專利名稱：通過電壓補(bǔ)償環(huán)境溫度對液晶隨機(jī)激光的影響的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于激光技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種在電壓控制下改變液晶雙折射率從而改善環(huán)境溫度變化對液晶隨機(jī)激光輻射特性影響方法。
背景技術(shù)：
近年來，隨機(jī)激光已經(jīng)成為國際激光學(xué)界的熱門研究領(lǐng)域。隨機(jī)激光輻射源自激活無序介質(zhì)，通過輻射光在介質(zhì)中的多次散射提供光學(xué)反饋，從而獲得較大的增益，無需外加諧振腔。液晶隨機(jī)激光器就是將激光增益介質(zhì)摻雜在液晶材料中，以液晶作為無序散射介質(zhì)的隨機(jī)激光器。與傳統(tǒng)的激光器相比，其體積較小易于集成，結(jié)構(gòu)多樣化，而且制作容易；在全方位都能夠探測器件發(fā)光，并且可以實(shí)現(xiàn)短波長的激光出射；由于液晶材料的可控特性，通過外在環(huán)境(電場、光照、壓力等)參數(shù)的變化來改變液晶相或者調(diào)整液晶分子的 取向或排列從而控制液晶的各向異性分布(或無序程度)達(dá)到控制隨機(jī)激光輻射特性的目的(如強(qiáng)度、波長、半高全寬)，從而制成可調(diào)微型隨機(jī)激光器。由于具有這些獨(dú)特的性質(zhì)和優(yōu)勢，所以在光學(xué)集成、平板顯示、遠(yuǎn)程傳感、軍事應(yīng)用、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域，液晶隨機(jī)激光器具有巨大的應(yīng)用前景和研究價值。據(jù)報道，當(dāng)溫度有10°C的變化時，液晶隨機(jī)激光器的強(qiáng)度會發(fā)生50%的波動以及其輻射波長也至少有IOnm左右的偏移。正是由于液晶這種溫度的敏感性，使外在環(huán)境溫度的變化會影響液晶的各向異性分布(或無序程度)，使液晶隨機(jī)激光器的輻射特性發(fā)生變化，降低了液晶隨機(jī)激光的穩(wěn)定性，提高了液晶隨機(jī)激光器對使用環(huán)境的要求，從而限制了其實(shí)際應(yīng)用。而如今還沒有人研究改善環(huán)境溫度對液晶隨機(jī)激光器影響的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對液晶隨機(jī)激光器在使用時環(huán)境溫度對其影響不容忽略的問題，提供一種通過電壓補(bǔ)償環(huán)境溫度對液晶隨機(jī)激光的影響方法。本發(fā)明采用的技術(shù)方案為一種通過電壓補(bǔ)償環(huán)境溫度對液晶隨機(jī)激光的影響，包括以下步驟
(1)首先從激光器出射的泵浦光，通過透鏡聚焦照射到液晶隨機(jī)激光器上，液晶隨機(jī)激光器的結(jié)構(gòu)為由兩塊玻璃構(gòu)成的盒狀結(jié)構(gòu)，兩塊玻璃兩邊由一定厚度的墊片隔開，根據(jù)需求對玻璃內(nèi)表面做一定的摩擦取向處理，液晶隨機(jī)激光器的增益介質(zhì)為液晶微滴和激光染料的混合溶液；
(2)在液晶隨機(jī)激光器的前向或后向放置探測器以探測所出射的隨機(jī)激光；
(3)將兩塊所述玻璃與電源連接；
(4)然后通過玻璃層給液晶隨機(jī)激光器加上基本電壓，當(dāng)環(huán)境溫度高于液晶隨機(jī)激光器最佳工作溫度時，調(diào)解電源降低加載電壓值，當(dāng)環(huán)境溫度低于液晶隨機(jī)激光器最佳工作溫度時，調(diào)解電源升高加載電壓值，以保證液晶隨機(jī)激光輸出特性(如波長、強(qiáng)度)的穩(wěn)定性。
作為優(yōu)選，所述玻璃為ITO玻璃，ITO玻璃是在普通玻璃上鍍上一層薄膜即銦錫氧化物半導(dǎo)體透明導(dǎo)電膜(即ITO薄膜)構(gòu)成，ITO導(dǎo)電層可以部分擦除，形成所需的電極結(jié)構(gòu)，這種制作電極的方法非常簡單。作為優(yōu)選，所述電源為交流電源，以提高設(shè)備的使用壽命。所加載電壓的數(shù)值也由液晶材料的類型、ITO玻璃上摩擦取向以、盒狀結(jié)構(gòu)的厚度以及環(huán)境溫度共同決定。液晶隨機(jī)激光器最佳工作溫度一般為20°(T28 0C,比如向列相液晶隨機(jī)激光器的最佳工作溫度為25 0C左右。本發(fā)明的工作原理為加載電壓也可以改變液晶分子的排布，從而影響其光學(xué)性能。當(dāng)外加電場增加時，液晶分子的取向由無序逐漸趨向電場方向，導(dǎo)致液晶的雙折射率降低，同時散射能力降低(擴(kuò)散常數(shù)增大)；降低電壓即可恢復(fù)初始的狀態(tài)。若給液晶隨機(jī)激光器加某個固定的電壓值(稱之為基本電壓值)，使液晶分子的取向介于無序和趨于電場方向的某個狀態(tài)，此時液晶的折射率和擴(kuò)散常數(shù)值也較穩(wěn)定。當(dāng)溫度升高時，液晶的熱波動增大，分子運(yùn)動所需的能量降低，使液晶的雙折射率和擴(kuò)散常數(shù)都發(fā)生變化，若想液晶分子回 到加載基本電壓值時的狀態(tài)只需加載較低的電壓值，所以通過降低電壓即可補(bǔ)償溫度的影響。當(dāng)溫度降低時，液晶分子的熱波動性降低，分子運(yùn)動所需的能量增大，使液晶的雙折射率和擴(kuò)散常數(shù)都發(fā)生變化，若想液晶分子回到加載基本電壓值時的狀態(tài)只需加載較高的電壓值，所以通過升高電壓即可補(bǔ)償溫度的影響?；诖嗽肀疚奶岢鐾ㄟ^加載電壓來補(bǔ)償環(huán)境溫度對液晶隨機(jī)激光的影響。有益效果本發(fā)明通過加電壓的形式有效的改善了環(huán)境溫度對液晶隨機(jī)激光器的影響，并且其結(jié)構(gòu)簡單、制作方便、容易實(shí)現(xiàn)。


圖I為本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。如圖I所示一種通過電壓補(bǔ)償環(huán)境溫度對液晶隨機(jī)激光的影響，包括以下步驟 (O首先從激光器出射的泵浦光1，通過透鏡聚焦照射到液晶隨機(jī)激光器上，液晶隨機(jī)
激光器的結(jié)構(gòu)為由兩塊ITO玻璃構(gòu)成的盒狀結(jié)構(gòu)，兩塊玻璃兩邊由一定厚度的墊片隔開，根據(jù)需求對玻璃內(nèi)表面做一定的摩擦取向處理，液晶隨機(jī)激光器的增益介質(zhì)為液晶微滴2和激光染料3的混合溶液；
(2)在液晶隨機(jī)激光器的前向或后向放置探測器以探測所出射的隨機(jī)激光4；
(3)將兩塊所述玻璃與交流電源6連接；
(4)然后通過ITO玻璃層5給液晶隨機(jī)激光器加上基本電壓，當(dāng)環(huán)境溫度高于液晶隨機(jī)激光器最佳工作溫度時，調(diào)解交流電源6降低加載電壓值，當(dāng)環(huán)境溫度低于液晶隨機(jī)激光器最佳工作溫度時，調(diào)解交流電源6升高加載電壓值，以保證液晶隨機(jī)激光輸出特性(如波長、強(qiáng)度)的穩(wěn)定性。液晶隨機(jī)激光器的增益介質(zhì)為向列相液晶Ε7中和激光染料ΡΜ597。當(dāng)環(huán)境溫度在O °(到40 °C變化時，通過升高或者降低所加載電壓使液晶隨機(jī)激光器的輸出特性較為穩(wěn)定性。液晶隨機(jī)激光器的結(jié)構(gòu)也可以是平面光子微腔或光柵等結(jié)構(gòu)。應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。本實(shí)施例中未明確的各組成部分均可用現(xiàn) 有技術(shù)加以實(shí)現(xiàn)。
權(quán)利要求
1.一種通過電壓補(bǔ)償環(huán)境溫度對液晶隨機(jī)激光的影響，其特征在于包括以下步驟 (1)首先從激光器出射的泵浦光，通過透鏡聚焦照射到液晶隨機(jī)激光器上，液晶隨機(jī)激光器的結(jié)構(gòu)為由兩塊玻璃構(gòu)成的盒狀結(jié)構(gòu)，兩塊玻璃兩邊由墊片隔開，根據(jù)需求對玻璃內(nèi)表面做一定的摩擦取向處理，液晶隨機(jī)激光器的增益介質(zhì)為液晶微滴和激光染料的混合溶液； (2)在液晶隨機(jī)激光器的前向或后向放置探測器以探測所出射的隨機(jī)激光； (3)將兩塊所述玻璃與電源連接； (4)然后通過玻璃層給液晶隨機(jī)激光器加上基本電壓，當(dāng)環(huán)境溫度高于液晶隨機(jī)激光器最佳工作溫度時，調(diào)解電源降低加載電壓值，當(dāng)環(huán)境溫度低于液晶隨機(jī)激光器最佳工作溫度時，調(diào)解電源升高加載電壓值。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的通過電壓補(bǔ)償環(huán)境溫度對液晶隨機(jī)激光的影響，其特征在于所述玻璃為ITO玻璃。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的通過電壓補(bǔ)償環(huán)境溫度對液晶隨機(jī)激光的影響，其特征在于所述電源為交流電源。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種通過電壓補(bǔ)償環(huán)境溫度對液晶隨機(jī)激光的影響，包括以下步驟首先從激光器出射的泵浦光，通過透鏡聚焦照射到液晶隨機(jī)激光器上，液晶隨機(jī)激光器的結(jié)構(gòu)為由兩塊玻璃構(gòu)成的盒狀結(jié)構(gòu)，液晶隨機(jī)激光器的增益介質(zhì)為液晶微滴和激光染料的混合溶液；在液晶隨機(jī)激光器的前向或后向放置探測器以探測所出射的隨機(jī)激光；然后通過玻璃層給液晶隨機(jī)激光器加上基本電壓，當(dāng)環(huán)境溫度高于液晶隨機(jī)激光器最佳工作溫度時，調(diào)解電源降低加載電壓值，當(dāng)環(huán)境溫度低于液晶隨機(jī)激光器最佳工作溫度時，調(diào)解電源升高加載電壓值。本發(fā)明通過加電壓的形式有效的改善了環(huán)境溫度對液晶隨機(jī)激光器的影響，并且其結(jié)構(gòu)簡單、制作方便、容易實(shí)現(xiàn)。
文檔編號H01S3/13GK102761056SQ20121023806
公開日2012年10月31日 申請日期2012年7月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月11日
發(fā)明者侯聰, 葉莉華, 尹志樂, 崔一平, 趙翀 申請人:東南大學(xué)