EXPÉRIENCE MARQUANTE
Figure 1. Structure du composant OASLM: Cristal Photoconducteur-Cristal liquide Modulation spatiale de la phase 1. O6 µ m
crystal light valve. Bien au-delà du traitement optique ces composants à base de matériau cristal liquide ouvraient la voie aux applications grand public très importantes telles que les écrans plats TV et projecteurs TV de haute luminance qui sont des composants à adressage électrique matriciel.
La structure OASLM du LCR et la grande diversité de ses applications en Photonique
Elle est issue des travaux du laboratoire sur l’ holographie dynamique dans les cristaux photoréfractifs qui ont conduit à identifier un cristal aux propriétés remarquables le Bi 12 SiO 20 ou son équivalent Bi 12 GeO 20: création dans ces cristaux à la fois Photoconducteurs et Électro-Optiques- EO – d’ un champ de charge d ' espace qui module l ' indice du cristal par effet photoréfractif et dans ces conditions génère un hologramme dynamique de volume issu de l ' interférence de deux ondes Référence et Signal. Des performances remarquables, un temps de réponse de quelques ms sous éclairement de quelques 10mW / cm ² dans le vert. L’ idée de l’ OASLM-LCR consistera donc à associer un très bon cristal photoconducteur comme le BSO au meilleur milieu EO: une couche mince de cristal liquide nématique dans la mesure où l’ on recherche des temps de réponse du composant de l’ ordre de 1- 20 ms. Le schéma retenu du OASLM sur la figure 1 intègre un cristal BSO d’ épaisseur 1 mm à un film orienté de cristal liquide nématique CL d’ épaisseur de l’ ordre de 10 µ m-20 µ m. Sous éclairement d’ une image projetée sur le BSO dans le domaine spectral bleu-vert, la tension appliquée sur l’ électrode transparente ITO du photoconducteur est reportée sur le cristal liquide en phase nématique qui selon son orientation modifie la phase( mode parallèle CL) ou l’ amplitude( mode twisté CL) de l’ onde plane cohérente traversant le composant. Ce premier composant réalisé en collaboration avec le laboratoire Cristal Liquide du LCR va déjà présenter d’ excellentes caractéristiques. C’ est Philippe Aubourg, doctorant au laboratoire, qui dans le cadre de sa thèse effectuera une analyse du composant incluant modélisations, schéma équivalent, et expériences très complètes de caractérisations EO et sera l ' auteur de la publication originale sur le sujet OASLM-BSO CL [ 1 ]. En relation avec les applications visées au traitement temps réel de l’ information, l’ adressage optique du photoconducteur avait pu être obtenu par projection de l’ image d’ un tube cathodique et puis quelques années plus tard par un mini projecteur TV cristal liquide ou MEMS qui permettait un système compact et fiable. Les principales caractéristiques du composant OASLM étaient les suivantes: dimension typique BSO 20 × 20 × 1 mm – Cristal liquide E7-10 µ m – ∆n: 0.2- Temps de réponse 10 ms- Résolution spatiale 20 µ m – Faible tension de commande < 50V- 200Hz – Tenue au flux IR de l’ ordre de 0.5 J / cm ² – Excursion de phase typique de 0- 2π ou plus selon épaisseur et choix du CL. Les avantages importants de cette structure étaient:
• Fonctionnement en transmission dans IR et proche IR
• Grande surface BSO par exemple: 4 × 4 cm
Figure 2. Mesure de la MTF du composant BSO-CL issu de la référence 1- Image incohérente projetée par OASLM.
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