基于電控液晶紅外匯聚平面微透鏡的紅外波束控制芯片的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于電控液晶紅外匯聚平面微透鏡的紅外波束控制芯片。其包括電控液晶紅外匯聚平面微透鏡陣列；電控液晶紅外匯聚平面微透鏡陣列包括液晶材料層，依次設(shè)置在液晶材料層上表面的第一液晶初始取向?qū)?、第一電隔離層、圖形化電極層、第一基片和第一紅外增透膜，以及依次設(shè)置在液晶材料層下表面的第二液晶初始取向?qū)?、第二電隔離層、公共電極層、第二基片和第二紅外增透膜；公共電極層由一層勻質(zhì)導(dǎo)電膜構(gòu)成；圖形化電極層由其上布有m×n元陣列分布的圓孔或方孔的一層勻質(zhì)導(dǎo)電膜構(gòu)成。本發(fā)明能實(shí)現(xiàn)微聚光點(diǎn)陣的電控構(gòu)建與電調(diào)變，及電控勻質(zhì)化遠(yuǎn)場紅外透射波束，易與其它紅外光學(xué)光電結(jié)構(gòu)、電子和機(jī)械裝置等匹配耦合，環(huán)境適應(yīng)性好。
【專利說明】基于電控液晶紅外匯聚平面微透鏡的紅外波束控制芯片

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于紅外波束精密測量與控制【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體地，涉及一種基于陣列化的電控液晶紅外匯聚平面微透鏡，構(gòu)建與調(diào)變紅外微聚光點(diǎn)陣光場以及電控勻質(zhì)化遠(yuǎn)場紅外波束的控光芯片。

【背景技術(shù)】
[0002]迄今為止，基于固定輪廓的折射或衍射微透鏡陣列，獲取微米尺度的勻質(zhì)化紅外聚光點(diǎn)陣光場這一技術(shù)，已在多個(gè)領(lǐng)域獲得應(yīng)用，如紅外高亮度微點(diǎn)陣基準(zhǔn)源，紅外光敏芯片光能利用率的微透鏡聚光增強(qiáng)與降噪，紅外芯片光敏視場的陣列化微透鏡耦合提高，基于陣列化微米尺度匯聚亮斑有序排布的勻質(zhì)紅外光刻源，紅外光波高聚集度離散排布的多重并行纖光耦合，勻質(zhì)化高能態(tài)微激光束斑陣列等。隨著相關(guān)技術(shù)的持續(xù)快速發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)展與延伸，構(gòu)建可調(diào)變焦長以及點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)的微光學(xué)控光陣列，提升遠(yuǎn)場波束的勻質(zhì)化程度，提高使用靈活性和環(huán)境適應(yīng)能力，具備可調(diào)變加工效能和精度，顯著增強(qiáng)與其他紅外光學(xué)光電機(jī)械裝置的耦合與匹配能力，降低紅外光束變換架構(gòu)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜性和成本等，已受到廣泛關(guān)注。
[0003]目前，基于固定輪廓形態(tài)的折射或衍射微透鏡陣列，獲得紅外微聚光點(diǎn)陣光場這一技術(shù)方式的明顯缺陷包括:(一)固定輪廓的微透鏡因其光學(xué)性能的不變性，僅能構(gòu)建焦長及點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)相對固定的微聚光點(diǎn)陣光場，無焦斑其能態(tài)和位形分布及結(jié)構(gòu)尺寸的調(diào)變能力；(二)從形狀固定的陣列化微透鏡出射的遠(yuǎn)場紅外波束其能態(tài)和形態(tài)的均勻化程度，由微透鏡的固定光束變換能力決定，不具備可調(diào)性；(三)調(diào)變陣列化微聚光斑點(diǎn)的亮度及點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)等操作，需要通過兩組甚至多組級聯(lián)布置的陣列化微透鏡間的機(jī)械移動(dòng)進(jìn)行，響應(yīng)慢，執(zhí)行機(jī)構(gòu)的體積、質(zhì)量和慣性大，需配置較為繁雜的驅(qū)控裝置，因機(jī)械運(yùn)動(dòng)的連續(xù)性無法執(zhí)行任意的光學(xué)狀態(tài)切入或快速跳變，難以靈活接入紅外光路中或與其他紅外光學(xué)光電機(jī)械結(jié)構(gòu)f禹合。
[0004]近些年來，基于可見光譜域的平面端面電控液晶微透鏡進(jìn)行光波的受控變換這一技術(shù)，已取得顯著進(jìn)展，已具備的典型功能包括:(一)陣列化電控液晶微透鏡的光束變換可通過施加低功率的電驅(qū)控信號展開，光束的匯聚或發(fā)散操作可根據(jù)設(shè)定的電控方式依次進(jìn)行、凝固或調(diào)變；(二)可通過調(diào)變電驅(qū)控信號對液晶微透鏡的光束變換操作進(jìn)行約束、干預(yù)或引導(dǎo)，具有智能化特征；(三)平面端面且具有微米級液晶材料厚度的液晶微透鏡，具有可以靈活接入光路中或與其他光學(xué)光電機(jī)械結(jié)構(gòu)耦合甚至集成這一特性；(四)液晶結(jié)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)和調(diào)控功耗可低至微瓦級；(五)基于電場激勵(lì)所構(gòu)建的液晶折射率空間分布形態(tài)，可隨電場變動(dòng)進(jìn)行變換。目前，通過借鑒可見光譜域的小微型化電控液晶微透鏡技術(shù)，實(shí)現(xiàn)紅外光波其特殊波束能態(tài)和形態(tài)的受控構(gòu)建與調(diào)變，已成為紅外波束精密測量與控制技術(shù)繼續(xù)發(fā)展所需解決的瓶頸問題，迫切需要新的突破。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進(jìn)需求，本發(fā)明提供了一種基于電控液晶紅外匯聚平面微透鏡的紅外波束控制芯片，能實(shí)現(xiàn)微聚光點(diǎn)陣的電控構(gòu)建與電調(diào)變，以及電控勻質(zhì)化遠(yuǎn)場紅外透射波束，控制精度高，易與其它紅外光學(xué)光電結(jié)構(gòu)、電子和機(jī)械裝置等匹配耦合，環(huán)境適應(yīng)性好。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種紅外波束控制芯片，其特征在于，包括電控液晶紅外匯聚平面微透鏡陣列；所述電控液晶紅外匯聚平面微透鏡陣列包括液晶材料層，依次設(shè)置在所述液晶材料層上表面的第一液晶初始取向?qū)?、第一電隔離層、圖形化電極層、第一基片和第一紅外增透膜，以及依次設(shè)置在所述液晶材料層下表面的第二液晶初始取向?qū)?、第二電隔離層、公共電極層、第二基片和第二紅外增透膜；所述公共電極層由一層勻質(zhì)導(dǎo)電膜構(gòu)成；所述圖形化電極層由其上布有mXn元陣列分布的圓孔或方孔的一層勻質(zhì)導(dǎo)電膜構(gòu)成，其中，m、η均為大于1的整數(shù)；所述電控液晶紅外匯聚平面微透鏡陣列被劃分成mXn元陣列分布的單元電控液晶紅外匯聚平面微透鏡，所述單元電控液晶紅外匯聚平面微透鏡與所述圓孔或方孔一一對應(yīng)，每個(gè)圓孔或方孔均位于對應(yīng)的單元電控液晶紅外匯聚平面微透鏡的中心，形成單元電控液晶紅外匯聚平面微透鏡的上電極，所有單元電控液晶紅外匯聚平面微透鏡的下電極由所述公共電極層提供。
[0007]優(yōu)選地，紅外入射波束進(jìn)入所述電控液晶紅外匯聚平面微透鏡陣列后，被各單元電控液晶紅外匯聚平面微透鏡離散為陣列化的子入射波束，各子入射波束與受控電場激勵(lì)下構(gòu)建的具有特定折射率分布形態(tài)的液晶分子相互作用而呈匯聚態(tài)，形成具有聚光點(diǎn)形態(tài)的子透射波束，從而形成聚光點(diǎn)陣光場從芯片輸出；其中，各單元電控液晶紅外匯聚平面微透鏡被驅(qū)控電壓信號同步加電驅(qū)控，通過調(diào)節(jié)驅(qū)控電壓信號的頻率或均方幅度，調(diào)變各單元電控液晶紅外匯聚平面微透鏡的紅外子出射匯聚波束的焦長和點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)。
[0008]優(yōu)選地，通過調(diào)變驅(qū)控電壓信號調(diào)節(jié)微聚光點(diǎn)陣光場的光學(xué)參數(shù)，能抵抗目標(biāo)或環(huán)境光場擾動(dòng)以及電參數(shù)波動(dòng)。
[0009]優(yōu)選地，單個(gè)圓孔或方孔的面積與對應(yīng)的單元電控液晶紅外匯聚平面微透鏡的光接收面積的比值為電極填充系數(shù)，所述電極填充系數(shù)為5%?25%。
[0010]優(yōu)選地，所述控制芯片還包括芯片外殼；所述電控液晶紅外匯聚平面微透鏡陣列封裝在所述芯片外殼內(nèi)并與所述芯片外殼固連，其光入射面和光出射面通過所述芯片外殼的頂面和底面開口裸露在外；所述芯片外殼的側(cè)面設(shè)置有驅(qū)控信號輸入端口。
[0011]優(yōu)選地，所述公共電極層和所述圖形化電極層各通過一根導(dǎo)線引出；公共電極層引線和圖形化電極層引線接入所述驅(qū)控信號輸入端口，用于輸入驅(qū)控和調(diào)變所述電控液晶紅外匯聚平面微透鏡陣列的驅(qū)控電壓信號。
[0012]總體而言，通過本發(fā)明所構(gòu)思的以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下有益效果:
[0013]1、微聚光點(diǎn)陣的電控成形與調(diào)變。本發(fā)明基于電驅(qū)控的液晶紅外匯聚平面微透鏡陣列，實(shí)現(xiàn)紅外波束的陣列化分割與匯聚，具有微聚光點(diǎn)陣的電控構(gòu)建與焦長及點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)可電調(diào)的優(yōu)點(diǎn)。
[0014]2、驅(qū)控靈活。通過對電控液晶紅外匯聚平面微透鏡陣列執(zhí)行受控加電操作，能夠?qū)崿F(xiàn)基于調(diào)頻或調(diào)幅電壓信號驅(qū)控的陣列化微聚光點(diǎn)的快速構(gòu)建與調(diào)變，具有驅(qū)控靈活的特點(diǎn)。
[0015]3、遠(yuǎn)場紅外波束的電控勻質(zhì)化。通過施加電壓信號激勵(lì)和調(diào)變陣列化微腔電場，使基于紅外微聚光點(diǎn)陣的透射光場發(fā)生形態(tài)和能態(tài)改變來勻質(zhì)化遠(yuǎn)場波束。
[0016]4、智能化。通過調(diào)變加載在電控液晶紅外匯聚平面微透鏡陣列上的電信號頻率或幅度，可在先驗(yàn)知識或波束測量結(jié)果的約束、干預(yù)或引導(dǎo)下，對陣列化微聚光點(diǎn)其焦長和點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)以及遠(yuǎn)場光束形態(tài)進(jìn)行調(diào)變。
[0017]5、控制精度高。由于采用可精密電驅(qū)控的液晶紅外匯聚平面微透鏡陣列，具有極高的結(jié)構(gòu)、電學(xué)以及電光參數(shù)的穩(wěn)定性和控制精度，具有控制精度高的優(yōu)點(diǎn)。
[0018]6、使用方便。本發(fā)明的紅外波束控制芯片在紅外光路中接插方便，易與常規(guī)紅外光學(xué)光電機(jī)械結(jié)構(gòu)等匹配f禹合。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是本發(fā)明實(shí)施例的基于電控液晶紅外匯聚平面微透鏡的紅外波束控制芯片的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0020]圖2是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的電控液晶紅外匯聚平面微透鏡陣列的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖3是本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的電控液晶紅外匯聚平面微透鏡陣列的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖4是電控液晶紅外匯聚平面微透鏡的剖面示意圖；
[0023]圖5是單元電控液晶紅外匯聚平面微透鏡的工作原理示意圖。
[0024]在所有附圖中，相同的附圖標(biāo)記用來表示相同的元件或結(jié)構(gòu)，其中:1_驅(qū)控信號輸入端口，2-電控液晶紅外匯聚平面微透鏡陣列，3-芯片外殼。

【具體實(shí)施方式】
[0025]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。此外，下面所描述的本發(fā)明各個(gè)實(shí)施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。
[0026]如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例的基于電控液晶紅外匯聚平面微透鏡的紅外波束控制芯片包括芯片外殼3和電控液晶紅外匯聚平面微透鏡陣列2。電控液晶紅外匯聚平面微透鏡陣列2封裝在芯片外殼3內(nèi)并與芯片外殼3固連，其光入射面和光出射面通過芯片外殼3的頂面和底面開口裸露在外。在芯片外殼3的側(cè)面設(shè)置有驅(qū)控信號輸入端口 1。
[0027]如圖2?4所示，電控液晶紅外匯聚平面微透鏡陣列2包括液晶材料層，依次設(shè)置在液晶材料層上表面的第一液晶初始取向?qū)印⒌谝浑姼綦x層、圖形化電極層、第一基片和第一紅外增透膜，以及依次設(shè)置在液晶材料層下表面的第二液晶初始取向?qū)?、第二電隔離層、公共電極層、第二基片和第二紅外增透膜。公共電極層由一層勻質(zhì)導(dǎo)電膜構(gòu)成。如圖2和圖3所示(圖中上層結(jié)構(gòu)面積小于下層結(jié)構(gòu)，以清楚展示各層結(jié)構(gòu))，圖形化電極層由其上布有mXn兀陣列分布的微圓孔或微方孔的一層勻質(zhì)導(dǎo)電膜構(gòu)成,其中，m、η均為大于1的整數(shù)。公共電極層和圖形化電極層各通過一根導(dǎo)線引出，公共電極層引線和圖形化電極層引線接入驅(qū)控信號輸入端口 1，用于輸入驅(qū)控和調(diào)變電控液晶紅外匯聚平面微透鏡陣列的電信號。
[0028]優(yōu)選地，圖形化電極層和公共電極層材料為金或鋁等，其厚度在幾十至幾百納米范圍內(nèi)。第一基片和第二基片為同種光學(xué)材質(zhì)。第一和第二電隔離層由電絕緣且具有高紅外透過率的膜材料制成，典型的如Si02膜等，其厚度同樣在幾十至幾百納米范圍內(nèi)。電隔離層用于阻斷由圖形化電極層和公共電極層材料中溢出的載流子(如電子等)通過滲過液晶初始取向?qū)舆M(jìn)入液晶材料層的通道，防止其與液晶分子的極性基團(tuán)相互中和而導(dǎo)致液晶材料失效。
[0029]將上述電控液晶紅外匯聚平面微透鏡陣列2劃分成mXn元陣列分布的單元電控液晶紅外匯聚平面微透鏡，單元電控液晶紅外匯聚平面微透鏡與微圓孔或微方孔一一對應(yīng)，每個(gè)微圓孔或微方孔均位于對應(yīng)的單元電控液晶紅外匯聚平面微透鏡的中心，形成單元電控液晶紅外匯聚平面微透鏡的上電極，所有單元電控液晶紅外匯聚平面微透鏡的下電極由公共電極層提供。單個(gè)微圓孔或微方孔的面積與對應(yīng)的單元電控液晶紅外匯聚平面微透鏡的光接收面積的比值被稱為電極填充系數(shù)，其典型值在5 %至25%間。
[0030]本發(fā)明實(shí)施例的基于電控液晶紅外匯聚平面微透鏡的紅外波束控制芯片可以被直接置于測試光路中，也可以被置于由主鏡構(gòu)成的光學(xué)系統(tǒng)的焦面處或進(jìn)行弱離焦配置，實(shí)現(xiàn)對紅外波束的控制。其工作原理如下。
[0031]液晶材料由具有極性的長鏈大分子構(gòu)成。當(dāng)存在空間電場時(shí)，液晶分子受電場力驅(qū)動(dòng)會(huì)改變其空間分布形態(tài)，相應(yīng)地改變與液晶分子空間分布形態(tài)密切相關(guān)的液晶材料的折射率。通過構(gòu)建具有特定形態(tài)的空間電場，會(huì)驅(qū)使液晶分子形成基于空間電場的特定空間分布形態(tài)，從而構(gòu)建出電場激勵(lì)下的特定折射率分布形態(tài)。改變空間電場強(qiáng)度與形態(tài)，液晶折射率的空間分布形態(tài)將產(chǎn)生相應(yīng)改變。
[0032]將液晶材料封裝在雙層電極板相向平行間隔排布構(gòu)成的微米級深度微腔中，通過圖形化電極板在液晶材料中激勵(lì)的特定空間電場，將驅(qū)使液晶材料呈現(xiàn)特定的折射率分布形態(tài)。分布在腔內(nèi)電極板內(nèi)表面附近的液晶分子被電極板內(nèi)表面上所預(yù)制的液晶分子初始取向?qū)渝^定，其分布形態(tài)將不隨加載在液晶材料中的空間電場的變化而改變。將一層電極板制作成周期性排布并互連的子電極陣并與另一層電極板耦合，將構(gòu)成與子電極有相同陣列規(guī)模的電控液晶微功能結(jié)構(gòu)陣列。
[0033]在微圓孔或微方孔子電極與另一層平面公共電極板耦合時(shí)，通過加載電壓信號將構(gòu)成從孔指向平面公共電極的匯聚狀電場，激勵(lì)液晶分子形成在孔電極中心線處的折射率大，外緣處折射率小并徑向漸進(jìn)減小這樣一種分布形態(tài)，從而構(gòu)成液晶光匯聚微透鏡。微圓孔子電極將形成圓對稱微透鏡的微圓通光孔，微方孔子電極將形成近似方形的微透鏡通光孔。微圓孔或微方孔子電極的結(jié)構(gòu)尺寸與填充液晶材料的微腔深度共同決定微透鏡的通光孔徑，微圓形通光孔的有效控光面積小于微方形通光孔的有效控光面積。其他具有復(fù)雜形貌特征的平面電極，均可由基本的微圓孔或微方孔電極圖案復(fù)合而成。
[0034]通過驅(qū)控信號輸入端口 1內(nèi)的公共電極層引線和圖形化電極層引線，將驅(qū)控電壓信號V加載在電控液晶紅外匯聚平面微透鏡陣列上，各單元電控液晶紅外匯聚平面微透鏡被驅(qū)控電壓信號V同步加電驅(qū)控。紅外入射波束進(jìn)入電控液晶紅外匯聚平面微透鏡陣列后，電控液晶紅外匯聚平面微透鏡陣列按照其單元電控液晶紅外匯聚平面微透鏡的陣列規(guī)模和位置，將紅外波束離散化為陣列化的子入射波束。通過調(diào)節(jié)加載在各單元電控液晶紅外匯聚平面微透鏡上的電壓信號頻率或幅度，改變液晶材料的折射率及其空間分布形態(tài)，各子入射波束與受控電場激勵(lì)下構(gòu)建的具有特定折射率分布形態(tài)的液晶分子相互作用而呈匯聚態(tài)，形成具有微聚光點(diǎn)形態(tài)的子透射波束。
[0035]各子透射波束與單元電控液晶紅外匯聚平面微透鏡一一對應(yīng)。在正入射條件下，微聚光點(diǎn)中心落在對應(yīng)的單元電控液晶紅外匯聚平面微透鏡的光軸上。子匯聚波束的匯聚程度(對應(yīng)微圓形或微方形焦斑的亮度及焦斑尺寸)隨施加在各單元電控液晶紅外匯聚平面微透鏡上的電壓信號頻率或幅度變化，該操作等效于調(diào)變與電控液晶紅外匯聚平面微透鏡具有類似光匯聚效能的，常規(guī)凸折射微透鏡的表面彎曲程度即光線匯聚能力，如圖5所示的等效電控態(tài)-1和等效電控態(tài)-2。微聚光點(diǎn)陣光場既可以被直接利用，也可以用于電控勻質(zhì)化遠(yuǎn)場紅外波束。
[0036]因此，通過調(diào)節(jié)驅(qū)控電壓信號V的頻率或均方幅度，調(diào)變各單元電控液晶紅外匯聚平面微透鏡的紅外子出射匯聚波束的焦長和點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)，從而使紅外透射波束凝固在特定形態(tài)或調(diào)變到預(yù)定形態(tài)。此外，針對目標(biāo)或環(huán)境光場擾動(dòng)以及電參數(shù)波動(dòng)，通過及時(shí)調(diào)變加載在芯片上的驅(qū)控電壓信號，對微聚光點(diǎn)陣光場的光學(xué)參數(shù)進(jìn)行校正調(diào)節(jié)，使芯片具備抗擾動(dòng)能力。芯片斷電后光匯聚功能消失，光束通過芯片后其形態(tài)不變。
[0037]本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種紅外波束控制芯片，其特征在于，包括電控液晶紅外匯聚平面微透鏡陣列；所述電控液晶紅外匯聚平面微透鏡陣列包括液晶材料層，依次設(shè)置在所述液晶材料層上表面的第一液晶初始取向?qū)?、第一電隔離層、圖形化電極層、第一基片和第一紅外增透膜，以及依次設(shè)置在所述液晶材料層下表面的第二液晶初始取向?qū)?、第二電隔離層、公共電極層、第二基片和第二紅外增透膜；所述公共電極層由一層勻質(zhì)導(dǎo)電膜構(gòu)成；所述圖形化電極層由其上布有mXn兀陣列分布的圓孔或方孔的一層勻質(zhì)導(dǎo)電膜構(gòu)成,其中，m、η均為大于I的整數(shù)； 所述電控液晶紅外匯聚平面微透鏡陣列被劃分成mXn元陣列分布的單元電控液晶紅外匯聚平面微透鏡，所述單元電控液晶紅外匯聚平面微透鏡與所述圓孔或方孔一一對應(yīng)，每個(gè)圓孔或方孔均位于對應(yīng)的單元電控液晶紅外匯聚平面微透鏡的中心，形成單元電控液晶紅外匯聚平面微透鏡的上電極，所有單元電控液晶紅外匯聚平面微透鏡的下電極由所述公共電極層提供。
2.如權(quán)利要求1所述的紅外波束控制芯片，其特征在于，紅外入射波束進(jìn)入所述電控液晶紅外匯聚平面微透鏡陣列后，被各單元電控液晶紅外匯聚平面微透鏡離散為陣列化的子入射波束，各子入射波束與受控電場激勵(lì)下構(gòu)建的具有特定折射率分布形態(tài)的液晶分子相互作用而呈匯聚態(tài)，形成具有聚光點(diǎn)形態(tài)的子透射波束，從而形成聚光點(diǎn)陣光場從芯片輸出； 其中，各單元電控液晶紅外匯聚平面微透鏡被驅(qū)控電壓信號同步加電驅(qū)控，通過調(diào)節(jié)驅(qū)控電壓信號的頻率或均方幅度，調(diào)變各單元電控液晶紅外匯聚平面微透鏡的紅外子出射匯聚波束的焦長和點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)。
3.如權(quán)利要求2所述的紅外波束控制芯片，其特征在于，通過調(diào)變驅(qū)控電壓信號調(diào)節(jié)聚光點(diǎn)陣光場的光學(xué)參數(shù)，能抵抗目標(biāo)或環(huán)境光場擾動(dòng)以及電參數(shù)波動(dòng)。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的紅外波束控制芯片，其特征在于，單個(gè)圓孔或方孔的面積與對應(yīng)的單元電控液晶紅外匯聚平面微透鏡的光接收面積的比值為電極填充系數(shù)，所述電極填充系數(shù)為5%?25%。
5.如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的紅外波束控制芯片，其特征在于，所述控制芯片還包括芯片外殼；所述電控液晶紅外匯聚平面微透鏡陣列封裝在所述芯片外殼內(nèi)并與所述芯片外殼固連，其光入射面和光出射面通過所述芯片外殼的頂面和底面開口裸露在外；所述芯片外殼的側(cè)面設(shè)置有驅(qū)控信號輸入端口。
6.如權(quán)利要求5所述的紅外波束控制芯片，其特征在于，所述公共電極層和所述圖形化電極層各通過一根導(dǎo)線引出；公共電極層引線和圖形化電極層引線接入所述驅(qū)控信號輸入端口，用于輸入驅(qū)控和調(diào)變所述電控液晶紅外匯聚平面微透鏡陣列的驅(qū)控電壓信號。
【文檔編號】G02F1/29GK104298028SQ201410577423
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年10月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月24日
【發(fā)明者】張新宇, 雷宇, 羅俊, 佟慶, 桑紅石, 謝長生 申請人:華中科技大學(xué)