可实现激光扫描的液晶闪耀光栅的设计与研究

摘要

闪耀光栅可以将光束能量集中到某一特定的闪耀级次上，但普通闪耀光栅一经制成其光栅常数及闪耀角便确定下来。利用液晶在电场的作用下光学性质得到改变的特性，液晶闪耀光栅可以通过编程控制灵活改变光栅常数及闪耀角，从而与光束扫描技术很好的结合起来，有望成为一种体积小、重量轻、功耗低、无机械转动、响应速度快的光束扫描器，能够应用于光开关、投影显示、空间光通信、光学加工、目标探测、激光雷达等广泛的领域，成为国际上研究的热点。但是受器件制作工艺水平的限制，目前国内的研究多处于理论阶段，对液晶闪耀光栅制作工艺的研究就显得非常重要。
　　 本文依托具体的科研项目，针对液晶闪耀光栅的研制开展了如下工作：
　　 1)建并分析理论模型
　　 基于衍射光学理论和二元光学原理，结合液晶的连续弹性体理论及电控双折射效应，建立液晶闪耀光栅的理论模型，分析液晶闪耀光栅的偏转特性及衍射效率；
　　 2)制定实施方案
　　 分析液晶闪耀光栅的设计要点，根据具体要求与技术指标形成可行的实施方案，明确器件研制的努力方向；
　　 3)关键制作工艺的研究与实现
　　 对于器件制作中的关键工艺，选择合适的加工手段，根据理论指导，通过实验研究获得其恰当的工艺参数，不断总结经验，提高制作工艺水平，对于实际中可能遇到的问题，进行深入研究和探讨，力争制作出与设计方案一致的器件；
　　 4)器件效果及性能测试
　　 对制作完成的器件进行一系列测试，验证器件理论模型的准确性，检验器件制作的可靠性，对器件的制作工艺水平进行定量评价，以指导制作工艺的优化方向；
　　 5)提出优化方案
　　 分析可能存在的问题，提出优化解决的方案，为器件的不断改进奠定基础。