[发明专利]温度控制的矢量涡旋光束探测器及其制备方法、探测装置

权利要求书

1.一种温度控制的矢量涡旋光束探测器，其特征在于，包括级联的第一液晶盒和第二液晶盒；

所述第一液晶盒包括相对设置的第一基板、第二基板以及位于所述第一基板和所述第二基板之间的温度控制的第一旋向胆甾相液晶层，所述第一基板朝向所述第二基板的一侧设置有第一取向层，所述第二基板朝向所述第一基板的一侧设置有第二取向层；

所述第二液晶盒包括相对设置的第三基板、第四基板以及位于所述第三基板和所述第四基板之间的温度控制的第二旋向胆甾相液晶层，所述第三基板朝向所述第四基板的一侧设置有第三取向层，所述第四基板朝向所述第三基板的一侧设置有第四取向层；

其中，所述第一旋向胆甾相液晶层和所述第二旋向胆甾相液晶层的旋向不同，所述第一取向层、所述第二取向层、所述第三取向层、所述第四取向层具备相同的取向方向，所述第一取向层、所述第二取向层、所述第三取向层、所述第四取向层具有分子指向矢呈周期性渐变分布的控制图形，所述控制图形形成多个同心圆环的部分区域，沿所述同心圆环的半径方向，液晶分子指向矢呈0°-180°周期性渐变分布，以形成基于胆甾相液晶的弯曲渐变光栅。

2.根据权利要求1所述的矢量涡旋光束探测器，其特征在于，所述液晶分子指向矢的分布满足：

α表示所述液晶分子指向矢的方位角，Λ表示光栅周期，y₀表示控制图形中心到同心圆环圆心的相对位移。

3.根据权利要求1所述的矢量涡旋光束探测器，其特征在于，所述第一旋向胆甾相液晶层为左旋胆甾相液晶层，所述第二旋向胆甾相液晶层为右旋胆甾相液晶层，或者所述第一旋向胆甾相液晶层为右旋胆甾相液晶层，所述第二旋向胆甾相液晶层为左旋胆甾相液晶层。

4.根据权利要求3所述的矢量涡旋光束探测器，其特征在于，所述第一旋向胆甾相液晶层包括温度控制的左旋胆甾相液晶材料，所述第二旋向胆甾相液晶层包括温度控制的右旋胆甾相液晶材料，或者所述第一旋向胆甾相液晶层包括温度控制的右旋胆甾相液晶材料，所述第二旋向胆甾相液晶层包括温度控制的左旋胆甾相液晶材料。

5.根据权利要求1所述的矢量涡旋光束探测器，其特征在于，所述第一液晶盒还包括位于所述第一基板和所述第二基板之间的第一间隔粒子，所述第一间隔粒子用于支撑所述第一基板和所述第二基板，形成所述第一旋向胆甾相液晶层的填充空间；

所述第二液晶盒还包括位于所述第三基板和所述第四基板之间的第二间隔粒子，所述第二间隔粒子用于支撑所述第三基板和所述第四基板，形成所述第二旋向胆甾相液晶层的填充空间；

其中，沿垂直所述第一基板和所述第二基板的方向，所述第一间隔粒子的延伸长度大于或者等于所述第一旋向胆甾相液晶层中液晶分子螺距的10倍，沿垂直所述第三基板和所述第四基板的方向，所述第二间隔粒子的延伸长度大于或者等于所述第二旋向胆甾相液晶层中液晶分子螺距的10倍。

6.根据权利要求5所述的矢量涡旋光束探测器，其特征在于，所述第一间隔粒子包括石英微球和石英柱中的至少一种，所述第二间隔粒子包括石英微球和石英柱中的至少一种。