[发明专利]一种硅基液晶光滤波器

摘要

一种硅基液晶光滤波器，属于光电子器件，解决现有LCOS光滤波器光束偏转角度不均匀且精度不高的问题。本发明由透射型衍射光栅、凸透镜、LCOS面板和信号控制电路组成，透射型衍射光栅、凸透镜和LCOS面板依次设置在光路上，信号控制电路由静态随机存储器和中央控制器构成，中央控制器分别连接LCOS面板的列数据驱动器和行扫描驱动器，静态随机存储器中存有电压对照表，其表项为液晶单元地址及其对应的数字电压编码。本发明实现的偏转角度数目和精度大幅提升，中心波长和带宽调节的步长和精度也因此大幅提升，实现带宽和中心频率可调的功能，可以应用于光电子领域、光通信领域不同要求的场合，并具有现场可编程特性。

主权项

一种硅基液晶光滤波器，由透射型衍射光栅、凸透镜、LCOS面板和信号控制电路组成，所述透射型衍射光栅、凸透镜和LCOS面板依次设置在光路上，其特征在于：A.所述LCOS面板包括液晶单元矩阵、列数据驱动器和行扫描驱动器；A1.所述液晶单元矩阵由M×N个液晶单元排列成二维的M行N列矩阵，每个液晶单元由NMOS开关管、电容、正电极、负电极和液晶片构成，电容连接于NMOS管漏极和公共电极之间，正电极连接NMOS管漏极，负电极连接公共电极，液晶片贴在正负电极之间；M＝256、512、640、786、1024，N＝256、512、640、786；A2.所述列数据驱动器由第一移位寄存器、第一锁存器、第二锁存器和模数转换器构成，所述第一移位寄存器为串行输入并行输出，第一移位寄存器的各位输出端对应连接第一锁存器的各位使能端，第一锁存器的各位输入端连接中央控制器的并行数据输出端，第一锁存器的各位输出端对应连接第二锁存器的各位输入端，第二锁存器的各位输出端对应连接模数转换器的各位输入端，数模转换器的输出端并行连接所述液晶单元矩阵各液晶单元NMOS开关管源极；A3.所述行扫描驱动器由第二移位寄存器和电平转换器构成，第二移位寄存器为串行输入并行输出，第二移位寄存器的各位输出端对应连接电平转换器的各位输入端，电平转换器的各位输出端连接所述液晶单元矩阵每行中各液晶单元的NMOS开关管栅极；B.所述信号控制电路由静态随机存储器和中央控制器构成，静态随机存储器和中央控制器电信号连接，中央控制器分别连接所述第一移位寄存器的数据输入端、时钟输入端、复位端，以及所述第一锁存器的数据输入端、第二锁存器的控制端，中央控制器分别连接模数转换器的片选端、转换使能端，中央控制器分别连接所述第二移位寄存器输入端的数据输 入端、时钟输入端、复位端，以及电平转换器的使能端；B1.所述静态随机存储器中存有电压对照表，其表项为液晶单元地址及其对应的数字电压编码V数，液晶单元地址共计M×N个，与所述液晶单元矩阵的M×N个液晶单元一一对应；B2.所述中央控制器对列数据驱动器进行下述操作：(B2.1)向第一移位寄存器的复位端输出高电平解除复位，向第一移位寄存器的数据输入端输入高电平，将第一内部计数器的值置为0；(B2.2)产生地址时钟，向第一移位寄存器的时钟控制端输出地址时钟，每次地址时钟脉冲上升沿到来时第一内部计数器的值加1，同时向第一移位寄存器数据输入端输出低电平；第一内部计数器的值每变化一次，同时从电压对照表中取出地址为第一内部计数器的值所对应的电压编码数据，输出到第一锁存器数据输入端；(B2.3)向第二锁存器控制端输出低电平信号，第二锁存器接收第一锁存器的输出，同时判断第一内部计数器的值是否小于N，是则转步骤(B2.2)，否则顺序执行(B2.4)；(B2.4)向第二锁存器控制端输出高电平信号，同时向数模转换器输出转换使能信号，模数转换器接收第二锁存器的输出，完成数模转换，转步骤(B2.1)；B3.所述中央控制器对行扫描驱动器进行下述操作：(B3.1)向第二移位寄存器的复位端输出高电平解除复位，向第二移位寄存器的数据输入端输入高电平，向电平转换器输出使能信号，将第二内部计数器的值置为0；(B3.2)产生行扫描时钟，向第二移位寄存器的时钟控制端输出行扫描时钟，每次行扫描时钟的上升沿到来时第二内部计数器的值加1，同时向第二 移位寄存器的数据输入端输出低电平；(B3.3)判断第二内部计数器的值是否小于M，是则转步骤(B3.2)，否则，写入完毕。