基于双模一体化液晶微透镜阵列的光控阵研究

发布时间：2022-09-29 13:57

　　传统的成像探测技术,利用成像物镜汇聚目标光波在焦平面上形成特定的光场分布,通过成像芯片上的光电传感器将光信号转变为电信号,再经过电信号的采集和图像处理获取图像信息。在有复杂流场、强光干扰及恶劣大气天侯等成像环境中,探测器采集的图像信息中的目标往往由于场景模糊、强光下背景突出、目标弱小或快速运动而被掩盖掉。这种情况下,依靠常规的图像信息处理方法难以有效提高目标的可分辨性或可探测性,此时需要对目标光波进行快速光学处理,调节焦平面上的光场分布,主要措施包括调焦、降低入射光强度或提高对比度等,达到显著提高目标探测识别目的。不同于常规功能的成像物镜或透镜,论文提出了一种基于双模一体化电控液晶微透镜阵列的光控阵,首先阐述了电控液晶的基本物性和相关理论,然后利用Matlab对电控液晶微透镜的控光功能进行了仿真,接下来详细讨论了光控阵的工艺制作流程,最后测试了光控阵的光汇聚及光发散效能,焦长和驱控电压间的关系,器件抗强光干扰的效果。与此同时,进一步将所发展的光控阵技术用于较强光束的阵列化光纤互联通断及混沌信号的光学加解密应用,并取得良好效果。论文的主要工作点如下:1、利用差分迭代法对液晶分子指向矢分布... 

【文章页数】：93 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 课题背景及意义
    1.2 电控液晶微透镜的研究进展
    1.3 课题来源及论文主要工作
2 电控液晶的物理性质和理论基础
    2.1 液晶材料的溯源和类别
    2.2 液晶的应用物性
        2.2.1 液晶的双折射
        2.2.2 液晶的沾滞系数与弹性常数
        2.2.3 液晶的介电各向异性与磁各向异性
    2.3 液晶的连续体理论
    2.4 液晶指向矢的数学模型
    2.5 小结
3 电控液晶微透镜的结构设计与典型应用
    3.1 仿真流程概述
    3.2 图案化电极的结构参数匹配
    3.3 输出光场点扩散函数的仿真与特性分析
    3.4 较强光束的阵列化光纤互联通断应用
    3.5 混沌信号的光学加解密应用
    3.6 小结
4 双模一体化液晶微透镜的制作工艺
    4.1 掩膜版图案的设计
    4.2 双模一体化液晶微透镜阵列的加工制作
        4.2.1 玻璃器皿和基片的清洗、干燥
        4.2.2 旋涂光刻胶和基片的前烘
        4.2.3 紫外光刻
        4.2.4 显影
        4.2.5 旋涂定向层与摩擦定向
        4.2.6 灌注液晶与器件封口
    4.3 小结
5 基于双模一体化液晶微透镜阵列的成像光控阵
    5.1 光控阵汇聚发散的原理及特性
    5.2 光学测试平台构建
    5.3 光控阵对入射光束汇聚发散的能力
    5.4 光控阵光学调焦的能力
    5.5 光控阵抗强光干扰的能力
    5.6 小结
6 总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 设计展望
致谢
参考文献
附录一 硕士期间的成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]高精度紫外探测器辐射定标系统[J]. 王锐,宋克非.  光学精密工程. 2009(03)
[2]红外探测器[J]. 顾聚兴.  红外. 2008(01)
[3]航母编队航渡过程中预警机阵位确定方法研究[J]. 徐圣良,吴晓锋,赵小龙.  指挥控制与仿真. 2007(01)
[4]GaN基紫外探测器及其研究进展[J]. 李向阳,许金通,汤英文,李雪,张燕,龚海梅,赵德刚,杨辉.  红外与激光工程. 2006(03)
[5]新型紫外探测器及其应用[J]. 李慧蕊.  光电子技术. 2000(01)



本文编号：3682721