向列型液晶相位延迟器-上海昊量光电设备有限公司

向列型液晶相位延迟器——LCVR

Optics的半波液晶延迟器(LCVR)利用向列型液晶盒作为可变波片。由于没有采用运动件设计，并添加了的电路结构，因而可实现毫秒量级的响应时间。和其它同类型液晶产品相比，具有较快响应速度，可应用于更高工作频率。增透膜和通光孔径可选，且支持提供补偿型和温度稳定型LCVR。

这些产品均采用向列相晶体材料来电控制极化。Meadowlark光学标准液晶产品通过改变材料的有效双折射来提供可调的延迟，从而将输入偏振光改变为任意选择的椭圆、直线或圆偏振。

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液晶可变相位延迟器(LCVR)由填充满液晶(LC)分子溶液的透明液晶盒组成，可作为可变波片。透明盒壁的两个平行面镀有透明导电膜，可在液晶盒上施加电压。在未加电压的情况下，液晶分子的取向由配相膜决定，配相膜为有机聚酰亚胺镀膜并配上摩擦角。加上交流电压后，液晶分子会根据所加电压的均方根值改变分子取向。因此，可以给入射偏振光束快慢轴间添加相位差，且改相位差可通过改变所加的电压进行主动控制。厂家通过将液晶可变延迟器放置在阳极化铝外壳中进行封装，从而使快速轴和慢速轴相对于一个方便的安装孔都处于45°角。

电压为零时，延迟器具有初始的大相位延迟量，该延迟量与液晶材料以及液晶层厚度等有关；随着电压增大，液晶分子取向逐渐发生，使得相位延迟量随之不断减小，并趋于零。因此，一般来说，普通的LCVR无法将相位延迟量减小至零。对于一些有零延迟或极微小延迟量需要的客户，原厂通过给晶胞添加负延迟聚合物补偿剂，制作了补偿型液晶相位延迟器，可以实现零相位延迟量。

另外，由于液晶相位延迟器的工作性能也受温度影响，整体延迟随温度升高而降低(约为每℃‐0.4%)，因此，原厂还提供温度控制选项，保证LCVR在稳定温度下工作。

响应速度：

LCVR的响应时间取决于几个参数，包括层厚、粘度、温度、驱动电压变化和表面处理。液晶响应时间与层厚的平方成正比，因此与总延迟的平方成正比。响应时间也取决于延迟变化的方向。如果延迟增加，反应时间由液晶分子的机械弛豫决定。如果延迟值减小，由于液晶层上的电场增加，响应时间会快得多。我们的标准可见液晶可变缓速器的典型响应时间如图b所示。从1 / 2到0λ(低到高电压)转换大约需要5毫秒，从0到1 / 2λ(高到低电压)转换大约需要20毫秒。使用高双折射的定制材料和更薄的液晶层，可以提高响应时间。在较高的温度下，材料粘度下降，也有助于更快的反应。图c为另一种进一步提高响应速度的方法，利用了瞬时向列效应（TNE）减小液晶响应时间，详见高速液晶相位延迟器。

为了避免离子积聚损坏液晶层，液晶器件应该采用无直流偏置的交流方波电压信号进行驱动；我们要求使用2kHz的振幅可调方波电压信号来控制我们的液晶可调延迟器;Meadowlark的双通道控制器和四通道控制器均能满足上述驱动要求。