[发明专利]一种液晶可变相位延迟器相位响应加速方法和加速系统

说明书

本发明公开了一种液晶可变相位延迟器相位响应加速方法和加速系统。光源发出的光线透过液晶可变相位延迟器后，被光电探测器采集；光电探测器将采集的光信号转变为电压信号后，输出给处理器；处理器连接液晶可变相位延迟器。分别获取液晶可变相位延迟器当前相位电压、目的相位电压、目标最小相位电压，确定加速电压取值范围和加速时间取值范围，对加速电压和加速时间进行组合遍历，以所有组合中加速时间与稳定时间之和在最小值时的加速电压和加速时间作为加速参数。先切换到该加速电压，等待该加速时间后，再切换到目的相位电压，可以大幅减小液晶可变相位延迟器的相位切换时间，实现加速的目的。

技术领域

本发明涉及液晶光学器件应用领域，尤其是一种液晶可变相位延迟器相位响应加速方法和加速系统。

背景技术

液晶可变相位延迟器(Liquid Crystal Variable Retarder)是一种通过电压控制液晶分子的折射率来实现对光的相位延迟的器件。液晶可变相位延迟器从上到下依次由上玻璃基板、上导电膜、上配相膜、液晶、下配相膜、下导电膜和下玻璃基板组成。液晶分子的排布取向由配相膜上的摩擦角控制。在给上下导电膜施加交流电压后，液晶分子会根据所加电压大小开始旋转，从而可以改变入射偏振光束快慢轴间的相位差。电压为零时，延迟器具有初始的大相位延迟量；随着电压增大，液晶分子取向逐渐发生旋转，使得相位延迟量随之不断减小，并趋于零。

液晶可变相位延迟器的相位响应时间取决于液晶层厚度、粘度、温度、延迟变化方向、驱动电压变化和液晶材料几个参数。相位响应时间与液晶层厚度的平方成正比。在较高的温度下，材料粘度下降，也有助于更快的反应。响应时间也取决于延迟变化的方向，如果相位延迟增加，反应时间完全由液晶分子的机械弛豫决定。如果相位延迟值减小，会增加液晶层上的电压。液晶层电压越高，电场越强，液晶分子所受电场力越大，响应速度越快。使用高双折射的定制材料，也可以提高响应时间。

然而，对于已制成的液晶可变相位延迟器的相位响应时间的降低，目前还没有较好的方案。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种液晶可变相位延迟器相位响应加速方法和加速系统，以在不对液晶可变相位延迟器本身特征的情况下，减少液晶可变相位延迟器从当前限位电压切换到目的相位电压时相位响应时间。

本发明采用的技术方案如下：

一种液晶可变相位延迟器相位响应加速方法，该加速方法基于相位响应检测系统实现，所述相位响应检测系统包括检测台、处理器、光源、光电探测器；所述光源发出的光线透过所述液晶可变相位延迟器后，被所述光电探测器采集；所述光电探测器将采集的光信号转变为电压信号后，输出给所述处理器；所述处理器连接所述液晶可变相位延迟器；

在此基础上，加速方法包括：

分别获取液晶可变相位延迟器当前相位电压、目的相位电压、目标最小相位电压；

如当前相位电压小于目的相位电压，确定加速电压取值范围为目的相位电压至目标最小相位电压；如当前相位电压大于目的相位电压，确定加速电压取值范围为零至目的相位电压；

确定加速时间取值范围，以预定的加速电压步长和加速时间步长进行组合，对应各种组合分别执行以下流程：

设置液晶可变相位延迟器工作在目的相位电压，等待相位切换完成，获取光电探测器输出数据计算参考值；

设置液晶可变相位延迟器工作在当前相位电压，等待相位切换完成；

设置液晶可变相位延迟器工作在当前加速电压，等待所述加速时间后设置液晶可变相位延迟器工作在目的相位电压；

获取光电探测器输出值，记录输出值稳定在所述参考值的时间作为稳定时间；