发明名称 可调光衰减器
摘要 本发明提供一种可调光衰减器,包括:可调光源、光纤环行器、光纤准直器、双折射晶体、蓝相液晶盒、反射棱镜和光强度计。其中,可调光源发出的激光经过光纤环形器和光纤准直器,再通过双折射晶体变成两束偏振方向相互垂直的偏振光,然后通过蓝相液晶盒,经过反射棱镜反射,最终沿回路至光强度计,基于蓝相液晶盒上施加电压与透过光强的对映匹配关系,来控制光衰减量。本发明利用蓝相液晶盒,使衰减器的响应时间达到微秒量级,较向列相液晶快了两个数量级以上,提高了对比度和调制量;且工作波段范围宽、低电压、低能耗,制备方案简便高效、廉价、可批量生产,光衰减器性能稳定,满足光通信、光纤传感、集成光学等领域的实用要求。
申请公布号 CN102866534B 申请公布日期 2016.04.13
申请号 CN201210378413.4 申请日期 2012.10.08
申请人 南京大学 发明人 胡伟;诸戈;陆延青;徐飞
分类号 G02F1/1335(2006.01)I 主分类号 G02F1/1335(2006.01)I
代理机构 南京瑞弘专利商标事务所(普通合伙) 32249 代理人 徐激波
主权项 一种可调光衰减器,包括:可调光源、光纤环行器、光纤准直器、双折射晶体、蓝相液晶盒、反射棱镜和光强度计,其中,可调光源发出的激光经过光纤环形器和光纤准直器,再通过双折射晶体变成两束偏振方向相互垂直的偏振光,然后通过蓝相液晶盒,经过反射棱镜反射,最终沿回路至光强度计,基于蓝相液晶盒上施加电压与透过光强的对映匹配关系,来控制光衰减量;其特征在于,其中未加电场时,上述偏振光通过蓝相液晶盒无位相变化,在反射回来时由于双折射晶体的存在,光路无法回到光纤准直器,光路被阻断,呈关态;施加饱和电场时,偏振光来回通过蓝相液晶盒发生半波长的位相变化,再通过双折射晶体时,能够回到光纤准直器,光路畅通,呈开态;其中在施加电场时,液晶的晶轴要与入射光的偏振方向呈45°角,以确保光在饱和电压下来回通过液晶盒后偏振态发生90°偏转;所述的蓝相液晶由60~85%的向列相液晶、10~30%的手性剂、5~10%的单体、0.2~0.8%的光引发剂组分构成,混合后经紫外光曝光,形成聚合物网络稳定蓝相态,使蓝相态在宽温域内稳定存在;蓝相液晶盒的厚度d与液晶参数即饱和电压下的场致双折射δn和垂面电场驱动或面内电场驱动模式精确匹配,使寻常光与非常光来回经过液晶盒产生的位相延迟恰为π/2,即:2δnd=π/2;所述厚度通过选取间隔子粒径恰好与目标盒厚d匹配,以此控制盒厚,获得最佳对比度及响应速度。
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