第29卷第4期光学技术Vol.29No.42003年7月OPTICALTECHNIQUEJuly2003文章编号:100221582(2003)0420504202图像火灾探测中液晶光阀的特性X马绥华,陈涛,吴龙标(中国科学技术大学火灾国家重点实验室,安徽合肥230027)摘要:在实验的基础上,深入研究了TN型液晶光阀的原理和光学特性。发现TN型液晶光阀对红外波段和可见光波段所产生的不同透射和截止效应都取决于光阀的偏振片。分析了液晶光阀的视角和波谱透过率等因素对图像火灾探测的影响,并指出了在利用液晶光阀做光开关的火灾探测系统中应该注意的问题。关键词:液晶光阀;图像火灾探测;红外光谱特性中图分类号:O433.52;TP391文献标识码:ACharacterofliquidcrystallightvalveinimagefiredetectionMASui2hua,CHENTao,WULong2biao(StateKeyLaboratoryofFireScience,UniversityofScienceandTechnologyofChina,Hefei230027,China)Abstract:Theinfraredlight2wavecantransmitinwhicheverstateofTNliquidcrystallightvalve,butthevisible2lightcutsinoffstateandtransmitsinonstate.ThischaracterofTNliquidcrystalvalveisstudiedbasedonthecandlecombustexperi2ment.Theexperimentresultshowsthatthepolarizerofthelightwavecanpolarizethevisiblelightwaveandcanletoutthein2fraredlightwave.Theeffectofthefireimagedetectionisanalyzedresultingfromthevisualangleandthelighttransmissionra2tiooflightvalve,andsomeproblemsinprojectarepointedoutwhenusingtheTNliquidcrystallightvalveasthelightswitch2er.Keywords:liquidcrystallightvalve;imagefiredetection;infraredspectralcharacter片,所以在亮态时对可见光的透过率比TN型液晶1引言光阀高,但在暗态时对红外波段光的透射率比TN在实时光学处理、光计算等方面,液晶光阀被广型的液晶光阀稍小。泛的用来作为空间光调制器。在图像火灾探测中,2液晶光阀的光学特性利用液晶光阀的特殊光学性质来进行透红外滤波,使CCD彩色摄像机能够捕捉到火焰燃烧时的红外2.1液晶光阀的光闸原理辐射。通过对火焰图像的亮度、面积、增长情况、燃火灾中通常应用的液晶光阀是TN常黑型,它烧不规则的情况进行综合分析来识别火灾[1]。对可见光波具有开关效应,对近红外光波全部透射。目前,火灾图像探测都是通过明火所释放的红TN90°液晶光阀是由两块平行偏振片和一个液晶盒外辐射来探测火灾的。在图像获取系统中采用了三构成。当通过起偏器的直线偏振光穿过各向异性的种透红外滤光片:透红外可见光吸收玻璃,PCTS胆液晶盒时产生双折射,光的偏振方向沿分子光轴旋甾相组织液晶光阀和TN型液晶光阀。透红外可见转90°,在平行的后偏振片上发生遮光。给液晶盒光吸收光学玻璃的滤波曲线最陡峭。由于透红外可施加电压,当超过阈值电压时,液晶分子的长轴开始见光吸收玻璃是一种带通滤波器,所以在工程中无沿电场方向倾斜,当达到2倍阈值电压时,除了电极法用它与防盗监控系统和防火监控系统兼容。液晶基板表面处的液晶分子外,其余所有的液晶分子的光阀的构造特殊,它无论是在亮态还是在暗态,对近长轴一律都沿电场方向进行再排列,这时90°的旋红外光的透过滤都很高,而它的这两种状态对可见光效应消失,所有光波都可以透过。光波段呈现出截然不同的透过及截止效应。因此利对于90°的TN液晶层来说,实现对可见光的开用液晶光阀能够实现与防盗监控和火灾监控的兼关必须满足以下不等式:容。由于PCTS胆甾相组织液晶光阀[2]不需要偏振Δnd/λm0.5(1)X收稿日期:2002212212;收到修改稿日期:2003202224作者简介:马绥华(19782),女,陕西省人,中国科学技术大学火灾国家重点实验