Пример применения

1. Оптическая связь – оптическая кроссовая связь (OXC)

Оптическая кроссовая связь - это устройство оптической передачи, которое может обмениваться оптическими сигналами между различными оптическими путями.Преобразование и передача оптических сигналов реализуются через матрицу пространственного оптического переключателя, что может значительно уменьшить объем интеграции и повысить эффективность передачи сигнала. Как показано на рисунке ниже, показана простая структура OXC. Цилиндрическое коллимирующее зеркало используется для преобразования сферических волн, расходящихся в вертикальном направлении входного сигнала, в коллимированные плоские волны и позволяет им одновременно освещать матрицу оптического переключателя. время, а затем используйте следующее. Цилиндрическая линза преобразует передаваемые плоские волны в цилиндрические волны, которые сходятся в горизонтальном направлении, поэтому световые волны в разных горизонтальных положениях будут сходиться в разных положениях выходной торцевой поверхности. Управляя включением и выключением различных пикселей на матрице оптического переключателя, можно обмениваться входными оптическими сигналами по различным оптическим волокнам на выходном конце, тем самым реализуя перекрестное соединение света.

Рисунок 1 Принципиальная схема принципа OXC

2. Световой дисплей – жидкокристаллический дисплей (ЖК-дисплей).

ЖК-дисплей оснащен жидкокристаллическим переключателем света, который состоит из двух ортогональных поляризаторов, жидкокристаллической ячейки TN, подсветки и цветного фильтра. Принцип работы ЖК-дисплея соответствует принципу оптического переключателя, представленному ранее. Когда напряжение не подается, молекулы жидких кристаллов в жидкокристаллическом корпусе находятся в скрученном состоянии, и свет проходит сквозь них; в то время как в состоянии приложенного напряжения, Молекулы жидкого кристалла в жидкокристаллическом ящике становятся вертикальными.Расположены, свет отключен. Экран жидкокристаллического дисплея в практических приложениях состоит из множества матриц жидкокристаллических оптических переключателей, расположенных вместе. Каждый переключатель света можно рассматривать как пиксель. К каждому пикселю подаются разные сигналы напряжения для достижения разных углов оптического поворота. Интенсивность светопропускания меняется. для достижения отображения на экране с несколькими оттенками серого; на этой основе можно добавить цветные фильтры для достижения цветного отображения на экране.

Оптический переключатель LBTEK LCD - техническое описание

I. Обзор

Жидкокристаллический оптический переключатель LBTEK (LCOS) основан на жидкокристаллической ячейке с ориентацией TN 90° и тонкопленочном линейном поляризаторе, установлен в механическом корпусе и поставляется с проводкой. Под действием фрикционной ориентации слоя полиимида (ПИ) быстрая ось его молекул жидкого кристалла закручивается на 90° от верхней поверхности к нижней поверхности.При подаче 0 В и 15 к нематическому жидкому кристаллу, заполненному в ТН жидкокристаллическая ячейка, напряжение переменного тока В для достижения переключения эффекта оптического вращения 90 °/0 ° и в сочетании с ортогональными поляризаторами для достижения функции включения / выключения луча, обеспечивая быстрый, безвибрационный эффект управления включением-выключением луча для оптического пути.

Основываясь на преимуществах жидкокристаллических оптических переключателей, таких как высокая скорость переключения, регулирование напряжения без механической вибрации, хорошая стабильность, низкая стоимость и небольшой размер, они могут заменить механические оптические переключатели в некоторых областях визуализации и отображения.

2. Внешний вид продукта

 Жидкокристаллический оптический переключатель LBTEK основан на нематическом жидком кристалле/стекле ITO и линейной поляризационной пленке и изготовлен с использованием TN-ориентированной жидкокристаллической ячейки и процесса ориентации полиимидного трения. Внешний вид: «передняя и задняя дислокация, ортогональная поляризационная пленка + промежуточная нематический жидкий кристалл, «слоистая» сэндвич-структура. Слои ITO передней и задней подложек жидкокристаллической ячейки подключаются отдельно и заключены в механический корпус, совместимый с монтажными кронштейнами для оптических компонентов диаметром 1 дюйм. На механическом корпусе отмечены ключевые параметры, такие как название и модель продукта, а длинные сплошные линии используются для обозначения направлений передачи переднего и заднего ортогональных поляризаторов, что упрощает пользователям быстрое различение параметров продукта и отладку. Компоненты оптической системы.

Жидкокристаллический переключатель света LBTEK можно использовать с обеих сторон. Поскольку он имеет поляризационные пластины спереди и сзади, он не предъявляет требований к состоянию поляризации падающего света. Однако, чтобы максимизировать использование энергии луча, линейно Поляризованный свет обычно падает, и направление поляризации соответствует падающей поверхности.Поляризаторы передают свет в одном и том же направлении.

исунок 1 Схема внешнего вида и устройства жидкокристаллического оптического переключателя

3. Оптические свойства

1. Оптический переключатель

Функция жидкокристаллического оптического переключателя LBTEK в основном реализуется за счет слоя заполнения нематического жидкого кристалла в жидкокристаллической ячейке.При отсутствии внешнего напряжения (0 В) молекулы жидкого кристалла располагаются вдоль направления трения под действием слой полиимида Сверху Быстрая ось молекул жидкого кристалла поворачивается на 90° от поверхности к нижней поверхности, в результате чего падающий свет претерпевает оптическое вращение на 90° при прохождении через жидкокристаллическую ячейку и используется с ортогональными поляризаторами для добиться переключения света.После подачи напряжения 15 В молекулы жидкого кристалла стремятся выровняться в направлении электрического поля, поэтому исходная скрученная структура разрушается и образуется однородная структура.В это время проходящий свет не оптически вращается, но гасится ортогональным поляризатором, тем самым достигая светозащиты.

Рисунок 2. Изменение ориентации молекул жидкого кристалла в жидкокристаллическом оптическом переключателе с приложенным напряжением или без него.

2. Ослабление света

Жидкокристаллический оптический переключатель LBTEK также можно использовать в качестве оптического аттенюатора для включения и выключения светового луча при подаче внешнего напряжения 0 В и 15 В. Когда напряжение непрерывно меняется от 0 В до 15 В, быстрая ось молекул жидкого кристалла также меняется.Постепенно происходят изменения, и эффект оптического вращения падающего света постепенно стремится от 90° до 0°.Комбинируя два ортогональных поляризатора до и после, можно получить разные эффекты ослабления, применяя разные промежуточные напряжения.

4. Описание параметров

1. Пропускание

Поскольку жидкокристаллический переключатель света оснащен двумя частями линейно поляризационной пленки сверху и снизу, различные направления поляризации падающего света будут иметь большое влияние на коэффициент пропускания. ось пропускания поляризатора падающей поверхности Максимальный коэффициент пропускания по времени. В рабочем диапазоне 400–700 нм средний коэффициент пропускания на разных длинах волн может достигать >60%.

2. Контраст

Коэффициент контрастности жидкокристаллического переключателя света определяется как отношение максимальной силы света, передаваемой при напряжении 0 В, к минимальной интенсивности света, передаваемой при напряжении 15 В. В рабочем диапазоне 400–700 нм средний коэффициент контрастности на разных длинах волн может достигать >5000:1.

3. Время ответа

Время реакции на переключение жидкокристаллического выключателя света обычно представляет собой сумму времени включения и времени выключения света. Время свечения — это время, необходимое для того, чтобы данный сигнал напряжения упал до 10 %, пока мощность передаваемого света не увеличилась до 90 % (C→D). Время выключения — это время, необходимое для повышения данного сигнала напряжения. до 90%, пока мощность передаваемого света не упадет до 10% % требуемого времени (A→B).

Рисунок 3. Описание параметров времени срабатывания выключателя подсветки ЖК-дисплея.