中红外液晶光学移相器的相位调制和响应时间特性

王瑞; 吴双红; 汪相如; 贺晓娴; 胡明刚; 李曼; 汪晟; 李鸣凤

doi:10.37188/CJLCD.2021-0164

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中红外液晶光学移相器的相位调制和响应时间特性

器件物理及器件制备 | 更新时间：2021-09-30

- 中红外液晶光学移相器的相位调制和响应时间特性
- Phase modulation and response time characteristics of mid-infrared liquid crystal optical phase shifter
- 液晶与显示 2021年36卷第10期页码：1369-1376
- 作者机构：
  
  1.电子科技大学光电科学与工程学院, 四川成都 611731
  2.西安近代化学研究所, 陕西西安 710065
  3.光电信息控制和安全技术重点实验室, 天津 300308
- 作者简介：
  
  [ "王瑞(1997-), 女, 青海西宁人, 硕士研究生, 2019年于南京邮电大学获得学士学位, 主要从事液晶光电子学研究。E-mail: 15951875381@163.com" ]
  [ "吴双红(1982-), 女, 陕西渭南人, 博士, 副教授, 2011年于中国科学院长春光学精密机械与物理研究所获得博士学位, 主要研究方向为液晶光电子器件、有机光电子器件. E-mail:shwu@uestc.edu.cn" ]
  [ "汪相如(1983-), 男, 安徽黄山人, 博士, 教授, 2012年于电子科技大学光学获得博士学位, 主要从事液晶光电子器件、控制及应用研究. E-mail: xiangruwang@uestc.edu.cn" ]
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金(61775026);国家自然科学基金(61871031);中央高校基本科研项目(ZYGX2018J048);四川省科学技术计划项目(2020YFG0038)
- DOI：10.37188/CJLCD.2021-0164
  中图分类号： TN313.1
- 收稿日期：2021-06-17，
  
  修回日期：2021-08-02，
  
  纸质出版日期：2021-10
- 稿件说明：
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王瑞, 吴双红, 汪相如, 等. 中红外液晶光学移相器的相位调制和响应时间特性[J]. 液晶与显示, 2021,36(10):1369-1376.

Rui WANG, Shuang-hong WU, Xiang-ru WANG, et al. Phase modulation and response time characteristics of mid-infrared liquid crystal optical phase shifter[J]. Chinese journal of liquid crystals and displays, 2021, 36(10): 1369-1376.
王瑞, 吴双红, 汪相如, 等. 中红外液晶光学移相器的相位调制和响应时间特性[J]. 液晶与显示, 2021,36(10):1369-1376. DOI： 10.37188/CJLCD.2021-0164.

Rui WANG, Shuang-hong WU, Xiang-ru WANG, et al. Phase modulation and response time characteristics of mid-infrared liquid crystal optical phase shifter[J]. Chinese journal of liquid crystals and displays, 2021, 36(10): 1369-1376. DOI： 10.37188/CJLCD.2021-0164.

摘要

本文研究制备了应用于中红外波段的液晶光学移相器，选用在中红外波段具有高透过率的蓝宝石作为基底，超薄氧化铟锡（ITO）薄膜作为透明电极，低吸收的中红外液晶作为介质。通过对液晶移相器施加电压，液晶分子在电光效应的作用下形成周期性的相位分布，从而实现对中红外激光的相位调制。本文研究制备的20 μm盒厚的液晶光学移相器在3.9 μm中红外激光照射下实现2.59 π的相位调制深度。切换电压的有效值从2.65 V变化到3.37 V时，响应时间为19 ms，能够达到中红外液晶光学移相器在高盒厚条件下的快速响应，最终能够实现液晶移相器在中红外波段的功能需求。

Abstract

The liquid crystal optical phase shifter applied in the mid-infrared band is prepared. The sapphire with high transmittance in the mid-infrared band is selected as the substrate

the ultra-thin indium tin oxide (ITO) film is used as the transparent electrode

and the mid-infrared liquid crystal with low absorption is selected as a medium. By applying voltage to the liquid crystal phase shifter

the liquid crystal molecules form a periodic phase distribution under the action of the electro-optic effect

thereby realizing the phase modulation of the mid-infrared laser. The 20 μm liquid crystal optical phase shifter prepared in this paper can achieve a phase modulation depth of 2.59 π under the irradiation of 3.9 μm mid-infrared laser. When the effective value of the switching voltage changes from 2.65 V to 3.37 V

the response time is 19 ms

which can achieve the fast response of the mid-infrared liquid crystal optical phase shifter under the condition of high cell thickness. Finally

the functional requirements of liquid crystal phase shifter in mid-infrared band can be realized.

关键词

Keywords

references

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