专利名称：一种空间光调制器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种空间光调制器，具体地说是一种可用来调制电磁波透过率的透射式空间光调制器。
背景技术：
空间光调制器是一种能对光波强度的一维或二维空间分布进行调制的器件，其输出光信号是随控制信号变化的空间和时间的函数。液晶光阀是目前使用较广的一种空间光调制器，其使用扭曲向列型液晶工作于透射式，下面简述其工作原理。液晶是一种介于固态和液态之间的物质，是具有规则性分子排列的有机化合物，如果把它加热会呈现透明状的液体状态，把它冷却则会出现结晶颗粒的混浊固体状态。正是由于它的这种特性，所以被称之为液晶如
图1、图2所示，液晶盒两侧有偏振片，其中上方的偏振片为线性起偏器，下方的偏振片为线性检偏器。他们的偏光轴互相平行，并都与液晶盒顶部基片内表面处的液晶分子去向一致。当未加外电场时，入射光到达盒的底部时，光的偏振面将与检偏器的偏光轴垂直，光线被检偏器挡住，从背面看过去液晶盒不透明，如图1所示。外加电场后，入射光经过液晶盒时不发生偏转，能从检偏器穿过，液晶盒仿佛是透明的，如图2所示。该器件工作在这两个状态之间，当液晶分子偏转一定角度时，相应的，入射光具有一定的透过率。而工作原理也决定了这种器件具有一定的缺陷1，由于入射光要通过一个起偏器，将自然光转换成偏振光，所以该器件最大的透过率仅为50%;2，电光响应速度慢；3，光透过和关闭都不彻底，即开状态时仍有光被阻挡，关状态时仍有光透过，换句话说即对比度差。当电磁波从折射率为Ii1介质射入折射率为n2的介质，入射角α 与折射角α 2满足折射定律=I^sina i = n2*sina2。若叫大于n2，则a 2大于a i，即当电磁波从光密介质射向光疏介质时，折射角将大于入射角。当入射角为某一数值时，折射角将等于90°，此入射角称临界角。临界角c = arCSin(Ii2Ai1)。这时在光疏介质中将不出现折射波。若入射角大于临界角，则无折射，全部电磁波均返回到光密介质，此现象称为全反射。这时没有电磁波射出到光疏介质中，但光疏介质中产生了某种波的扰动，这种波被称为瞬逝波，它不携带任何能量，这种波的扰动随着离界面距离的增加而迅速减弱至消失。由数学计算可得，这种波的电场强度可以表示为其中光密介质中物理量下标为1，光疏介质中物理量下标为2或上标( 。从式中可以看到，这是一个阻尼衰减的波动过程，此式所表示的透射波是沿X方向传播沿Z向呈指数衰减的特殊波动，这种波叫倏逝波。以前讨论的波等相面与等幅面重合，为均勻波；而倏逝波的等相面与等幅面垂直，为非均勻波。这种波动只能紧贴界面传播而不能深入光疏介质内部，倏逝波的振幅随进入深度ζ减小得非常快。当电磁波发生全反射时，如果把另一块光密介质平行放置在第一块光密介质旁边，就可以看出这一现象与隧道效应之间的关系，若把两块介质移得很近，让瞬逝波穿过第二块介质的表面，一束透射光在第二块介质中出现了。两块介质距离越近，重新出现的透射光越强。两块介质接近时透射光增强的原因是，在“被禁止通过”的空气间隙中， 瞬逝波的波幅衰减得还不够大。这种现象叫做受抑内全反射，是德布罗意波量子隧道效应的光学对应。这就是说，可以通过改变介质之间间隙大小来控制电磁波的透过率。由
上述公式可知，如取 η = 1/1. 52，θ 1 = π /4,则
权利要求
1. 一种空间光调制器，其特征在于，包括支撑(1)、第一介质(2)和第二介质(5)， 所述第一介质(2)是由入射面(21)、垂直于所述入射面(21)的出射面(22)、连接所述出射面(22)与入射面(21)的第一临界面(23)围绕而成，所述第一介质(2)中设置有第一电极(3)，所述第一电极(3)与入射面(21)和出射面(22)的边界相邻；所述第二介质(5)是由平行于入射面(21)的透射面(51)、平行于所述第一临界面(23) 的第二临界面(52)、连接所述透射面(51)与第二临界面(52)的界面(53)围绕而成，所述第二介质(5)中设置有第二电极(4)，所述第二电极(4)与透射面(51)和界面(53)的边界相邻；所述支撑(1)与第一介质(2)和第二介质(5)分别连接，将两者固定定位，所述第一临界面(23)与第二临界面(52)相邻并有间隙，所述间隙构成光学量子隧道结构(6)，所述的第一介质(2)和第二介质(5)均为具有逆压电效应的材料。
全文摘要
本发明的一种空间光调制器，包括支撑、第一介质和第二介质，第一介质是由入射面、垂直于入射面的出射面、连接出射面与入射面的第一临界面围绕而成，第一介质中设置的第一电极与入射面和出射面的边界相邻；第二介质是由平行于入射面的透射面、平行于所述第一临界面的第二临界面、连接透射面与第二临界面的界面围绕而成，第二介质中设置的第二电极与透射面和界面的边界相邻；支撑将第一介质和第二介质固定定位，第一临界面与第二临界面相邻并有间隙，构成光学量子隧道结构，第一介质与第二介质均为具有逆压电效应的材料。本发明由电极施加电场控制光学量子隧道的宽度，控制电磁波束透过率，以简单的结构实现了对电磁波束透过率的控制。
文档编号G02F1/03GK102436077SQ20111040400
公开日2012年5月2日 申请日期2011年12月8日 优先权日2011年12月8日
发明者李青, 王保平, 陈禹翔 申请人:东南大学