所述的光束扫描模块，其特征在于：所述空间光调制器(1)为一维液晶空间光调制器，实现光束的小角度偏转，将...

【专利技术属性】
技术研发人员：葛士军，冯婧，
申请(专利权)人：南京晶萃光学科技有限公司，
类型：发明
国别省市：