基于光控取向的铁电液晶高通量偏振转换技术研究

基本信息
批准号:61875004
项目类别:面上项目
资助金额:62.00
负责人:郭琦
学科分类:
依托单位:北京航空航天大学
批准年份:2018
结题年份:2022
起止时间:2019-01-01 - 2022-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:Vladimir Chigrinov,叶金蕊,李岩松,徐泽夫,杨小倩,米致远,闫可心,陈达
关键词:
光控取向液晶显示液晶微透镜阵列液晶材料透射液晶显示
结项摘要

The light sources of optical systems are mostly unpolarized or partially polarized, including skylight, lasers, reflected light by objects and so on. However, polarized light is required in the majority of optical instruments. Thus, the polarizers, which are normally with transmission of 40% to 50%, is the main reason of low efficiency, leading to the limit of signal noise ratio, detection precision, and effective length. In this project, to solve this problem we proposed to explore the high efficient polarization conversion system using ferroelectric liquid crystal with nano-scale structure as polarization grating arrays and quarter wave plate arrays. In this approach, polarization grating is utilized to separate unpolarized light into left handed and right handed circular polarized light with efficiency near 100%, and then quarter wave plate arrays convert circular polarized light to linearly polarized light respectively. Considering applied in passive source system, the compact polarization conversion system will be optimized for visible and short wavelength infrared light and efficiency up to 90%.

光学系统中绝大多数光源是非偏振或部分偏振的,而多数光学仪器系统需要偏振光入射,因此起偏器大量存在于光路中,且其引入的光通量损失在50%-60%以上,是光通量损失最为严重的器件之一,限制了信噪比等仪器关键指标的提高,是亟待解决的重要问题。本项目针对此问题,开展高通量偏振转换技术研究:采取非偏振光分离转换循环利用的思想,将非偏振光通过偏振光栅阵列转化并分离后,经微结构波片阵列进行分别转换成线偏振光均匀输出;开发高衍射效率(接近100%)液晶偏振光栅阵列,并利用光控取向手段使其呈微纳尺寸的有序性排列,打破偏振态分光后不同光路的限制,将偏振光栅阵列与波片阵列优化配准集成;提出基于快响应铁电液晶的宽波段偏振光栅相位匹配方法,建立铁电液晶电控折射率匹配精确模型;针对被动式光子探测系统,实现覆盖整个可见光至近红外波段的入射非偏光到线偏光的90%以上的高效率转换,提高光学仪器系统的总体能量利用率。

项目摘要

本项目针对凝视型声光可调谐滤波(Acoustic optical tunable filter-AOTF)光谱成像系统的偏振减损问题,开展高通量偏振转换技术研究。传统的基于AOTF的光谱成像系统采用正交偏振片结构,利用前置偏振片进行衍射单色偏振光选通,利用后置偏振片进行全色杂散光抑制,正交偏振片带来了系统大部分的光通量损失。针对此问题,本项目采用偏振复用方案,开发了高衍射效率(接近100%)液晶偏振光栅,并利用光控取向手段使其呈微纳尺寸的有序性排列,采用液晶偏振光栅对合像的色差进行补偿,实现了两束单色o/e衍射光的合像,提升了系统能量利用率。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

基于一维TiO2纳米管阵列薄膜的β伏特效应研究

基于一维TiO2纳米管阵列薄膜的β伏特效应研究

DOI:10.7498/aps.67.20171903
发表时间:2018
2

一种光、电驱动的生物炭/硬脂酸复合相变材料的制备及其性能

一种光、电驱动的生物炭/硬脂酸复合相变材料的制备及其性能

DOI:10.16085/j.issn.1000-6613.2022-0221
发表时间:2022
3

基于SSVEP 直接脑控机器人方向和速度研究

基于SSVEP 直接脑控机器人方向和速度研究

DOI:10.16383/j.aas.2016.c150880
发表时间:2016
4

气相色谱-质谱法分析柚木光辐射前后的抽提物成分

气相色谱-质谱法分析柚木光辐射前后的抽提物成分

DOI:10.14067/j.cnki.1673-923x.2018.02.019
发表时间:2018
5

基于二维材料的自旋-轨道矩研究进展

基于二维材料的自旋-轨道矩研究进展

DOI:10.7498/aps.70.20210004
发表时间:2021

郭琦的其他基金

批准号:11573033
批准年份:2015
资助金额:72.00
项目类别:面上项目
批准号:11103028
批准年份:2011
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51901254
批准年份:2019
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51901150
批准年份:2019
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51108372
批准年份:2011
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61405009
批准年份:2014
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11143005
批准年份:2011
资助金额:8.00
项目类别:专项基金项目

相似国自然基金

1

基于稳定光取向层的铁电液晶器件及应用研究

批准号:61805202
批准年份:2018
负责人:马营
学科分类:F0509
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
2

液晶光取向制备偏振衍射光学元件

批准号:61575093
批准年份:2015
负责人:胡伟
学科分类:F0501
资助金额:64.00
项目类别:面上项目
3

基于光控取向技术的液晶微结构及其应用

批准号:11304151
批准年份:2013
负责人:胡伟
学科分类:A2202
资助金额:30.00
项目类别:青年科学基金项目
4

硅基液晶波前校正器光控取向技术研究

批准号:61205021
批准年份:2012
负责人:姚丽双
学科分类:F0501
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目