一种空间光调制器的制作方法

本发明涉及空间光调制器检测领域，具体而言，涉及一种空间光调制器。

背景技术：

1、空间光调制器(spatial light modulator，slm)是一种能够对二维甚至三维光学信息如图像等进行动态实时处理的器件。空间光调制器包含有很多独立的小单元(称为像素)，它们在空间上组成一维或二维阵列，每个像素都可以独立的接收光学或者电学输入信号，并利用各种物理效应改变自身的光学性质(透过率、反射率、折射率等)，从而改变输入的一维或二维甚至三维空间上光分布的强度、相位、波长、或是非相干光到相干光的转换等。

2、空间光调制器具有实时调制光束的功能使其构成光信息处理、自适应光学、光计算等领域的关键器件。按照读出光的方式不同，空间光调制器分为反射式和透射式。透射式的输入光和读出光分别位于器件的两侧。反射式的输入光和读出光位于器件的同侧，器件本身有一个反射面。空间光调制器种类很多，它们的工作原理、结构、特性都不尽相同。有很多用于调制或变换光波的物理效应，例如，普克尔斯效应(线性电光效应)、克尔效应(二次电光效应)、磁光效应、半导体的自电光效应、光折变效应、声光效应等等；利用具有这些物理效应的材料制成了常见的空间光调制器，如液晶空间光调制器、磁光空间光调制器、数字微镜阵列器件、微通道板空间光调制器及光折变空间光调制器等。

3、液晶空间光调制器,是一种基于液晶分子电致双折射效应的有源数字光学器件。一般来说,液晶空间光调制器由许多独立单元构成,它们在空间上排列成一维或者二维阵列，每个单元都可以独立的接受驱动电压的控制，并按此信号来改变液晶分子的取向结构,从而达到对入射光波的振幅或者相位进行调制、灵活的改变入射光波波前的目的。

4、目前，液晶空间光调制器在空间光调制器中已经占有主导地位。空间光调制器根据功能主要分为几个部分，液晶光阀模块、驱动模块、排线、结构及配件物料。液晶光阀模块工作原理是基于光导层的光电效应和液晶层的电光效应达到光调制的目的。通常用半导体材料作为光导层，而用液晶作为光调制层。光导层能够根据写入的图像形成电荷的空间分布,从而形成空间电场的分布来影响液晶的光学性能。驱动模块驱动电路以所选取的液晶屏为核心进行设计，目的是满足液晶屏所需要的驱动条件。系统的主要输入信号有三个视频信号、行同步信号和场同步信号,均由计算机显卡输入；液晶光阀和驱动板通过排线连接，使驱动控制信号通过排线作用到液晶光阀，进一步控制液晶发生偏转；结构是将空间光调制器各个模块进行集成，使之满足光路固定或集成。

5、作为光调制层的液晶是介于液态和结晶态(固态)之间的软物质，兼有液体的流动性和晶体的光学各向异性。液晶态的分子排列存在位置上的无序性，但在取向上仍有一维或二维的长程有序性。物质的各种状态都是基于一定的温度范围存在的，液晶也不例外：液晶在低温时，一般呈白色塑料状的晶体状态；随温度上升，逐渐变软，呈透明的油脂状的黏性流体状态；到室温附近，黏度变得更小，呈白糖水状态；温度上升到一定程度，液晶会融化成各向同性的液体；如果温度继续上升清亮点温度，液晶就变成了透明的液体。

6、作为空间光调制器核心器件之一的液晶光阀，液晶层对光波调制性能具有决定性。而工作温度对液晶光阀的阈值电压、响应时间和伏安特性均有较大影响。例如，当温度上升时，液晶有序参量下降，从而会导致液晶光阀质量下降，进一步使温度范围较窄，温度效应也较为严重；温度过低，响应速度会明显变慢；温度过高，超过清亮点，则不能显示。另一方面，作为液晶光阀的驱动模块，由不同材料、电路元器件及控制芯片组成，电气参数规格各不相同。例如，作为驱动模块核心的芯片，在使用过程中会产生温度，随着余热继续堆积，热量如果不及时散发出去，会导致温度会持续上升。长时间使用会大大缩小芯片的使用寿命，甚至烧毁芯片。

7、现阶段，市面上空间光调制器主要分为两种：一种是将液晶光阀固定在外壳体上；另一种是将液晶光阀固定在外接固定件上。但是这两种方式均单一，使用时不灵活：由于液晶配向角度多样化，为配合液晶配向的适用性，经常需要光路中的光学器件全部调整，工作复杂繁琐；液晶光阀与外壳体或外接固定件固定时，总会存在一定的俯仰角，影响使用光路的调节难度。

技术实现思路

1、本发明实施例提供了一种空间光调制器，其能够使得空间光调制器的固定使用更加灵活，使之满足更严苛的工作条件。

2、根据本发明的一实施例，提供了一种空间光调制器，包括：

3、液晶光阀、液晶光阀固定件、上壳体、下壳体、排线、驱动板、旋转固定件；其中：

4、所述液晶光阀固定在所述液晶光阀固定件上，所述液晶光阀固定件、所述上壳体、所述驱动板、下所述壳体、所述旋转固定件依次连接；所述液晶光阀固定件与所述驱动板通过所述排线连接；所述上壳体上具有进水孔和出水孔；所述下壳体上具有进水孔和出水孔。

5、进一步地，所述液晶光阀固定件与所述上壳体采用磁吸方式固定。

6、进一步地，所述液晶光阀固定件含有定位凸起，所述上壳体含有定位槽，所述定位凸起与所述定位槽匹配。

7、进一步地，所述上壳体、所述下壳体内部均含水管道，根据需求可自由外接冷水机或者热水机。

8、进一步地，所述上壳体、所述下壳体均使用弹簧、螺钉方式安装。

9、进一步地，所述下壳体上安装有旋转固定件，所述旋转固定件能够使得所述液晶光阀在空间360度双向旋转。

10、进一步地，所述排线固定在收缩装置上，能够根据需求进行拉伸或收缩。

11、本发明能够有效满足多种使用需求，同时集成度高，大大提高了空间光调制器使用便捷及多功能集成，降低成本的同时也使之满足更严苛的工作条件。

技术特征：

1.一种空间光调制器，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的空间光调制器，其特征在于，所述液晶光阀固定件与所述上壳体采用磁吸方式固定。

3.根据权利要求2所述的空间光调制器，其特征在于，所述液晶光阀固定件含有定位凸起，所述上壳体含有定位槽，所述定位凸起与所述定位槽匹配。

4.根据权利要求2所述的空间光调制器，其特征在于，所述上壳体、所述下壳体内部均含水管道，根据需求可自由外接冷水机或者热水机。

5.根据权利要求3所述的空间光调制器，其特征在于，所述上壳体、所述下壳体均使用弹簧、螺钉方式安装。

6.根据权利要求4所述的空间光调制器，其特征在于，所述下壳体上安装有旋转固定件，所述旋转固定件能够使得所述液晶光阀在空间360度双向旋转。

7.根据权利要求5所述的空间光调制器，其特征在于，所述排线固定在收缩装置上，能够根据需求进行拉伸或收缩。

技术总结
本发明涉及一种空间光调制器，包括：液晶光阀、液晶光阀固定件、上壳体、下壳体、排线、驱动板、旋转固定件；其中：所述液晶光阀固定在所述液晶光阀固定件上，所述液晶光阀固定件、所述上壳体、所述驱动板、下所述壳体、所述旋转固定件依次连接；所述液晶光阀固定件与所述驱动板通过所述排线连接；所述上壳体上具有进水孔和出水孔；所述下壳体上具有进水孔和出水孔。本发明能够使得空间光调制器的固定使用更加灵活，并满足更严苛的工作条件。

技术研发人员：张宁峰,夏高飞,高宇,陈敏
受保护的技术使用者：西安中科微星光电科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/11/21