实现40°方向偏转的液晶器件
美国BNS公司能够提供大角度的液晶偏转器件，最大偏转角度达到40°，分辨率为0.625°，在X和Y方向能够偏转4096个不同的角度。
原理介绍
单片结构的原理
上述光学头由12层液晶结构组成，每一层液晶由两片组成，第一片是液晶相位延迟器（wave plate），第二片是液晶偏振光栅（PG，
polarzation grating）。当PG处于on状态，不发生偏转，当PG处于off状态时，左旋/右旋圆偏振光分别偏转一定角度，BNS公司的
PG永远处于off状态。其次液晶相位延迟器用于控制在左旋和右旋圆偏振之间相互切换，使得某一个偏转方向的效率达到最高。
偏转角度效率公式
不偏转
左旋/右旋圆偏振光
其中Γ表示当光束经过液晶相位延迟器后，为左旋或者右旋的时候，能够达到最高的效率
S3是归一化后的斯托克斯常量
多片结构
每一层都能够偏转一定的角度，将不同层叠加到一起后偏转角度进一步增大。BNS公司采用的12层结构是第一片X方向偏转0.625°，第
二片Y方向偏转0.625°，第三片X方向偏转1.25°，第四片Y方向偏转1.25°，以此类推，后面的最大偏转角度是前面的两倍，理论上最大
偏转角度为39.375，实际测量稍有差别，这一片最大角度为43.3349°。
操作方法
BNS公司提供一个光学头，一个控制盒，以及一套串口命令，简单操作是利用串口调试助手发送命令来控制光束偏转角度，后者也可
以自己编程控制。
控制盒内由三个文件，分别为setup.txt，vlut.txt，angles.txt
setup.txt
这是一个初始化文件，当设备启动后，首先就是原型setup.txt中的内容。首先初始化一些参数，然后建立一个sequence，让光束在四
个角度内循环偏转
F,2000
ncells,12
nangles,4096
raf,angles.txt
ravf,vlut.txt
tup,8000
tdown,16000
o,1
nss,4
ss,1,1236,500000
ss,2,1261,500000
ss,3,2861,500000
ss,4,2836,500000
seq,1
vlut.txt
理论角度对应电压的查询表，下表只是截取了部分内容。左边两列对应X和Y方向的角度，这是理论的角度，不是实际测量角度，后面
十二个为液晶相位延迟器件的半波电压。
-39.375 -39.375 1.750 1.631 1.641 0.928 1.032 1.720 1.922 1.886 2.102 0.985 2.349 1.878
-39.375 -38.125 1.750 0.910 0.920 0.937 1.026 1.725 1.918 1.870 2.102 0.975 2.318 1.855
-39.375 -36.875 1.750 1.631 1.641 1.660 1.752 1.730 1.913 1.855 2.102 0.966 2.289 1.834
-39.375 -35.625 1.750 0.910 0.920 1.680 1.730 1.735 1.908 1.839 2.103 0.957 2.266 1.815
-39.375 -34.375 1.750 1.631 1.641 0.928 1.032 0.932 1.094 1.823 2.103 0.948 2.248 1.799
-39.375 -33.125 1.750 0.910 0.920 0.937 1.026 0.936 1.083 1.807 2.103 0.939 2.235 1.786
-39.375 -31.875 1.750 1.631 1.641 1.660 1.752 0.940 1.073 1.792 2.104 0.930 2.228 1.774
-39.375 -30.625 1.750 0.910 0.920 1.680 1.730 0.943 1.062 1.776 2.105 0.921 2.226 1.766
当光束经过后面几片的时候，光束发生较大角度的偏转，半波电压也随着角度的变化而变化，半波电压也不再是一个固定的值
下面几张图片，是依据vlut.txt中某一列得到的曲线
angles.txt
vlut.txt左边两列是理论上的角度，实际偏转角度另外测量，测量结果已经放入angles.txt，下表也是部分截取的内容，左边一列是实际
测量角度，右边一列为理论的角度。
-43.3349 -39.375
-41.6398 -38.125
-39.9883 -36.875
-38.3757 -35.625
-36.7999 -34.375
-35.2543 -33.125
-33.7377 -31.875
-32.2474 -30.625
-30.7938 -29.375
-29.3493 -28.125
-27.9253 -26.875
-26.5196 -25.625
-25.1323 -24.375
-23.7592 -23.125
-22.4006 -21.875
-21.055 -20.625
-19.733 -19.375
-18.4104 -18.125
-17.0981 -16.875
参考文献：
如果想要获取更多的资料，可以参考文献:
Wide-angle, nonmechanical beam steering with high throughput utilizing polarization gratings
相关文献：
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