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一种光寻址液晶光阀及液晶光阀系统的制作方法

专利查询6月前  27

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1.本实用新型涉及光寻址液晶光阀技术领域,尤其涉及一种光寻址液晶光阀及液晶光阀系统。


背景技术:

2.光寻址液晶光阀是一种光寻址空间光调制器,通过将液晶材料与光电导薄板相关联而制成。光电导薄板与玻璃薄板形成液晶盒,并且在光电导薄板外侧与玻璃薄板内侧沉积ito电极,用于施加电压。光电导薄板与玻璃薄板之间灌入液晶材料,形成完整的液晶光阀器件。在寻址光进入前,由于光电导薄板大的暗态电阻,施加的电压无法落在液晶上,因此无法实现对液晶的电压调控。寻址光进入后,受到寻址光照射的部分的光电导增加,这些部位的电压能通过光电导薄板施加到液晶材料上,实现对液晶材料的调控。
3.实际上,大部分光寻址光阀使用的寻址光为激光,在寻址光与主激光照射过程中,热的产生不可避免,而热效应会对光寻址液晶光阀中的液晶的性能产生较大的影响,进而影响光寻址液晶光阀的功能。


技术实现要素:

4.本实用新型的目的在于提供一种光寻址液晶光阀及液晶光阀系统,通过在光电导薄板中设置有使冷却流体流过的流体流动通道,通过冷却流体对寻址光与主激光照射过程中产生的热量进行疏散,从而大幅降低热效应对液晶的性能产生的影响,进而避免对光寻址液晶光阀的功能造成影响。
5.本实用新型通过下述技术方案实现:
6.在本技术的一个方面中,提供了一种光寻址液晶光阀,该光寻址液晶光阀包括光电导薄板,所述光电导薄板上设置有使冷却流体流过的流体流动通道。
7.优选地,所述流体流动通道沿所述光电导薄板的长度方向设置。
8.优选地,所述流体流动通道包括流体进入通道、流体返回通道以及多根流体冷却通道;
9.所述流体进入通道的进流口设置于所述光电导薄板的左端面,所述流体进入通道的出流口设置于所述光电导薄板内,并与多根所述流体冷却通道的进流口连通,多根所述流体冷却通道的出流口设置于所述光电导薄板内,与所述流体返回通道的进流口连接,所述流体返回通道的出流口设置于所述光电导薄板的右端面。
10.优选地,相邻所述流体冷却通道的间隔先减小后增大。
11.优选地,所述流体流动通道包括主流体流动通道和次流体流动通道;
12.所述主流体流动通道为线性通道,且所述主流体流动通道的进流口设置于所述光电导薄板的左端面,所述主流体流动通道的出流口设置于所述光电导薄板的右端面;
13.所述次流体流动通道为圆形通道,所述次流体流动通道设置于所述光电导薄板内,并与所述主流体流动通道连通。
14.优选地,所述次流体流动通道设置于所述光电导薄板的中部。
15.优选地,所述主流体流动通道设置于所述光电导薄板的中部。
16.优选地,所述光电导薄板为bso光电导薄板。
17.优选地,所述冷却液的折射率与所述光电导薄板的折射率相同。
18.在本技术的另一个方面中,提供了一种液晶光阀系统,该液晶光阀系统包括寻址光发生器、主激光发生器以及成像探测系统,还包括如上所述的一种光寻址液晶光阀;
19.当所述寻址光发生器发出的寻址光传输至所述光寻址液晶光阀时,所述光电导薄板的导电性改变,使得所述主激光发生器发出的主激光通过所述光寻址液晶光阀并被所述成像探测系统探测。
20.本实用新型与现有技术相比,具有如下的优点和有益效果:
21.在光电导薄板中设置有以使冷却流体流过的流体流动通道,通过冷却流体对寻址光与主激光照射过程中产生的热量进行疏散,从而大幅降低热效应对液晶的性能产生的影响,进而避免对光寻址液晶光阀的功能造成影响。
附图说明
22.此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解,构成本技术的一部分,并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中:
23.图1为本实用新型光寻址液晶光阀结构示意图;
24.图2为本实用新型光电导薄板上的流体流动通道的剖视图;
25.图3为本实用新型光电导薄板上的流体流动通道的剖视图;
26.图4为本实用新型光电导薄板上的流体流动通道的剖视图;
27.图5为本实用新型液晶光阀系统的结构示意图;
28.附图中标记及对应的零部件名称:
29.1、光电导薄板;2、流体进入通道;3、流体返回通道;4、流体冷却通道;5、主流体流动通道;6、次流体流动通道;7、导电薄膜;8、流体流动通道;9、液晶;10、玻璃基板;11、主激光发生器;12、寻址光发生器;13、光寻址液晶光阀;14、偏振片;15、成像系统;16、分光器;17、目标靶面;18、探测系统。
具体实施方式
30.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下面结合实施例和附图,对本实用新型作进一步的详细说明,本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型,并不作为对本实用新型的限定。
31.实施例1
32.本实施例提供了一种光寻址液晶光阀,如图1所示,从上至下依次设置有导电薄膜7、光电导薄板1、液晶9、导电薄膜7以及玻璃基板10,其中,光电导薄板1上设置有使冷却流体流过的流体流动通道8。
33.在本方案中,通过在光电导薄板1中设置有以使冷却流体流过的流体流动通道8,通过冷却流体对寻址光与主激光照射过程中产生的热量进行疏散,从而大幅降低热效应对液晶9的性能产生的影响,进而避免对光寻址液晶光阀的功能造成影响。
34.其中,考虑到光电导薄板1的长度方向比宽度方向长,因此,为了增加冷却距离,提升冷却效果,将流体流动通道8沿光电导薄板1的长度方向设置。
35.以下对本实施例提供的流体流动通道8进行说明
36.本实施例提供的流体流动通道8如图2所示,包括横向设置的流体进入通道2和流体返回通道3以及多根竖直设置的流体冷却通道4;
37.其中,流体进入通道2的进流口设置于光电导薄板1的左端面(对应于图2中的顶部),流体进入通道2的出流口设置于光电导薄板1内,并与多根流体冷却通道4的进流口连通,多根流体冷却通道4的出流口设置于光电导薄板1内,与流体返回通道3的进流口连接,流体返回通道3的出流口设置于光电导薄板1的右端面(对应于图2中的底部)。
38.当冷却液通过流体进入通道2的进流口进入流体流动通道8时,冷却液经流体进入通道2的出流口进入到各个流体冷却通道4中,从而对光电导薄板1的不同位置进行散热降温,随后经流体返回通道3流出光电导薄板1。作为优选地,为了使得吸热后的冷却液能快速的离开光电导薄板1,流体冷却通道4的管径小于流体进入通道2和流体返回通道3的管径,以所有流体冷却通道4的管径之和接近流体进入通道2和流体返回通道3的管径为宜。除此之外,当流体冷却通道4的管径设置的较小时,在同样面积的光电导薄板1上,可以设置更多的流体冷却通道4,进而能够更好的进行降温。
39.进一步的,由于光寻址液晶光阀在具体使用时,使用的部位大多为中间部位,即主激光和寻址光一般照射在光寻址液晶光阀的中心位置,因此,产生热量最多的部位为光寻址液晶光阀的中心位置,基于此,在流体流动通道8的设置过程中,在光电导薄板1的中心位置设置较密的流体冷却通道4,在光电导薄板1的边缘位置设置较少的流体冷却通道4,从而在确保冷却效果的同时降低生产成本。
40.进一步地,为了避免通入的冷却液对主激光和/或寻址光的光路传输造成影响,本实施例在具体实施时,通过折射率匹配液对冷却液的折射率进行调节,使得冷却液的折射率与光电导薄板1的折射率相同。
41.进一步地,本实施例中的光电导薄板1设置为市面上常用的bso光电导薄板。
42.实施例2
43.本实施例与实施例1不同的是,本实施例中的流体流动通道8如图3所示,包括主流体流动通道5和次流体流动通道6;
44.主流体流动通道5为线性通道,且主流体流动通道5的进流口设置于光电导薄板1的左端面,主流体流动通道5的出流口设置于光电导薄板1的右端面;次流体流动通道6为圆形通道,且次流体流动通道6设置于光电导薄板1内,并与主流体流动通道5连通。
45.当冷却液通过主流体流动通道5的进流口进入流体流动通道8时,冷却液经主流体流动通道5进入到次流体冷却通道6中,从而通过主流体流动通道5和次流体流动通道6对光电导薄板1的不同位置进行散热降温,随后经主流体流动通道5流出光电导薄板1。
46.同理,为了使得吸热后的冷却液能快速的离开光电导薄板1,主流体流动通道5的进流口和出流口的管径设置的稍大,以主流体流动通道5的管径和次流体流动通道6的管径之和为宜。
47.进一步的,由于光寻址液晶光阀在具体使用时,使用的部位大多为中间部位,即主激光和寻址光一般照射在光寻址液晶光阀的中心位置,因此,产生热量最多的部位为光寻
址液晶光阀的中心位置,基于此,在流体流动通道8的设置过程中,将主流体流动通道5和次流体流动通道6均设置于光电导薄板1的中间。
48.本实施例相对于实施例1进一步简化了生成成本,仅仅考虑了中间部分的散热部位,边缘部分的散热部分不做考虑,因此,该实施例中的光寻址液晶光阀在小功率的寻址系统中更具优势,而实施例1中的光寻址液晶光阀在大功率的寻址系统中更具优势。
49.使得说明的是,以上流体流动通道8的实施方式只是做示意性说明,并不是本方案的全部实施方式,在具体实施时,还可以设置为如图4所示或其他的方式。
50.实施例3
51.本实施例在实施例1或实施例2的基础上提供了一种液晶光阀系统,如图5所示,该液晶光阀系统包括寻址光发生器12、主激光发生器11、偏振片14、成像系统15、分光器16、目标靶面17、探测系统18以及如实施例1或实施例2所提供的一种光寻址液晶光阀;
52.当主激光附带图形信息传输至光寻址液晶光阀13时,在光寻址液晶光阀13未寻址条件下,主激光通过光寻址液晶光阀13后偏振方向未改变,与偏振片的偏振方向正交,因此主激光无法到达后面的成像探测系统18(本实施例所说的成像探测系统18指的是偏振片14、成像系统15、分光器16、目标靶面17以及探测系统18);在光寻址液晶光阀13寻址条件下,即:寻址光发生器12生成的寻址光传输至光寻址液晶光阀13时,寻址光传输到光寻址液晶光阀13的光电导薄板上,受到照射的光电导薄板的导电性大幅增加,从而使得驱动装置施加的电压能够落在液晶上,进而对液晶方向进行调整,液晶方向决定光束偏振方向,进而决定透过率大小,主激光通过本系统,将图形信息传到成像系统15,并最终到达目标靶面17和探测系统18。
53.由于现有的光寻址液晶光阀13的结构通常由从上至下依次设置的导电薄膜7、光电导薄板1、液晶9、导电薄膜7以及玻璃基板10构成,考虑到主激光发生器11和寻址光通常为高能激光,高能激光照射在光寻址液晶光阀13上会产生大量的热,而热效应会对光寻址液晶光阀13中的液晶的性能产生较大的影响,进而影响光寻址液晶光阀13的功能。基于此,在本技术中,在光寻址液晶光阀13中的光电导薄板上设置有使冷却流体流过的流体流动通道8,如图1和图5所示,在使用过程中,在流体流动通道8中通入冷却流体,以使冷却流体对主激光和寻址光照射过程中产生的热量进行疏散,从而大幅降低热效应对液晶9的性能产生的影响,进而避免对光寻址液晶光阀13的功能造成影响。
54.以上所述的具体实施方式,对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已,并不用于限定本实用新型的保护范围,凡在本实用新型的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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