[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

说明书

本发明提供一种光脉冲调制器、光脉冲调制系统及光脉冲调制方法，属于显示技术领域，其可解决现有的光脉冲调制过程复杂问题。本发明的光脉冲调制器通过在液晶层中掺杂离子，并利用驱动电路在液晶层形成外加电场，在外加电场的作用下，离子呈游离态，可以提高液晶层内游离离子的浓度。游离离子产生内建电场，由此导致残压的产生，相应改变用于驱动液晶层内液晶分子偏转的有效电场；方波驱动电压小于阈值电压，在有效电场作用下，触发液晶分子在向列相状态和紊乱态之间切换，在切换过程中，与液晶分子的宾主结构适配的掺杂粒子跟随液晶分子偏转，改变对入射光的吸收或反射，从而形成光脉冲，实现光脉冲调制。

技术领域

本发明属于显示技术领域，具体涉及一种光脉冲调制器、光脉冲调制系统及光脉冲调制方法。

背景技术

光脉冲调制器常应用于需要产生短暂、快速曝光的技术领域，如需要观察快速反应的化学或物理实验中的测量仪器、光通信中脉冲信号的产生以及激光材料加工等领域。基于液晶的光脉冲调制器能够搭配外部光路实现对高功率入射光的大面积、可编程调制，也由于液晶优越的光电特性，基于液晶的光脉冲调制器件仍是主流的开发热点。

在常规的液晶光脉冲调制器当中，常采用高频交流的驱动方式进行光脉冲强调制，驱动程序复杂。而且在现有的光脉冲调制过程中，液晶一直处于向列相的排列形态，只能通过改变驱动电压的振幅改变对入射光的调制强度，难以满足各类调制需求。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种结构简单、易于实现的光脉冲调制器、光脉冲调制系统及光脉冲调制方法。

第一方面，本发明实施例提供一种光脉冲调制器，包括驱动电路和液晶盒结构，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。

第二方面，本发明实施例还提供一种光脉冲调制系统，包括如前所述的光脉冲调制器。

第三方面，本发明实施例还提供一种光脉冲调制方法，应用于如前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。

附图说明

图1为本发明实施例的光脉冲调制器的结构示意图1；

图2-图3为本发明实施例的产生内建电场的示意图；

图4为本发明实施例的液晶向列相状态下，不同偏振状态对应的透过率随驱动电压变化的曲线；

图5为本发明实施例的液晶紊乱态下，不同偏振状态对应的透过率随驱动电压变化的曲线；

图6为本发明实施例的光脉冲调制器在驱动电压作用下产生光脉冲的示意图1；

图7为本发明实施例的光脉冲调制器的结构示意图2；

图8为本发明实施例的光脉冲调制系统的结构示意图；