研究目的
开发一种用于实时多光谱成像系统的高速窄带液晶滤光片。
研究成果
所开发的液晶可调谐滤光片（LCTF）实现了5纳米半高全宽的窄带通和30毫秒的快速波长切换时间，支持以22.7帧/秒的帧率进行实时多光谱成像。该系统高度适用于各类光谱成像应用，并具有进一步提升透射率的潜力。
研究不足
所开发的液晶可调谐滤光片（LCTF）透射率约为20%，由于偏振片和干涉滤光片等组件的影响导致数值较低；透射率的提升被列为未来研究课题。关断过程中的响应时间最慢，表明存在优化空间。
1：实验设计与方法选择：
本研究基于Lyot滤波器原理设计了一种液晶可调谐滤光片（LCTF），优化了窄带通和快速切换性能。该滤光片采用干涉滤光片、偏振片、相位延迟片和三个液晶单元构成。驱动方法包含过驱动技术以提升切换速度。
2：样品选择与数据来源：
滤光片使用特定材料与组件制作，透射光谱通过分光光度计测量。响应时间采用高速光学探测器评估，成像测试则使用LED与CMOS图像传感器完成。
3：实验设备与材料清单：
设备包括分光光度计（JASCO公司V-670型）、高速光学探测器（Cremo Vision公司CV-RS110型）、干涉滤光片、偏振片、相位延迟片、液晶单元（采用DIC公司MO38向列相液晶材料）、特定波长LED、透镜及CMOS图像传感器。
4：实验流程与操作步骤：
完成LCTF的设计与制作后，测量其透射光谱，在常规与过驱动模式下评估响应时间，并利用LED与图像传感器的系统配置采集多光谱图像。
5：数据分析方法：
通过分析透射光谱确定半高宽（FWHM）与透射率，对比不同驱动模式下的响应时间，利用采集图像验证系统性能。
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spectrophotometer
V-670
JASCO Corp.
Used to measure the transmission spectrum of the developed LCTF.
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high speed optical detector
CV-RS110
Cremo Vision
Used to measure the response time of the LC cells in the filter.
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liquid crystal material
MO38
DIC Corp.
Used in the LC cells for its birefringence properties to enable wavelength tuning.
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interference filter
Provides narrow bandpass transmission at specific wavelengths (630 nm, 800 nm, 960 nm, 1050 nm) with FWHM less than 10 nm.
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CMOS image sensor
Used to capture multispectral images in the imaging system.
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LEDs
Used as light sources at specific wavelengths (630 nm, 800 nm, 960 nm, 1050 nm) for testing the LCTF.
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