超强激光科学卓越创新简报

(第三百八十三期)

2023年4月19日

上海光机所在新型介质膜配向液晶相位延迟器件研究方面取得进展

　　近期， 薄膜光学实验室与上海理工大学合作在新型介质膜配向液晶相位延迟器件的研究取得进展。采用倾斜沉积介质膜对液晶进行配向，与基于传统聚酰亚胺薄膜配向的可调相位延迟器件进行了抗激光损伤等性能的比较研究，为介质膜配向的液晶器件在高功率激光系统中的实际应用提供了指导，相关研究成果以“Comparative study of liquid crystal variable retarder with rubbed polyimide and SiO2 thin films by glancing angle deposition”为题发表于Modern Physics Letters B。

　　基于液晶电光响应特性所研制的光子器件可精密控制激光束的偏振态、振幅和相位，使激光光束达到所需要的输出特性，并且在无须机械转动、响应速度快、相位延迟量随驱动电压连续可调等方面具有突出优势。随着高功率激光技术的发展，对液晶相位调控器件的抗激光损伤能力要求也越来越高。

　　在该研究中，研究人员基于倾斜沉积SiO₂薄膜制备了液晶可调相位延迟器件，将其与聚酰亚胺摩擦配向的液晶可调相位延迟器件进行了抗激光损伤等性能的比较研究。SiO₂薄膜配向的液晶延迟器的激光诱导损坏阈值为1.84J/cm²（@1064nm，12ns），其抗激光损伤性能优于基于聚酰亚胺配向膜制备的液晶可调相位延迟器件。

　　相关研究得到了国家自然科学基金的支持。

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图1 氧化硅薄膜和聚酰亚胺薄膜的表面形貌（a）氧化硅薄膜（b）聚酰亚胺薄膜

图2 液晶可调相位延迟器在LED背光板和正交偏振片下的照片（a）氧化硅薄膜配向（b）聚酰亚胺薄膜配向