偏振方向各異的雙面隨機激光出射的裝置和方法制造方法及圖紙

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種偏振方向各異的雙面隨機激光出射的裝置和方法，所述裝置包括由兩片玻璃基板制備而成的盒裝結(jié)構(gòu)，以及灌裝在盒狀結(jié)構(gòu)中的液晶和激光染料；兩片玻璃基板內(nèi)表面都涂有液晶取向劑形成取向膜，對取向膜進行取向，使兩塊玻璃基板上的取向不同；當泵浦光以一定角度照射到所述盒的一面上，盒的兩面都會線偏振的隨機激光垂直于盒面方向出射，偏振方向與出射面取向一致。本發(fā)明專利技術(shù)的裝置和方法具有簡單方便、容易實現(xiàn)、能量損耗小的優(yōu)點。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
偏振方向各異的雙面隨機激光出射的裝置和方法
本專利技術(shù)涉及隨機激光，具體涉及一種偏振方向各異的雙面隨機激光出射的裝置和方法。
技術(shù)介紹
偏振是光的主要特征之一，其應(yīng)用有著重要的實際意義：如根據(jù)反射和透射光的偏振特性能獲得光介質(zhì)的表面性質(zhì)(如表面粗糙程度)：窺探出光介質(zhì)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和材料特性；特別是對散射光偏振性質(zhì)的研究有著更廣泛的應(yīng)用前景和科學(xué)價值：根據(jù)介質(zhì)散射和目標反射光的不同偏振特性可利用偏振技術(shù)排除粒子散射光的干擾而提高水下圖象的清晰度；利用激光偏振分析云層散射光的偏振特性能遙感大氣中各種氣溶膠的存在等價值；運用偏振手段可對生物組織病變前后的偏振參數(shù)進行測量、對比、分析，從而給醫(yī)療診斷提供了一種信息分析手段。近年來，隨機激光已經(jīng)成為國際激光學(xué)界的熱門研究領(lǐng)域。隨機激光輻射源自激活無序介質(zhì)，即輻射光在激活無序介質(zhì)中的多次散射提供光學(xué)反饋，從而獲得較大的增益，因而無需外加諧振腔。液晶隨機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)的隨機激光器。液晶是一種各向異性的物質(zhì)，光學(xué)上類似單軸晶體。一般情況下光軸與分子長軸方向一致。當液晶中摻入棒狀分子形狀的染料后，由于賓主效應(yīng)的作用，棒狀染料分子會傾向于沿著液晶分子的方向排列，即染料分子是“賓”分子，其由液晶“主”分子定向。染料分子傾向于吸收與其排列方向相同的光的能量，并且其被激發(fā)產(chǎn)生的光的偏振方向也是沿著同樣的方向。通過預(yù)取向、電磁場調(diào)控、溫度調(diào)控等方式可以影響液晶分子的排列，進而影響出射隨機激光的偏振等性質(zhì)。在一些領(lǐng)域中,在應(yīng)用偏振光時,會同時需要多束不同偏振態(tài)的偏振光,通常的方法可以將一束光經(jīng)過外加光路分束,通過外加偏振器件對各個光束進行偏振調(diào)節(jié),進而得到不同偏振態(tài)的多束偏振光。偏振器件主要包括利用晶體的雙折射特性制成的偏振棱鏡，利用晶體的雙折射特性制成的對某種色光產(chǎn)生兩束固定相位差的波片，利用某些物質(zhì)的散射特性或光的二向色性制成的偏振片等。但是光束經(jīng)過外部器件越多，往往都可能伴隨著更多的能量的損耗，并且一個偏振器件一般也同時只能作用于一束光。
技術(shù)實現(xiàn)思路
技術(shù)問題：本專利技術(shù)基于摻入染料的液晶盒結(jié)構(gòu)提出一種偏振方向各異的雙面隨機激光出射的裝置和方法，可以根據(jù)實際需要決定液晶盒兩塊玻璃基板上不同的取向膜取向，來決定需要獲得的兩束線偏振隨機激光的偏振方向。本專利技術(shù)從出射源頭出射兩束不同偏振方向的隨機激光，大大降低了再經(jīng)過外加分光光路可能帶來的能量損耗。
技術(shù)實現(xiàn)思路
：本專利技術(shù)提供了一種偏振方向各異的雙面隨機激光出射的裝置，該裝置包括第一玻璃基板、第二玻璃基板、向列相液晶和激光染料，泵浦源激光器、泵浦激光、透鏡；其中，第一玻璃基板和第二玻璃基板密封形成一密封結(jié)構(gòu)，向列相液晶和激光染料灌入所述密封結(jié)構(gòu)中；第一玻璃基板和第二玻璃基板內(nèi)側(cè)導(dǎo)電層均涂有液晶取向膜并且經(jīng)過取向處理，第一玻璃基板的取向膜上的取向和第二玻璃基板的取向膜上的取向不同；泵浦源激光器出射的泵浦激光經(jīng)過透鏡聚焦后的光束以與所述密封結(jié)構(gòu)法線成10°～30°的角度打在第一玻璃基板一側(cè)，第一線偏振隨機激光和第二線偏振隨機激光同時分別從第一玻璃基板和第二玻璃基板的外側(cè)垂直于所述密封結(jié)構(gòu)出射，第一線偏振隨機激光的出射點與泵浦光束的泵浦點重合，第一線偏振隨機激光和第二線偏振隨機激光在一條直線上，第一線偏振隨機激光和第二線偏振隨機激光出射隨機激光的線偏振方向分別與出射面的液晶取向一致。優(yōu)選的，所述激光染料和向列相液晶的重量分數(shù)分別為0.2～0.8和99.2～99.8。優(yōu)選的，第一玻璃基板和第二玻璃基板之間距離為0.05mm～1mm，所述密封結(jié)構(gòu)周圍用熱固性樹脂密封。本專利技術(shù)還提供了一種偏振方向各異的雙面隨機激光出射的方法，該方法包括如下步驟：將經(jīng)過聚焦的泵浦激光在其聚焦焦點處以一定角度打在所述密封結(jié)構(gòu)的一面上，第一線偏振隨機激光和第二線偏振隨機激光同時分別從第一玻璃基板和第二玻璃基板的外側(cè)垂直于所述密封結(jié)構(gòu)出射，第一線偏振隨機激光的出射點與泵浦光束的泵浦點重合，第一線偏振隨機激光和第二線偏振隨機激光在一條直線上，第一線偏振隨機激光和第二線偏振隨機激光的偏振方向都沿著對應(yīng)出射面的取向膜的取向。優(yōu)選的，所述的泵浦光以一定角度打在密封結(jié)構(gòu)上，其角度是泵浦光與密封結(jié)構(gòu)法線的夾角，大小是10°～30°。有益效果：本專利技術(shù)可以同時實現(xiàn)調(diào)節(jié)兩束不同線偏振方向隨機激光出射，其結(jié)構(gòu)簡單、容易實現(xiàn)，與通過外加光路對單束激光進行分束，再用偏振片等偏振器件實現(xiàn)偏振方向的改變等方式來實現(xiàn)相同效果相比，其具有不損失出射隨機激光能量的優(yōu)點。附圖說明圖1為本專利技術(shù)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本專利技術(shù)具體實現(xiàn)光路圖。具體實施方式下面結(jié)合附圖及實施方式對本專利技術(shù)專利作進一步詳細的說明：本專利技術(shù)的偏振方向各異的雙面隨機激光出射的裝置，包括由兩片ITO玻璃基板、墊片、和熱固性樹脂構(gòu)成的盒狀結(jié)構(gòu)，以及所述盒狀結(jié)構(gòu)中灌入的激光染料和向列相液晶的混合物。本專利技術(shù)首先在兩塊玻璃基板一面上涂覆液晶取向劑，形成均勻取向薄膜。然后，對于取向薄膜進行取向處理，取向的方法有許多，比如摩擦取向法、激光誘導(dǎo)取向法等。根據(jù)實際對于出射隨機激光偏振方向的需要，決定兩塊玻璃基板上取向膜按照相應(yīng)方向進行取向。再將經(jīng)過聚焦的泵浦激光以一定角度打在液晶盒一面，液晶盒兩面同時會線偏振的隨機激光垂直于盒面出射，線偏振的偏振方向沿著出射面的取向膜取向角。參見圖1－2，本專利技術(shù)提供的偏振方向各異的雙面隨機激光出射的裝置，該裝置包括第一玻璃基板1、第二玻璃基板2、向列相液晶3和激光染料4，泵浦源激光器5、泵浦激光6、透鏡7。其中，第一玻璃基板1和第二玻璃基板2密封形成一密封結(jié)構(gòu)，向列相液晶3和激光染料4灌入所述密封結(jié)構(gòu)中；第一玻璃基板1和第二玻璃基板2內(nèi)側(cè)導(dǎo)電層均涂有液晶取向膜并且經(jīng)過取向處理，第一玻璃基板1的取向膜上的取向和第二玻璃基板2的取向膜上的取向不同；泵浦源激光器5出射的泵浦激光6經(jīng)過透鏡7聚焦后的光束8以與所述密封結(jié)構(gòu)法線成10°～30°的角度打在第一玻璃基板1一側(cè)，第一線偏振隨機激光9和第二線偏振隨機激光10同時分別從第一玻璃基板1和第二玻璃基板2的外側(cè)垂直于所述密封結(jié)構(gòu)出射，第一線偏振隨機激光9的出射點與泵浦光束8的泵浦點重合，第一線偏振隨機激光9和第二線偏振隨機激光10在一條直線上，第一線偏振隨機激光9和第二線偏振隨機激光10出射隨機激光的線偏振方向與出射面的液晶取向一致。所述激光染料4和向列相液晶3的重量分數(shù)分別為0.2～0.8和99.2～99.8。第一玻璃基板1和第二玻璃基板2之間距離為0.05mm～1mm，所述密封結(jié)構(gòu)周圍用熱固性樹脂密封。所述密封結(jié)構(gòu)可以是盒狀結(jié)構(gòu)。本專利技術(shù)還提供了一種偏振方向各異的雙面隨機激光出射的方法，該方法包括如下步驟：將經(jīng)過聚焦的泵浦激光6在其聚焦焦點處以一定角度打在所述密封結(jié)構(gòu)的一面上，第一線偏振隨機激光9和第二線偏振隨機激光10同時分別從第一玻璃基板1和第二玻璃基板2的外側(cè)垂直于所述密封結(jié)構(gòu)出射，第一線偏振隨機激光9的出射點與泵浦光束8的泵浦點重合，第一線偏振隨機激光9和第二線偏振隨機激光10在一條直線上，第一線偏振隨機激光9和第二線偏振隨機激光10的偏振方向都沿著對應(yīng)出射面的取向膜的取向。所述的泵浦光以一定角度打在密封結(jié)構(gòu)上，其角度是泵浦光與密本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種偏振方向各異的雙面隨機激光出射的裝置，其特征在于：該裝置包括第一玻璃基板（1）、第二玻璃基板（2）、向列相液晶（3）和激光染料（4），泵浦源激光器（5）、泵浦激光（6）、透鏡（7）；其中，第一玻璃基板（1）和第二玻璃基板（2）密封形成一密封結(jié)構(gòu)，向列相液晶（3）和激光染料（4）灌入所述密封結(jié)構(gòu)中；第一玻璃基板（1）和第二玻璃基板（2）內(nèi)側(cè)導(dǎo)電層均涂有液晶取向膜并且經(jīng)過取向處理，第一玻璃基板（1）的取向膜上的取向和第二玻璃基板（2）的取向膜上的取向不同；泵浦源激光器（5）出射的泵浦激光（6）經(jīng)過透鏡（7）聚焦后的光束（8）以與所述密封結(jié)構(gòu)法線成10°～30°的角度打在第一玻璃基板（1）一側(cè)，第一線偏振隨機激光（9）和第二線偏振隨機激光（10）同時分別從第一玻璃基板（1）和第二玻璃基板（2）的外側(cè)垂直于所述密封結(jié)構(gòu)出射，第一線偏振隨機激光（9）的出射點與泵浦光束（8）的泵浦點重合，第一線偏振隨機激光（9）和第二線偏振隨機激光（10）在一條直線上，第一線偏振隨機激光（9）和第二線偏振隨機激光（10）出射隨機激光的線偏振方向分別與出射面的液晶取向一致。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種偏振方向各異的雙面隨機激光出射的裝置，其特征在于：該裝置包括第一玻璃基板(1)、第二玻璃基板(2)、向列相液晶(3)和激光染料(4)，泵浦源激光器(5)、泵浦激光(6)、透鏡(7)；其中，第一玻璃基板(1)和第二玻璃基板(2)密封形成一密封結(jié)構(gòu)，向列相液晶(3)和激光染料(4)灌入所述密封結(jié)構(gòu)中；第一玻璃基板(1)和第二玻璃基板(2)內(nèi)側(cè)導(dǎo)電層均涂有液晶取向膜并且經(jīng)過取向處理，第一玻璃基板(1)的取向膜上的取向和第二玻璃基板(2)的取向膜上的取向不同；泵浦源激光器(5)出射的泵浦激光(6)經(jīng)過透鏡(7)聚焦后的泵浦光束(8)以與所述密封結(jié)構(gòu)法線成10°～30°的角度打在第一玻璃基板(1)一側(cè)，第一線偏振隨機激光(9)和第二線偏振隨機激光(10)同時分別從第一玻璃基板(1)和第二玻璃基板(2)的外側(cè)垂直于所述密封結(jié)構(gòu)出射，第一線偏振隨機激光(9)的出射點與泵浦光束(8)的泵浦點重合，第一線偏振隨機激光(9)和第二線偏振隨機激光(10)在一條直線上，第一線偏振隨機激光(9)和第二線偏振隨機激光(10)出射隨機激光的線偏...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：葉莉華，趙翀，顧兵，劉波，王雁，崔一平，
申請(專利權(quán))人：東南大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：