[发明专利]一种新型液晶偏振调制器及其探测方法

权利要求书

1.一种新型液晶偏振调制器，包括液晶偏振调制组件（201），其特征在于，所述液晶偏振调制组件（201）包括扭曲型向列液晶波片（101）、反平行向列液晶波片（102）和线偏振片（103），所述反平行向列液晶波片（102）设置在扭曲型向列液晶波片（101）和线偏振片（103）之间，所述扭曲型向列液晶波片（101）位于前端；

所述扭曲型向列液晶波片（101）的前端面取向膜和后端面取向膜的取向方向均位于探测光入射方向的垂直面，扭曲型向列液晶波片（101）的前端面取向膜包括x方向；扭曲型向列液晶波片（101）的后端面取向膜的取向方向包括y方向；

所述反平行向列液晶波片（102）的前端面取向膜和后端面取向膜的取向方向均位于x-y平面，且反平行向列液晶波片（102）的前端面取向膜和后端面取向膜的取向方向反平行，当反平行向列液晶波片（102）的前端面取向膜的取向方向为x-y平面的45°方向时，反平行向列液晶波（102）的后端面取向膜的取向方向为x-y平面的135°方向；当反平行向列液晶波片（102）的前端面取向膜的取向方向为x-y平面的135°方向时，反平行向列液晶波片（102）的后端面取向膜的取向方向为x-y平面的45°方向；

线偏振片（103）位于后端，线偏振片（103）的起偏方向包括y方向。

2.根据权利要求1所述的一种新型液晶偏振调制器，其特征在于，还包括温控组件（104）和驱动控制器（105），所述液晶偏振调制组件（201）置于温控组件（104）内，所述驱动控制器（105）与温控组件（104）、扭曲型向列液晶波片（101）、反平行向列液晶波片（102）电连接。

3.根据权利要求2所述的一种新型液晶偏振调制器，其特征在于，所述温控组件（104）包括内金属框（202）、温度检测传感器（203）、半导体制热制冷器（204）、隔热框（205）和外金属框（206）；

所述内金属框（202）和外金属框（206）分别位于温控组件（104）的最内层和最外层，所述液晶偏振调制组件（201）置于内金属框（202）内侧，所述温度检测传感器（203）安装在内金属框（202）内，所述隔热框（205）和半导体制热制冷器（204）均置于内金属框（202）和外金属框（206）之间；所述温度检测传感器（203）和半导体制热制冷器（204）与驱动控制器（105）电连接。

4.根据权利要求3所述的一种新型液晶偏振调制器，其特征在于，所述温度检测传感器（203）采用热敏传感器。

5.根据权利要求3所述的一种新型液晶偏振调制器，其特征在于，所述隔热框（205）由两个相对设置的U形框组成，两个U形框之间的间隙设置半导体制热制冷器（204）。

6.根据权利要求2所述的一种新型液晶偏振调制器，其特征在于，所述扭曲型向列液晶波片（101）包括玻璃基板（301）、透明导电膜（302）、取向膜（303）、间隔装置（304）和液晶层（305）；

所述液晶层（305）设置在扭曲型向列液晶波片（101）的中部，所述液晶层（305）的两侧由内到外依次设置有取向膜（303）、透明导电膜（302）和玻璃基板（301），所述间隔装置（304）设置在液晶层（305）内用于控制液晶层（305）的厚度，所述透明导电膜（302）通过电极与驱动控制器（105）连接；

所述反平行向列液晶波片（102）与扭曲型向列液晶波片（101）具有相同结构。

7.根据权利要求6所述的一种新型液晶偏振调制器，其特征在于，所述间隔装置（304）采用玻璃纤维、玻璃微珠或塑料微珠制成。

8.基于权利要求1-7任一项所述的一种新型液晶偏振调制器的探测方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、获取液晶偏振调制器的至少4组调制状态，并获得探测光的透光光强，调制状态包括第一个工作状态T₁、第二个工作状态T₂、第三个工作状态T₃和第四个工作状态T₄：

第一个工作状态（T₁）的扭曲型向列液晶波片（101）工作在饱和态，反平行向列液晶波片（102）相位延迟量调制为0°，记录此时透光光强为I_T1；第二个工作状态（T₂）的扭曲型向列液晶波片（101）工作在饱和态，反平行向列液晶波片（102）相位延迟量调制为90°，记录此时透光光强为I_T2；第三个工作状态（T₃）的扭曲型向列液晶波片（101）工作在饱和态，反平行向列液晶波片（102）相位延迟量调制180°，记录此时透光光强为I_T3；第四个工作状态（T₄）的扭曲型向列液晶波片（101）工作在非饱和态，其相位延迟量调制为90°度，反平行向列液晶波片（102）相位延迟量调制90°，记录此时透光光强为I_T4；

S2、根据以下公式计算入射光的偏振Stokes分量：

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