[发明专利]光脉冲调制器、光脉冲调制系统及光脉冲调制方法

权利要求书

1.一种光脉冲调制器，包括驱动电路和液晶盒结构，其特征在于，所述液晶盒结构内的液晶层中掺杂有离子和掺杂粒子，所述离子用于在外加电场作用下形成内建电场，所述掺杂粒子具有二向色性且与所述液晶层中液晶分子的宾主结构适配，用于吸收或反射入射光；所述掺杂粒子的材料为用于反射或吸收预设波长的入射光的材料；

所述驱动电路与所述液晶盒结构相连，用于向所述液晶盒结构内的液晶层提供驱动电压以形成外加电场；所述驱动电压为方波驱动电压，且所述驱动电压小于用于触发所述液晶分子电动流体动力学不稳定性的阈值电压；在所述驱动电压极性变换时，根据所述外加电场与所述内建电场叠加得到的有效电场触发所述液晶分子在向列相状态和紊乱态之间切换，在切换过程中，所述掺杂粒子在所述液晶分子带动下发生偏转以产生光脉冲。

2.如权利要求1所述的光脉冲调制器，其特征在于，所述掺杂粒子包括染料分子和/或等离子体纳米粒子。

3.如权利要求2所述的光脉冲调制器，其特征在于，所述掺杂粒子包括染料分子和等离子体纳米粒子，所述染料分子与所述等离子体纳米粒子用于吸收或反射的入射光的波长不同。

4.如权利要求1所述的光脉冲调制器，其特征在于，还包括温度调节装置，所述温度调节装置与所述液晶盒结构相连，用于调节所述液晶盒结构的工作温度。

5.如权利要求4所述的光脉冲调制器，其特征在于，所述温度调节装置包括温度控制单元和温度调节单元，所述温度调节单元位于所述液晶盒结构的至少一侧，用于改变所述液晶盒结构的工作温度，所述温度控制单元与所述温度调节单元相连，用于控制所述温度调节单元的温度。

6.如权利要求5所述的光脉冲调制器，其特征在于，还包括隔热单元，所述隔热单元位于所述温度调节单元远离所述液晶盒结构的一侧。

7.如权利要求1-6任一项所述的光脉冲调制器，其特征在于，还包括偏振单元，所述偏振单元位于所述液晶盒结构的入光侧。

8.如权利要求7所述的光脉冲调制器，其特征在于，所述偏振单元包括方向能够调节的透光轴。

9.如权利要求1-6、8任一项所述的光脉冲调制器，其特征在于，所述离子包括以下之一或任意组合：两性离子、阴性离子、阳性离子。

10.一种光脉冲调制系统，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的光脉冲调制器。

11.如权利要求10所述的光脉冲调制系统，其特征在于，还包括光扩束装置和光收束装置，所述光扩束装置位于所述光脉冲调制器的入光侧，所述光收束装置位于所述光脉冲调制器的出光侧。

12.一种光脉冲调制方法，其特征在于，应用于如权利要求1-9任一项所述的光脉冲调制器，所述方法包括：

利用所述驱动电路向所述液晶盒结构加载驱动电压以形成外加电场，以使所述液晶层中的离子在所述外加电场作用下形成内建电场；其中，所述驱动电压为方波驱动电压，且所述驱动电压小于用于触发所述液晶分子电动流体动力学不稳定性的阈值电压，所述驱动电压用于在极性发生变换时，在所述内建电场和所述外加电场叠加得到的有效电场的作用下，触发所述液晶分子在向列相状态和紊乱态之间切换，在切换过程中，使得所述掺杂粒子在所述液晶分子带动下发生偏转产生光脉冲。

13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，利用所述驱动电路向所述液晶盒结构加载驱动电压之后，还包括：

调整所述驱动电压的频率，以改变所述光脉冲的频率。

14.如权利要求12所述的方法，其特征在于，应用于如权利要求4-6任一项所述的光脉冲调制器，所述方法还包括：

利用所述温度调节装置提高所述液晶盒结构的工作温度。

15.如权利要求12所述的方法，其特征在于，应用于如权利要求8所述的光脉冲调制器，所述方法还包括：

调节所述偏振单元的透光轴，以改变入射光的偏振方向。