[发明专利]近红外聚合物网络液晶相位调制器的固化系统及制备方法

说明书

本发明公布了近红外聚合物网络液晶相位调制器的固化系统及制备方法，包括：固化光源、固化装置：将固化光源进行分解并在待固化的聚合物网络液晶相位调制器处发生空间匀化；液晶盒：用于盛装制造近红外聚合物网络液晶相位调制器的材料，在固化装置的作用下完成固化，并形成近红外聚合物网络液晶相位调制器。本发明通过将固化光源产生的单色光源来控制聚合物网络液晶中的聚合物网络形貌，利用了单色光源的稳定性，消除其光散射的影响实现纯相位调制，从而提高了近红外聚合物网络液晶相位调制器的稳定性，提高其电控响应稳定性，并降低其阈值电压，拓展现有液晶相位调制技术在自适应光学、光学相控阵、多光谱成像技术等领域的应用范围与深度。

技术领域

本发明涉及液晶相位调制技术领域，具体是指近红外聚合物网络液晶相位调制器的固化系统及制备方法。

背景技术

液晶相位调制技术可以用于液晶空间光调制器、液晶可调滤光片多光谱相机和液晶光学相控阵以及可调波片等领域，可以实现较高的空间分辨率和很好的控制精度，已经在自适应光学、光学相控阵、多光谱成像技术等领域获得了广泛应用。在实际应用中，液晶相位调制器在近红外区域的响应速度限制了其应用范围与深度，近红外聚合物网络液晶相位调制技术是一种比较适合亚毫秒响应的技术。但是，采用现有紫外固化系统及普通液晶材料的亚毫秒响应聚合物网络液晶相位调制器存在光散射、阈值电压、电致伸缩等效应的影响，使得其稳定性与实用性能较差。现有紫外固化系统主要存在固化强度较低、固化光源能量热耗散严重等缺点；在现有制备方法中采用的材料配比容易导致阈值电压高和电致伸缩等缺点，因此针对这些不足，提出本发明。

发明内容

本发明的目的在于提供近红外聚合物网络液晶相位调制器的固化系统及制备方法，解决现有技术中聚合物网络液晶相位调制器存在的光散射、阈值电压、稳定性等问题，在保证聚合物网络液晶近红外区域亚毫秒响应性能的前提下，消除其光散射的影响实现纯相位调制，提高其电控响应稳定性，并降低其阈值电压，拓展液晶相位调制技术在自适应光学、光学相控阵、多光谱成像技术等领域的应用范围与深度。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

近红外聚合物网络液晶相位调制器的固化系统，包括：

固化光源：用于产生单色光源，控制聚合物网络液晶中的聚合物网络形貌；

固化装置：将固化光源进行分解并在待固化的聚合物网络液晶相位调制器处发生空间匀化；

液晶盒：用于盛装制造近红外聚合物网络液晶相位调制器的材料，在固化装置的作用下完成固化，并形成近红外聚合物网络液晶相位调制器。

本发明通过将固化光源产生的高强度、均匀单色光源来控制聚合物网络液晶中的聚合物网络形貌，利用了该光源的热耗散较低和高固化强度特征，消除其光散射的影响实现纯相位调制，从而提高了近红外聚合物网络液晶相位调制器的稳定性，提高其电控响应稳定性，并降低其阈值电压，拓展现有液晶相位调制技术在自适应光学、光学相控阵、多光谱成像技术等领域的应用范围与深度。

所述的固化光源采用多个单色二极管激光光源排布构成阵列。进一步讲，通过采用多个单色二极管激光光源排布构成阵列的方式，可以为聚合物网络液晶的固化过程提供高功率密度的匀化固化光源，有利于聚合物网络液晶各向异性的保持、光散射强度的消除和均匀聚合物网络液晶的形成，从而实现均匀的亚毫秒响应近红外聚合物网络液晶相位调制技术。

所述单色二极管激光光源作为固化光源，其波长为液晶溶剂吸收边和光敏聚合物单体吸收边的几何平均值。进一步讲，采用单色二极管激光光源作为固化光源，其波长为液晶溶剂吸收边和光敏聚合物单体吸收边的几何平均值，这种波长的固化光波长会产生最少的光致吸收导致的温度上升，最有利于均匀各向异性聚合物网络的形成。