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應用領域	醫療衛生,生物產業,電子,航天

向列型液晶相位延遲器

Meadowlark Optics的(de)半(ban)波液晶(jing)(jing)延遲器(qi)(LCVR)利用向列(lie)型液晶(jing)(jing)盒作(zuo)為(wei)可變波片。由(you)于沒有(you)采用運動件設(she)計，并(bing)添加了(le)*的(de)電路結構，因而可實(shi)現毫秒量級(ji)的(de)響應(ying)時(shi)間。和其它同類(lei)型液晶(jing)(jing)產(chan)品相(xiang)比，具有(you)較快響應(ying)速度(du)(du)，可應(ying)用于更高工作(zuo)頻(pin)率。增(zeng)透膜和通光孔徑可選，且支(zhi)持提供補償型和溫度(du)(du)穩定型LCVR。

這些產品均(jun)采用向列相晶體材料來(lai)(lai)電控制極化。Meadowlark光(guang)學標準液(ye)晶產品通過改變(bian)材料的有效雙折射來(lai)(lai)提供可調(diao)的延遲，從而將輸入偏(pian)振光(guang)改變(bian)為(wei)任(ren)意選擇(ze)的橢圓(yuan)、直線或圓(yuan)偏(pian)振。

液晶可變相位延遲器(LCVR)由填充滿液晶(LC)分子溶液的透明液晶盒組成，可作為可變波片。透明盒壁的兩個平行面鍍有透明導電膜，可在液晶盒上施加電壓。在未加電壓的情況下，液晶分子的取向由配相膜決定，配相膜為有機聚酰亞胺鍍膜并配上摩擦角。加上交流電壓后，液晶分子會根據所加電壓的均方根值改變分子取向。因此，可以給入射偏振光束快慢軸間添加相位差，且改相位差可通過改變所加的電壓進行主動控制。廠家通過將液晶可變(bian)延遲器放置在(zai)陽(yang)極化鋁外殼中進行封裝，從而使快速軸和慢速軸相對于(yu)一個方便的安裝孔都處于(yu)45°角。

電壓(ya)為零(ling)(ling)時(shi)，延(yan)遲(chi)器具有(you)初始(shi)的大(da)相(xiang)(xiang)(xiang)位(wei)(wei)延(yan)遲(chi)量(liang)，該(gai)延(yan)遲(chi)量(liang)與(yu)液(ye)晶材料以(yi)(yi)及液(ye)晶層(ceng)厚度等(deng)有(you)關；隨(sui)著電壓(ya)增大(da)，液(ye)晶分子取向逐漸發生(sheng)偏轉，使得相(xiang)(xiang)(xiang)位(wei)(wei)延(yan)遲(chi)量(liang)隨(sui)之不斷減小，并趨于零(ling)(ling)。因此，一(yi)般來(lai)說，普通的LCVR無法將(jiang)相(xiang)(xiang)(xiang)位(wei)(wei)延(yan)遲(chi)量(liang)減小至零(ling)(ling)。對(dui)于一(yi)些有(you)零(ling)(ling)延(yan)遲(chi)或極(ji)微小延(yan)遲(chi)量(liang)需要的客戶(hu)，原廠(chang)通過給晶胞添加(jia)負延(yan)遲(chi)聚合物補(bu)償(chang)劑，制作了補(bu)償(chang)型液(ye)晶相(xiang)(xiang)(xiang)位(wei)(wei)延(yan)遲(chi)器，可以(yi)(yi)實現零(ling)(ling)相(xiang)(xiang)(xiang)位(wei)(wei)延(yan)遲(chi)量(liang)。

另外，由于液晶相位延遲器的工作性能也受溫度影響，整體延遲隨溫度升高而降低(約為(wei)每℃‐0.4%)，因此(ci)，原廠還提(ti)供溫(wen)度控制選(xuan)項，保證LCVR在(zai)穩(wen)定溫(wen)度下工作。

響應速度：

LCVR的響(xiang)應(ying)(ying)(ying)時(shi)間(jian)(jian)(jian)取(qu)決(jue)于(yu)幾個(ge)參數，包括層厚、粘(zhan)度、溫度、驅動電(dian)壓變化和表(biao)面處(chu)理。液晶(jing)(jing)響(xiang)應(ying)(ying)(ying)時(shi)間(jian)(jian)(jian)與(yu)(yu)層厚的平方(fang)成正比(bi)，因此與(yu)(yu)總延遲(chi)的平方(fang)成正比(bi)。響(xiang)應(ying)(ying)(ying)時(shi)間(jian)(jian)(jian)也取(qu)決(jue)于(yu)延遲(chi)變化的方(fang)向。如果延遲(chi)增(zeng)加，反應(ying)(ying)(ying)時(shi)間(jian)(jian)(jian)*由(you)液晶(jing)(jing)分子的機械(xie)弛豫決(jue)定。如果延遲(chi)值減(jian)小，由(you)于(yu)液晶(jing)(jing)層上的電(dian)場增(zeng)加，響(xiang)應(ying)(ying)(ying)時(shi)間(jian)(jian)(jian)會快(kuai)(kuai)得多。我們(men)的標準可見液晶(jing)(jing)可變緩速(su)(su)(su)器的典型響(xiang)應(ying)(ying)(ying)時(shi)間(jian)(jian)(jian)如圖b所示。從(cong)1 / 2到0λ(低到高(gao)(gao)電(dian)壓)轉換大約需要(yao)5毫秒，從(cong)0到1 / 2λ(高(gao)(gao)到低電(dian)壓)轉換大約需要(yao)20毫秒。使用高(gao)(gao)雙折射的定制材料和更(geng)薄(bo)的液晶(jing)(jing)層，可以提(ti)高(gao)(gao)響(xiang)應(ying)(ying)(ying)時(shi)間(jian)(jian)(jian)。在較(jiao)高(gao)(gao)的溫度下，材料粘(zhan)度下降(jiang)，也有助(zhu)于(yu)更(geng)快(kuai)(kuai)的反應(ying)(ying)(ying)。圖c為另一種進一步提(ti)高(gao)(gao)響(xiang)應(ying)(ying)(ying)速(su)(su)(su)度的方(fang)法，利用了瞬時(shi)向列效應(ying)(ying)(ying)（TNE）減(jian)小液晶(jing)(jing)響(xiang)應(ying)(ying)(ying)時(shi)間(jian)(jian)(jian)，詳見高(gao)(gao)速(su)(su)(su)液晶(jing)(jing)相位延遲(chi)器。

為(wei)了(le)避免離(li)子積聚(ju)損(sun)壞液晶層，液晶器件應該采(cai)用無直流偏置的交流方(fang)波電壓(ya)信號(hao)(hao)進(jin)行(xing)驅動(dong)；我們要求使用2kHz的振幅可(ke)調(diao)方(fang)波電壓(ya)信號(hao)(hao)來控制我們的液晶可(ke)調(diao)延遲器;Meadowlark的雙通(tong)道控制器和四通(tong)道控制器均能滿足上述(shu)驅動(dong)要求。