JP2004511017A5

JP2004511017A5 -

Info

Publication number: JP2004511017A5
Application number: JP2002533268A
Authority: JP
Filing date: 2001-09-21
Publication date: 2005-03-03

Claims

コヒーレント光ビームに対して空間的な位相変調を行う電子光学的空間光変調器であって、
アレイに分散されており、発振する電気的励起を受け取るようにそれぞれが構成されている１組の駆動電極（７２）と、
前記コヒーレント光ビームを受け取るように構成され、前記１組の駆動電極に近接することにより前記駆動電極からの電気的励起を局所的領域において受け取るように配置されている液晶材料であって、前記局所的領域によって受け取られる前記局所的電気的励起の周波数に関係して前記局所的領域において変動する誘電率を有している液晶材料（８２）と、
前記液晶材料の第１の表面の上に配置され前記コヒーレント光ビームを受信及び送信するように構成されている透明な頂部電極（８０）と、
を更に備えており、前記駆動電極は、前記液晶材料によって前記第１の表面から分離されていて、第２の表面においてあるパターンで分散されている平坦で反射性の電極を備えていることにより、前記第１及び第２の表面は、液晶材料の層を画定しており、
前記電気的励起は、前記透明な頂部電極と前記駆動電極との間に加えられる電位であり、それによって、前記液晶層において発振する電場が確立されることを特徴とする電気光学的空間光変調器。
請求項１記載の空間光変調器において、前記１組の駆動電極に前記複数の発振する電気的励起を提供する電気的励起回路（７４）を更に備えており、
前記複数の電気的励起は、それぞれの複数の独立な選択可能な周波数で発振することを特徴とする空間光変調器。
請求項２記載の空間光変調器において、前記励起回路は、１００Ｈｚから５００ｋＨｚの周波数範囲における発振する電気的励起を提供することを特徴とする空間光変調器。
請求項１記載の空間光変調器において、
光学的に反射性であり導電性の接地面（８８）を更に備えており、前記接地面は、前記コヒーレント光ビームに対する半波長の整数倍に実質的に等しい距離だけ前記電極の背後に変位していることを特徴とする空間光変調器。
請求項４記載の空間光変調器において、前記接地面は、非導電性領域によって相互に分離されている複数の光学的に反射性の導体に分割され、前記反射性の導体は、前記駆動電極に対してずれており前記駆動電極の間を通過する前記コヒーレント光ビームからの放射を受け取り反射することを特徴とする空間光変調器。
請求項１記載の空間光変調器において、前記液晶材料は、誘電異方性と駆動周波数との間の関係におけるクロスオーバ・ポイントを有するネマチック液晶を含み、
前記クロスオーバ・ポイントは、前記誘電異方性が符号を変更する周波数であり、
前記誘電異方性は、前記液晶のネマチック・ディレクタ軸と（ａ）平行な電場に対する誘電率と前記液晶のネマチック・ディレクタ軸に対して（ｂ）垂直な電場に対する誘電率との差として定義されることを特徴とする空間光変調器。
コヒーレント光ビームに対して光学的位相遅延勾配を加えることによって前記コヒーレント光ビームを電子光学的にステアリングする方法であって、
前記コヒーレント光ビームの経路に配列されている周波数応答性の液晶材料であって、局所的に加えられた発振している電磁場の周波数に応答して局所的に変動する誘電率を有する液晶材料（８２）の薄い層を提供するステップと、
前記層において空間的に分散された複数の独立の電気的励起を用いて前記液晶材料を駆動することにより、前記層において少なくとも１つの方向に誘電率の空間的変動を生じさせるステップと、
を含んでおり、前記複数の電気的励起は、前記液晶層において二次元マトリクス状に分散されていることにより、２つの独立な同一平面にはない角度によってビームをステアリングする勾配を、２次元のベクトルに沿って生じさせることができ、
前記液晶に加えられる前記励起はおよそモジュロ２πでのｘとｂとの乗算結果の位相シフトを生じるように予め定義されており、ｘは個々の電極に位置を割り当てる位置インデクスであり、ｂはｘ方向の位相勾配であり、よって、モジュロ２πのパターンで０と２πとの間を変動する位相ランプを前記コヒーレント光ビームに与えることを特徴とする方法。
請求項７記載の方法において、前記複数の独立な電気的励起は、前記液晶材料層の表面の上に配置された反射性電極（７２）を介して前記液晶材料を駆動し、この方法は、前記コヒーレント光ビームを反射性電極から反射させるステップを更に含むことを特徴とする方法。
請求項８記載の方法において、前記電極は二次元アレイにおいてパターニングされ、前記液晶に加えられる前記励起はおよそモジュロ２πでのｙとｃとの乗算結果の別の位相シフト勾配を第２の方向に生じるように定義されており、ｙは個々の電極に第２の位置成分を割り当てる第２の独立な位置インデクスであり、ｃはｙ方向の位相勾配であり、よって、モジュロ２πのパターンで０と２πとの間を変動する位相ランプを前記コヒーレント光ビームに与えることを特徴とする方法。