强激光与粒子束
2023, 35(4): 041012
Author Affiliations
Abstract
1 National Laboratory on High Power Laser and Physics, Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Shanghai, China
2 Center of Materials Science and Optoelectronics Engineering, University of Chinese Academy of Sciences, Beijing, China
In this paper, the feasibility of a high laser damage threshold liquid crystal spatial light modulator based on gallium nitride (GaN) transparent conductive electrodes is proved. The laser-induced damage threshold (LIDT) is measured, and a high LIDT reflective optically addressed liquid crystal light valve (OALCLV) based on GaN is designed and fabricated. The proper work mode of the OALCLV is determined; the OALCLV obtained a maximum reflectivity of about 55% and an on–off ratio of 55:1, and an image response is demonstrated.
gallium nitride laser-induced damage threshold liquid crystal optically addressed liquid crystal light valve High Power Laser Science and Engineering
2022, 10(6): 06000e35
1 合肥工业大学 特种显示技术教育部重点实验室 特种显示技术国家工程实验室 现代显示技术省部共建国家重点实验室，安徽 合肥 230009
2 合肥工业大学 科学技术研究院，安徽 合肥 230009
3 合肥工业大学 光电技术研究院，安徽 合肥 230009
为了优化固态体积式真三维的立体成像效果，显示出更加逼真的立体图像，对编码图像的灰度级和成像显示体的对比度进行了研究。论文从固态体积式真三维立体显示器成像原理出发，介绍了固态体积式真三维的电路系统、光学投影系统和成像显示体，在分析和研究影响立体显示效果的主要因素后提出了两种改进的方法。一种方法是通过降低图像刷新频率，提高编码图像数据位数，从而提高像素灰度等级，另一种方法是改变液晶光阀的盒厚，以此增强显示体的对比度。在真三维样机上，成功实现了32级灰度，将颜色种类从4 096种提升至32 768种，对比度相比原样机提高了1.2倍，主观感受到更加丰富的图像细节和色彩。优化效果明显，可以显示出细节更加清晰、颜色更加丰富和效果更加真实的三维立体图像。
固态体积式真三维 灰度级 液晶光阀 对比度 solid-state volumetric true 3D display grayscale liquid crystal light valve contrast
中国人民武装警察部队工程大学, 陕西 西安 710086
高清监控视频的加密传输是一个重要的研究领域,但是随着监控图像清晰程度不断提高,现行视频加密算法的运行开支面临着严峻的考验.因此对视频传输过程中使用光学加解密的可行性进行了探索,提出了基于液晶光阀和双随机相位编码的单通道视频光学加解密技术.该技术的加解密耗时几乎为零,极大提高了视频的传输性能;同时由于光学加解密技术只用在现有视频传输链路的最前端以及末端,不涉及视频编码和传输,增强了系统可用性和通用性.利用Matlab对该方法进行了仿真计算.结果表明,加密后的各通道图像接近白噪声,通过破解的方法恢复原图像的可能性几乎为零;同时可以看到,经过该系统解密之后的图像基本能完全复原.因此该方法在高清化视频日益普及的未来有着广阔的推广价值和应用价值.
光学加解密 液晶光阀 双随机相位编码 傅里叶变换 optical encryption and decryption liquid crystal light valve double random phase encoding Fourier transform
张应松 1,1,2,2,*梁监天 1,1,2,2韩东 1,1,2,2刘志民 1,1,2,3[ ... ]吕国强 1,2
1 合肥工业大学 特种显示技术教育部重点实验室 特种显示技术国家工程实验室 现代显示技术省部共建国家重点实验室, 安徽 合肥 230009
2 合肥工业大学 仪器科学与光电工程学院, 安徽 合肥 230009
3 合肥工业大学 计算机与信息学院, 安徽 合肥 230009
固态体积式真三维立体显示器显示体是由多层大尺寸液晶光阀组成,高速投影光学引擎将对应深度的图片投射到对应深度的液晶光阀上成像,经过人眼合成即可实现立体显示,因此驱动显示体使其与高速投影光学引擎相匹配是显示立体图像的重要保证.介绍了单层液晶光阀驱动电路,该电路具有驱动能力强,响应速度快,可实现双极性驱动的特点.在解决多个上述电路并联引起振荡叠加的基础上设计了显示体驱动电路和驱动控制电路.在分析60 Hz刷新频率下显示体闪烁的原因之后,基于传统驱动方式提出了一种新的驱动方式,解决闪烁现象.可以实现真三维立体无闪烁显示,对于单层48 cm(19 in)液晶光阀,上升时间和下降时间之和为0.5 ms,实现了快速驱动.满足了固态体积式真三维显示体驱动设计要求,为大尺寸液晶光阀驱动提供了一种方法.
固态体积式真三维 立体显示 液晶光阀 双极性驱动 闪烁 true 3D display stereo display liquid crystal light valve bipolar drive flicker
测量了TB3639型液晶光阀在电压驱动下的光谱特性及其光学双稳态特性,并讨论其产生光学双稳态特性的非线性效应物理机制,分析了液晶光阀的光学双稳态特性不明显的原因。分析结果表明,扭曲角对液晶光阀的光学双稳态特性影响较大,由于TN型液晶光阀的扭曲角只有90°,导致其双稳态特性不是很明显,TB3639型液晶光阀在某一电压范围内存在光学双稳态特性。
双稳态 液晶光阀 非线性效应 bistability liquid crystal light valve nonlinear effect
1 特种显示技术教育部重点实验室, 安徽 合肥 230009
2 合肥工业大学仪器科学与光电工程学院, 安徽 合肥 230009
3 合肥工业大学光电技术研究院, 安徽 合肥 230009
为了提高PDLC液晶光阀的响应速度，需要对液晶光阀进行高速电路驱动。文章通过大量电路试验分析证明，提出一种单臂半H桥的驱动方法，它有效地减小了PDLC液晶光阀驱动RC的充放电时间，实现其高速驱动。
液晶光阀 响应速度 高速驱动 liquid crystal light valve response speed high-speed driving
Goos-Hanchen(GH) 位移只有波长数量级,在实验测量上比较困难。提出了一种基于液晶光阀 (LCLV)和光束分析仪(LBP)直接测量GH位移的新方法。研究了LCLV对 光偏振态调制的特性,结果发现,当外接电压发生变化时, 光的偏振态也随之变化。利用 LCLV 对光偏振态的调制和 LBP 记录光斑的重心位置的变化,直接测量出 TE 和 TM 两种偏振态 入射时棱镜单界面反射光束的GH位移差。这个探测方法简单,不需要复杂的外部处理电路,且实验结果与理论结果很吻合, 此方法也可以进一步直接测量二维位移。
光电子学 Goos-Hanchen位移 液晶光阀 光束分析仪 optoelectronics Goos-Hanchen shift liquid crystal light valve light beam profiler
采用DMS505显示器测量系统测量并分析了环境温度对TB3639型液晶光阀的电光特性的影响，结果表明：阈值电压，饱和电压和陡度因子均是温度的函数。温度从－25℃变化到70℃，阈值电压从2．015V降到1．631V；饱和电压从2．748V降到2．323V；陡度因子从1．364增大到1．424。为设计高稳定性的液晶显示器件提供了依据。
液晶光阀 温度 陡度因子 电光特性 liquid crystal light valve temperature gradient factor clectric-optical characteristics
中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，长春 130033
通过理论推导，构建了抗蚀剂的感光特性、光源的光效与曝光量之间的数学模型，为液晶光阀代替穿孔带提供了理论依据．结合液晶光阀的工作原理和光刻快门的控制原理，对液晶光阀组的控制进行了研究并给出了其控制电路图．通过实际光刻试验，自控液晶光阀组光刻快门机构可以完成编码图案的控制，通光控制达到了预计要求，刻出的图案清晰，线条陡直．证明液晶光阀组替代穿孔带用作光刻快门是完全可行的．
液晶光阀组 光刻快门 感光特性 光效 曝光量 控制电路 Liquid crystal light valve arrays Photolithography shutter Sensitive property Luminous efficiency Light exposure Control circuit
