【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光开关，特别涉及一种强度可调的界面散射式液晶光开关及其工作方法。
技术介绍
1、光开关是一种重要的调光器件，主要用于光路传输切换，光束强度调节、相位调控以及偏振过滤，已被广泛应用于光纤通信、液晶显示、光学成像等领域。液晶光开关是一种利用液晶材料光电特性的电控调光器件，相较于传统的机械式光开关，液晶光开关具备体积小、能耗低、性能稳定、易调节等优点。根据调光机制的不同，液晶光开关可分为偏振型和非偏振型，偏振型液晶光开关通常包含一对正交偏振片，通过电场驱动液晶来切换光的偏振方向，由于偏振片的吸光特性，偏振型液晶光开关对非偏振光的透光率较低，一般仅用于对偏振光的调控；非偏振型液晶光开关则不含偏振片，是一种非偏振依赖型调光器件，现有非偏振型液晶光开关通常采用聚合物分散液晶(pdlc)的技术方案，包含一个聚合物液晶层，液晶被分散在聚合物中成微滴状，在未施加电场时，由于液晶微滴与周围聚合物的存在折射率差，入射光在层内散射，聚合物液晶层呈现散射态(闭光态)，施加合适电场可切换至透光态，此方案只能通过增加pdlc层厚来提高闭光率，而增加pdlc层厚不仅会导致驱动电压大幅升高，且会降低通电后的透光率。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于，提供一种强度可调的界面散射式液晶光开关及其工作方法。本专利技术通过控制聚合物层与液晶层的折射率差来调节透光率，实现开关的切换，且具有驱动电压低和透光率强的特点。
2、本专利技术的技术方案：一种强度可调的界面散射式液晶光开关，包括液晶层，液
3、上述的一种强度可调的界面散射式液晶光开关中，所述透明基板为透明玻璃或透明柔性pet板。
4、前述的一种强度可调的界面散射式液晶光开关中，所述透明电极层的材质为氧化铟锡。
5、前述的一种强度可调的界面散射式液晶光开关中，所述聚合物层的材质为高透光性聚合物。
6、前述的一种强度可调的界面散射式液晶光开关中，所述高透光性聚合物为聚氯乙烯、聚碳酸酯或聚丙烯酯。
7、前述的一种强度可调的界面散射式液晶光开关中，所述液晶层为正性向列相液晶，正性向列相液晶的短轴折射率与表面粗糙的聚合物层折射率一致，正性向列相液晶的长轴折射率大于表面粗糙的聚合物层折射率。
8、前述的一种强度可调的界面散射式液晶光开关的工作方法，在所述透明电极层不施加电压时，液晶层的液晶在聚合物层形成的粗糙表面上随机取向，液晶层的折射率大于聚合物层折射率，入射光在聚合物层的粗糙表面上发生散射及漫反射，呈现闭光态；在所述透明电极层施加电压时，液晶层的液晶被电场取向，液晶层的折射率趋近于聚合物层折射率，入射光的散射和漫反射效应逐渐减弱，最终在饱和电压下呈现透光态。
9、与现有技术相比，本专利技术通过施加电场来调节液晶层的液晶取向，折射率发生对应的变化，其变化的折射率与表面粗糙的聚合物层的固定折射率之间形成变化的差值，进而实现透光率的调节，完成开关的切换；结构上本专利技术液晶层和聚合物层的粗糙表面接触形成散射界面，传统的pdlc层的液晶成微滴状分布在聚合物层中形成散射层，因此在工作时pdlc层以层间散射的形式进行透光率调节，其闭光率和对比度依赖于pdlc层厚，而增加厚度会影响电场作用范围因此会大幅影响驱动电压，同时也会降低透光态下的透光率，本专利技术闭光率和对比度取决于聚合物层的表面粗糙度和与液晶层的折射率差，增加聚合物层的粗糙度和与液晶层的折射率差可提升闭光率和对比度且不会影响驱动电压；本专利技术通过控制聚合物层与液晶层的折射率差来调节透光率，实现开关的切换，且具有驱动电压低和透光率强的特点。
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1.一种强度可调的界面散射式液晶光开关，其特征在于：包括液晶层(1)，液晶层(1)的上下两面分别设置有聚合物层(2)，聚合物层(2)外侧面设有透明电极层(3)，透明电极层(3)的外侧面设置有透明基板(4)；所述聚合物层(2)作为液晶层(1)的粗糙界面。
2.根据权利要求1所述的强度可调的界面散射式液晶光开关，其特征在于：所述透明基板(4)为透明玻璃或透明柔性pet板。
3.根据权利要求1所述的强度可调的界面散射式液晶光开关，其特征在于：所述透明电极层(3)的材质为氧化铟锡。
4.根据权利要求1所述的强度可调的界面散射式液晶光开关，其特征在于：所述聚合物层(2)的材质为高透光性聚合物。
5.根据权利要求4所述的强度可调的界面散射式液晶光开关，其特征在于：所述高透光性聚合物为聚氯乙烯、聚碳酸酯或聚丙烯酯。
6.根据权利要求1所述的强度可调的界面散射式液晶光开关，其特征在于：所述液晶层(1)为正性向列相液晶，正性向列相液晶的短轴折射率与表面粗糙的聚合物层(2)折射率一致，正性向列相液晶的长轴折射率大于表面粗糙的聚合物层(2)折
7.根据权利要求1-6任一项所述的强度可调的界面散射式液晶光开关的工作方法，其特征在于：在所述透明电极层(3)不施加电压时，液晶层(1)的液晶在聚合物层(2)形成的粗糙表面上随机取向，液晶层(1)的折射率大于聚合物层折射率，入射光在聚合物层(2)形成的粗糙表面上发生散射及漫反射，呈现闭光态；在所述透明电极层(3)施加电压时，液晶层(1)的液晶被电场取向，液晶层(1)的折射率趋近于聚合物层(2)折射率，入射光的散射和漫反射效应逐渐减弱，最终在饱和电压下呈现透光态。
...【技术特征摘要】
1.一种强度可调的界面散射式液晶光开关，其特征在于：包括液晶层(1)，液晶层(1)的上下两面分别设置有聚合物层(2)，聚合物层(2)外侧面设有透明电极层(3)，透明电极层(3)的外侧面设置有透明基板(4)；所述聚合物层(2)作为液晶层(1)的粗糙界面。
2.根据权利要求1所述的强度可调的界面散射式液晶光开关，其特征在于：所述透明基板(4)为透明玻璃或透明柔性pet板。
3.根据权利要求1所述的强度可调的界面散射式液晶光开关，其特征在于：所述透明电极层(3)的材质为氧化铟锡。
4.根据权利要求1所述的强度可调的界面散射式液晶光开关，其特征在于：所述聚合物层(2)的材质为高透光性聚合物。
5.根据权利要求4所述的强度可调的界面散射式液晶光开关，其特征在于：所述高透光性聚合物为聚氯乙烯、聚...
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