CN113238420B - 光脉冲调制器、光脉冲调制系统及光脉冲调制方法 - Google Patents

光脉冲调制器、光脉冲调制系统及光脉冲调制方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种光脉冲调制器、光脉冲调制系统及光脉冲调制方法，属于显示技术领域，其可解决现有的光脉冲调制过程复杂问题。本发明的光脉冲调制器通过在液晶层中掺杂离子，并利用驱动电路在液晶层形成外加电场，在外加电场的作用下，离子呈游离态，可以提高液晶层内游离离子的浓度。游离离子产生内建电场，由此导致残压的产生，相应改变用于驱动液晶层内液晶分子偏转的有效电场；方波驱动电压小于阈值电压，在有效电场作用下，触发液晶分子在向列相状态和紊乱态之间切换，在切换过程中，与液晶分子的宾主结构适配的掺杂粒子跟随液晶分子偏转，改变对入射光的吸收或反射，从而形成光脉冲，实现光脉冲调制。

Description

光脉冲调制器、光脉冲调制系统及光脉冲调制方法
技术领域
本发明属于显示技术领域，具体涉及一种光脉冲调制器、光脉冲调制系统及光脉冲调制方法。
背景技术
光脉冲调制器常应用于需要产生短暂、快速曝光的技术领域，如需要观察快速反应的化学或物理实验中的测量仪器、光通信中脉冲信号的产生以及激光材料加工等领域。基于液晶的光脉冲调制器能够搭配外部光路实现对高功率入射光的大面积、可编程调制，也由于液晶优越的光电特性，基于液晶的光脉冲调制器件仍是主流的开发热点。
在常规的液晶光脉冲调制器当中，常采用高频交流的驱动方式进行光脉冲强调制，驱动程序复杂。而且在现有的光脉冲调制过程中，液晶一直处于向列相的排列形态，只能通过改变驱动电压的振幅改变对入射光的调制强度，难以满足各类调制需求。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种结构简单、易于实现的光脉冲调制器、光脉冲调制系统及光脉冲调制方法。
第一方面，本发明实施例提供一种光脉冲调制器，包括驱动电路和液晶盒结构，所述液晶盒结构内的液晶层中掺杂有离子和掺杂粒子，所述离子用于在外加电场作用下形成内建电场，所述掺杂粒子具有二向色性且与所述液晶层中液晶分子的宾主结构适配，用于吸收或反射入射光；
所述驱动电路与所述液晶盒结构相连，用于向所述液晶盒结构内的液晶层提供驱动电压以形成外加电场；所述驱动电压为方波驱动电压，且所述驱动电压小于用于触发所述液晶分子电动流体动力学不稳定性的阈值电压；在所述驱动电压极性变换时，根据所述外加电场与所述内建电场叠加得到的有效电场触发所述液晶分子在向列相状态和紊乱态之间切换，在切换过程中，所述掺杂粒子在所述液晶分子带动下发生偏转以产生光脉冲。
第二方面，本发明实施例还提供一种光脉冲调制系统，包括如前所述的光脉冲调制器。
第三方面，本发明实施例还提供一种光脉冲调制方法，应用于如前所述的光脉冲调制器，所述方法包括：
利用所述驱动电路向所述液晶盒结构加载驱动电压以形成外加电场，以使所述液晶层中的离子在所述外加电场作用下形成内建电场；其中，所述驱动电压为方波驱动电压，且所述驱动电压小于用于触发所述液晶分子电动流体动力学不稳定性的阈值电压，所述驱动电压用于在极性发生变换时，在所述内建电场和所述外加电场叠加得到的有效电场的作用下，触发所述液晶分子在向列相状态和紊乱态之间切换，在切换过程中，使得所述掺杂粒子在所述液晶分子带动下发生偏转产生光脉冲。
附图说明
图1为本发明实施例的光脉冲调制器的结构示意图1；
图2-图3为本发明实施例的产生内建电场的示意图；
图4为本发明实施例的液晶向列相状态下，不同偏振状态对应的透过率随驱动电压变化的曲线；
图5为本发明实施例的液晶紊乱态下，不同偏振状态对应的透过率随驱动电压变化的曲线；
图6为本发明实施例的光脉冲调制器在驱动电压作用下产生光脉冲的示意图1；
图7为本发明实施例的光脉冲调制器的结构示意图2；
图8为本发明实施例的光脉冲调制系统的结构示意图；
图9为本发明实施例的频率为100mHz、500mHz、1Hz的方波驱动电压下的光脉冲调制波形的示意图；
图10为本发明实施例的光脉冲调制器在驱动电压作用下产生光脉冲的示意图2。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好地理解本发明/发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明/发明作进一步详细描述。
除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”、“一”或者“该”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
本发明实施例提供一种光脉冲调制器，如图1所示，所述光脉冲调制器包括驱动电路1和液晶盒结构2，液晶盒结构2包括液晶层21，液晶层21中掺杂有离子22和掺杂粒子29，离子22用于在外加电场作用下形成内建电场，掺杂粒子29具有二向色性且与液晶层21中液晶分子的宾主结构适配，用于吸收或反射入射光。
驱动电路1与液晶盒结构2相连，用于向液晶盒结构2内的液晶层21提供驱动电压以形成外加电场；驱动电压为方波驱动电压，且驱动电压小于用于触发液晶分子电动流体动力学不稳定性的阈值电压；在驱动电压极性变换时，根据外加电场与内建电场叠加得到的有效电场触发液晶分子在向列相状态和紊乱态之间切换，在切换过程中，掺杂粒子29在液晶分子带动下发生偏转以产生光脉冲。
本发明实施例的光脉冲调制器，通过在液晶层21中掺杂离子22，并利用驱动电路1在液晶层21形成外加电场，在外加电场的作用下，离子22呈游离态，可以提高液晶层21内游离离子的浓度。游离离子22产生内建电场，由此导致残压的产生，相应改变用于驱动液晶层21内液晶分子偏转的有效电场；方波驱动电压小于阈值电压，在有效电场作用下，触发液晶分子在向列相状态和紊乱态之间切换，在切换过程中，与液晶分子的宾主结构适配的掺杂粒子29跟随液晶分子偏转，改变对入射光的吸收或反射，从而形成光脉冲，实现光脉冲调制。本发明实施例对现有的光脉冲调制器改造小，易于实现，且应用本发明实施例的光脉冲调制器实现光脉冲调制时，可以通过改变驱动电压的频率改变光脉冲的频率，其驱动程序简单，且能够满足多样的调制需求。
在一些实施例中，掺杂粒子29包括染料分子和/或等离子体纳米粒子。
在一些实施例中，掺杂粒子29可以包括染料分子和等离子体纳米粒子，染料分子与等离子体纳米粒子用于吸收或反射的入射光的波长不同。染料分子可以对可见光波段的入射光进行吸收或反射，等离子体纳米粒子可以对红外光波段的入射光进行吸收或反射。因此，可通过改变掺杂粒子29的材料种类实现调制波长的改变，例如，可同时添加一种或多种与液晶分子的宾主结构适配的掺杂材料实现特定波段的波长调制。在染料分子吸收很少或不能吸收的波段，如红外线波段，可通过添加等离子体纳米粒子，例如纳米金属棒或其他在该波段具有吸收或反射作用的粒子材料。利用掺杂粒子29不同种类的材料对不同入波长射光的反射或吸收特性，可以解决传统基于偏振片结构的光脉冲调制器在调制波长方面的局限性，实现对特定波段入射光的独立调制。染料分子和等离子体纳米棒种类繁多，可通过搭配掺杂粒子29的材料种类满足各类调制需求。
在本发明实施例中，还可以调节掺杂粒子29的浓度，以进一步优化对入射光的调制能力。需要说明的是，由于染料分子的纯度问题，在掺杂染料分子过程中往往会引入可观浓度的游离的离子22，因此，可以进一步提高液晶层21内游离的离子22的浓度，游离的离子22的浓度越高，在外加电场作用下，在液晶盒结构2内形成的内建电场就越大。
如图1所示，所述液晶盒结构2还可以包括：第一基底23、第二基底24、第一电极层25、第二电极层26、第一取向层27和第二取向层28。其中，第一取向层27和第二取向层28分别位于液晶层21的两侧，第一电极层25位于第一取向层27远离液晶层21的一侧，第二电极层26位于第二取向层28远离液晶层21的一侧，驱动电路1分别与第一电极层25和第二电极层26相连，用于向液晶层21提供驱动电压。第一基底23位于第一电极层25远离第一取向层27 的一侧，第二基底24位于第二电极层26远离第二取向层28的一侧。
在一些实施例中，第一基底23和第二基底24可以为玻璃基底，第一电极层25和第二电极层26的材料可以为ITO(Indium Tin Oxide，氧化烟锡)。
以下结合图2和图3对本发明实施例的内建电场的产生过程进行说明。
如图2所示，在外加电场
Figure BDA0003082557180000051
作用下，液晶分子211会在特定平面内发生偏转，同时，液晶层21中存在的游离的离子22也会沿外加电场方向运动，且携带电荷相反的离子22运动方向相反。这些运动的带电离子22分别在第一取向层27 和第二取向层28附近形成电荷相反的离子层。液晶层21内掺杂的离子22的浓度越高，离子22越密集，在外加电场
Figure BDA0003082557180000052
作用下，游离的离子22在液晶层21内单位时间内形成的残压也越大，产生的内建电场也越强。内建电场与外加电场
Figure BDA0003082557180000053
叠加形成有效电场，液晶分子211在有效电场的驱动下偏转。如图3所示，当外加电场
Figure BDA0003082557180000054
反向时，相反电荷的带电离子中和，进而削减内建电场的强度。在外加的反向电场长时间作用下，内建电场的方向也会发生改变。内建电场的大小和方向发生变化，液晶层21内残压也相应变化，而残压的大小和方向又对有效电场产生影响。
需要说明的是，图2和图3示出的是基于VA(vertical alignment，垂直配向) 的液晶层21，但本发明不限于VA结构。为形成VA结构的液晶向列相排列方式，本发明实施例采用了负性液晶，通过在第一取向层27和第二取向层28上进行摩擦取向，负性液晶以微小倾斜角近似垂直于第一取向层27和第二取向层28。
液晶层21在驱动电压下工作，驱动电压产生的内建电场与外建电场形成有效电场，液晶分子211在有效电场作用下发生偏转。当有效电场高于一定阈值 (阈值电压)时，液晶层21内会出现对流致使液晶分子211进入紊乱态。内建电场往往与外建电场方向相反，当外建电场反向时，即在方波驱动电压由正帧进入负帧时，或者，由负帧进入正帧时，外建电场与内建电场同向。此时，液晶层21内有效电场对应的有效电压会大于驱动电压。当有效电压高于用于触发 EHDIs(electro-hydrodynamic instabilities，电动流体动力学不稳定性)的阈值电压时，液晶分子211由向列相状态进入紊乱态，此时，液晶分子211快速偏离原偏转方向，使得透过率发生变化。在外建电场的作用下，液晶层21内携带相反电荷的离子发生中和，导致内建电场强度减弱，有效电场的强度也相应变小。当有效电压其低于用于触发EHDIs的阈值电压时，液晶分子211由紊乱态重新恢复到向列相状态。这样，液晶分子211在紊乱态和向列相状态之间快速切换，产生光脉冲，实现频率可调的光脉冲调制。
结合图2、图3、图4、图5、图6所示，液晶分子211的紊乱态依赖于游离的离子22在强电场作用下加速运动时在液晶层21内形成的对流，其会导致液晶分子211脱离原转动平面发生偏转。不同偏振态下，当液晶分子处于向列相状态和紊乱态时，分别对应着不同的透过率曲线。图4为液晶分子处于向列相状态时，偏振方向平行于取向方向以及偏振方向垂直于取向方向两种偏振态下透过率随电压的变化曲线。图5为液晶分子处于紊乱态时，偏振方向平行于取向方向以及偏振方向垂直于取向方向两种偏振态下透过率随电压的变化曲线。其中，用于触发EHDIs的阈值电压为10V左右，当驱动电压小于该阈值电压时，液晶分子211及掺杂粒子29的长轴平行于第一基底23和第二基底24。如图4 所示，在偏振方向平行于取向方向的入射光照射下，透过率最低。当用略小于该阈值电压(10V)的方波驱动电压驱动本发明的光脉冲调制器时，在内建电场作用下，有效电场对应的有效电压大于阈值电压(10V)，如图5所示，液晶分子211进入紊乱态，此时液晶分子211及掺杂粒子29的长轴仍然平行于第一基底23和第二基底24，但液晶分子211快速偏离原偏转方向，致使透过率快速提高。如图6所示，利用方波驱动电压在极性变换时触发EHDIs，使液晶分子211 在向列相状态和紊乱态间快速切换进而产生光脉冲。在光脉冲发生的时刻，光透过率最大，在没有光脉冲发生的时刻，光透过率最低，由此，光脉冲调制器可以实现快速透光到快速吸光的周期性变化。
在一些实施例中，如图7所示，所述光脉冲调制器还包括温度调节装置3，温度调节装置3与液晶盒结构2相连，用于调节液晶盒结构2的工作温度。温度越高，离子22在液晶层21内的移动速度越快，在外加电场作用下，残压的生长和擦除速率越快，因此，通过改变光脉冲调制器的工作温度(即液晶盒结构2的工作温度，也是液晶的工作温度)可以进一步优化对入射光的调制。
需要说明的是，液晶分子211的翻转速度与温度正相关，温度越高，液晶分子211的黏度越低，翻转速度越快，内建电场的擦除速度也加快，相应的，液晶分子211进入和退出紊乱态的时间越短，输出光脉冲的半腰宽也越小。通过提高液晶盒结构2的工作温度，可以缩短输出光脉冲的半腰宽。
提高液晶盒结构2的工作温度还可以提高输出的光脉冲的峰值。光脉冲是在内建电场和外建电场叠加下触发液晶分子紊乱态下产生的。当液晶分子211 的工作温度升高时，离子22的运动速度加快，在相同时间内，内建电场能够达到比常温下更高的强度，因此，输出的光脉冲的峰值也越高。
液晶分子211进入紊乱态的阈值电压与液晶的电导率相关，通过向液晶层 21内掺杂离子22并提高液晶分子211的工作温度，可提高离子22的基础运动速度，增加液晶的电导率，降低液晶分子211进入紊乱态的阈值电压，实现在较低电压下对入射光的脉冲调制。
在一些实施例中，如图7所示，温度调节装置3包括温度控制单元31和温度调节单元32，温度调节单元32位于液晶盒结构2的至少一侧，用于改变液晶盒结构2的工作温度，温度控制单元31与温度调节单元32相连，用于控制温度调节单元32的温度。在本发明实施例中，如图7所示，温度调节单元32有两个，分别位于液晶盒结构2的两侧。需要说明的是，在一些实施例中，也可以设置一个温度调节单元32。
在一些实施例中，温度控制单元31可以是外部温控电路，通过外部温控电路实现液晶盒结构2的工作温度可调。
在一些实施例中，温度调节单元32的材料可以是透明材料，例如，电阻丝或ITO等加热材料。
在一些实施例中，如图7所示，所述光脉冲调制器还包括隔热单元4，隔热单元4位于温度调节单元32远离液晶盒结构2的一侧。在一些实施例中，隔热单元4可以为透明隔热层，也可以是空气。
在一些实施例中，所述光脉冲调节器还可以包括偏振单元5，偏振单元5为一个，位于液晶盒结构2的入光侧。在本发明实施例中，隔热单元4为一个，位于入光侧的温度调节单元32远离液晶盒结构2的一侧。偏振单元5位于该隔热单元4远离温度调节单元32的一侧。偏振单元5可以为偏振片，通过在液晶盒结构2的入光侧设置偏振单元5，可以对入射光的相位进行调制进而改变出射光的偏振态。
在一些实施例中，离子22包括以下之一或任意组合：两性离子(Zwitterions)、阴性离子(Anions)、阳性离子(Cations)，例如，脱水山梨糖醇单油酸酯、十二烷基硫酸钠、十二烷基三甲基溴化铵等材料的离子。
本发明实施例还提供一种光脉冲调制系统，包括如前所述的光脉冲调制器。
基于前述的光脉冲调制器可制作较大面积的调制面，利用该特性搭配外部光路得到光脉冲调制系统，可实现对高功率入射光的调制，该光脉冲调制系统可以应用于光纤通信等领域。
本发明实施例的光脉冲调制系统，通过在液晶层21中掺杂离子22，并利用驱动电路1在液晶层21形成外加电场，在外加电场的作用下，离子22呈游离态，可以提高液晶层21内游离离子的浓度。游离离子22产生内建电场，由此导致残压的产生，相应改变用于驱动液晶层21内液晶分子偏转的有效电场；方波驱动电压小于阈值电压，在有效电场作用下，触发液晶分子在向列相状态和紊乱态之间切换，在切换过程中，与液晶分子的宾主结构适配的掺杂粒子29跟随液晶分子偏转，改变对入射光的吸收或反射，从而形成光脉冲，实现光脉冲调制。本发明实施例对现有的光脉冲调制器改造小，易于实现，且应用本发明实施例的光脉冲调制器实现光脉冲调制时，可以通过改变驱动电压的频率改变光脉冲的频率，其驱动程序简单，且能够满足多样的调制需求。
在一些实施例中，如图8所示，所述光脉冲调制系统除了包括光脉冲调制器10之外，还包括光扩束装置20和光收束装置30，光扩束装置10位于光脉冲调制器10的入光侧，光收束装置30位于光脉冲调制器10的出光侧。
光脉冲调制器10为前述的光脉冲调制器，由温度控制单元31和驱动电路1 分别控制光脉冲调制器10的工作温度和驱动电压，入射光经光扩束装置20进入光脉冲调制器10，调制输出到光收束装置30。
在一些实施例中，光扩束装置20为Keplerian(开普勒)扩束器，由两片凸透镜组成，能够起到削弱入射光光强分布的作用，扩大入射光的出射面积。光收束装置30为具有收束作用的光学器件，可以为空间光-光纤耦合器，由高倍物镜组成，起缩小调制光截面面积作用。从光收束装置30输出的调制光耦合进入光纤40后再进行传输。所述光脉冲调制系统适用于光纤通信和空间光调制装置，能够适配复杂多样的调制场景。
本发明实施例还提供一种光脉冲调制方法，所述方法应用于如前所述的光脉冲调制器，所述方法包括以下步骤：利用驱动电路向液晶盒结构加载驱动电压以形成外加电场，以使液晶层中的离子在外加电场作用下形成内建电场；其中，驱动电压为方波驱动电压，且驱动电压小于用于触发所述液晶分子电动流体动力学不稳定性的阈值电压，驱动电压用于在极性发生变换时，在内建电场和外加电场叠加得到的有效电场的作用下，触发液晶分子在向列相状态和紊乱态之间切换，在切换过程中，使得掺杂粒子在液晶分子带动下发生偏转产生光脉冲。
在一些实施例中，利用驱动电路向液晶盒结构加载驱动电压之后，还包括以下步骤：调整驱动电压的频率，以改变光脉冲的频率。
改变方波驱动电压的频率，可以实现频率可调的光脉冲输出，如图9所示，为单纯改变方波驱动电压频率下产生的光脉冲示意图。其中，方波驱动电压的频率分别为100mHz、500mHz和1Hz，产生的光脉冲频率为200mHz、1Hz和 2Hz。
在一些实施例中，当光脉冲调制器包括温度调节装置3时，所述光脉冲调制方法还包括：利用温度调节装置提高液晶盒结构的工作温度。温度越高，离子22在液晶层21内的移动速度越快，在外加电场作用下，残压的生长和擦除速率越快，因此，通过改变光脉冲调制器的工作温度可以缩短输出的光脉冲的半腰宽，还可以提高输出的光脉冲的峰值，增加液晶的电导率，进一步优化对入射光的调制。
在一些实施例中，当光脉冲调制器的偏振单元5包括方向能够调节的透光轴时，所述光脉冲调制方法还包括以下步骤：调节偏振单元的透光轴，以改变入射光的偏振方向。
在本发明实施例中，可以转动偏振单元5，当偏振单元5的透光轴垂直于取向方向时，入射光的偏振态与液晶取向相互垂直，此时液晶分子211对入射光的吸收最小，透过率最大，能够输出对入射光快速吸收的光脉冲(如图10所示)。图10与图6的驱动电压相同，图6为光脉冲调制器在驱动电压作用下产生对入射光快速透过的光脉冲的示意图。如果偏振单元5的透光轴平行于取向方向的透过率变化表示为T(t)(如图6所示)，则偏振单元5的透光轴垂直于取向方向的透过率可近似表达为1-T(t)(如图10所示)，在数学意义上可实现输出脉冲的函数调制。同时，在其他偏振方向，该光脉冲调制器也能够实现更丰富的脉冲调制。
本发明的光脉冲调制器、光脉冲调制系统及光脉冲调制方法，基于液晶电动流体动力学不稳定性原理，通过合理设置驱动电压，改变驱动电压的频率，以及改变液晶的工作温度，可实现对输出光脉冲的频率、峰值、半腰宽等参数的调制。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明/发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明/发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明/发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明/发明的保护范围。

Claims (15)

1.一种光脉冲调制器，包括驱动电路和液晶盒结构，其特征在于，所述液晶盒结构内的液晶层中掺杂有离子和掺杂粒子，所述离子用于在外加电场作用下形成内建电场，所述掺杂粒子具有二向色性且与所述液晶层中液晶分子的宾主结构适配，用于吸收或反射入射光；所述掺杂粒子的材料为用于反射或吸收预设波长的入射光的材料；
所述驱动电路与所述液晶盒结构相连，用于向所述液晶盒结构内的液晶层提供驱动电压以形成外加电场；所述驱动电压为方波驱动电压，且所述驱动电压小于用于触发所述液晶分子电动流体动力学不稳定性的阈值电压；在所述驱动电压极性变换时，根据所述外加电场与所述内建电场叠加得到的有效电场触发所述液晶分子在向列相状态和紊乱态之间切换，在切换过程中，所述掺杂粒子在所述液晶分子带动下发生偏转以产生光脉冲。
2.如权利要求1所述的光脉冲调制器，其特征在于，所述掺杂粒子包括染料分子和/或等离子体纳米粒子。
3.如权利要求2所述的光脉冲调制器，其特征在于，所述掺杂粒子包括染料分子和等离子体纳米粒子，所述染料分子与所述等离子体纳米粒子用于吸收或反射的入射光的波长不同。
4.如权利要求1所述的光脉冲调制器，其特征在于，还包括温度调节装置，所述温度调节装置与所述液晶盒结构相连，用于调节所述液晶盒结构的工作温度。
5.如权利要求4所述的光脉冲调制器，其特征在于，所述温度调节装置包括温度控制单元和温度调节单元，所述温度调节单元位于所述液晶盒结构的至少一侧，用于改变所述液晶盒结构的工作温度，所述温度控制单元与所述温度调节单元相连，用于控制所述温度调节单元的温度。
6.如权利要求5所述的光脉冲调制器，其特征在于，还包括隔热单元，所述隔热单元位于所述温度调节单元远离所述液晶盒结构的一侧。
7.如权利要求1-6任一项所述的光脉冲调制器，其特征在于，还包括偏振单元，所述偏振单元位于所述液晶盒结构的入光侧。
8.如权利要求7所述的光脉冲调制器，其特征在于，所述偏振单元包括方向能够调节的透光轴。
9.如权利要求1-6、8任一项所述的光脉冲调制器，其特征在于，所述离子包括以下之一或任意组合：两性离子、阴性离子、阳性离子。
10.一种光脉冲调制系统，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的光脉冲调制器。
11.如权利要求10所述的光脉冲调制系统，其特征在于，还包括光扩束装置和光收束装置，所述光扩束装置位于所述光脉冲调制器的入光侧，所述光收束装置位于所述光脉冲调制器的出光侧。
12.一种光脉冲调制方法，其特征在于，应用于如权利要求1-9任一项所述的光脉冲调制器，所述方法包括：
利用所述驱动电路向所述液晶盒结构加载驱动电压以形成外加电场，以使所述液晶层中的离子在所述外加电场作用下形成内建电场；其中，所述驱动电压为方波驱动电压，且所述驱动电压小于用于触发所述液晶分子电动流体动力学不稳定性的阈值电压，所述驱动电压用于在极性发生变换时，在所述内建电场和所述外加电场叠加得到的有效电场的作用下，触发所述液晶分子在向列相状态和紊乱态之间切换，在切换过程中，使得所述掺杂粒子在所述液晶分子带动下发生偏转产生光脉冲。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，利用所述驱动电路向所述液晶盒结构加载驱动电压之后，还包括：
调整所述驱动电压的频率，以改变所述光脉冲的频率。
14.如权利要求12所述的方法，其特征在于，应用于如权利要求4-6任一项所述的光脉冲调制器，所述方法还包括：
利用所述温度调节装置提高所述液晶盒结构的工作温度。
15.如权利要求12所述的方法，其特征在于，应用于如权利要求8所述的光脉冲调制器，所述方法还包括：
调节所述偏振单元的透光轴，以改变入射光的偏振方向。
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