Desarrollo de Elementos Ópticos Adaptativos Basados ​​en Cristales Líquidos para Aplicaciones Espaciales

Desarrollo de Elementos Ópticos Adaptativos Basados ​​en Cristales Líquidos para Aplicaciones Espaciales


Objetivos del proyecto:

  • Identificar, revisar y evaluar el estado actual de los elementos adaptativos optoelectrónicos programables (POE).
  • Diseñar y fabricar un POE producido según una especificación acordada (POE de dirección láser).
  • Para probar y caracterizar el POE producido. Un aspecto particularmente importante de este contrato es una mayor comprensión de cómo los materiales y las tecnologías involucradas en las estructuras de los PDE reaccionan a las condiciones ambientales experimentadas en las actividades espaciales.
  • Producir una hoja de ruta de tecnología que identifique las principales áreas de aplicación para las tecnologías POE y los desarrollos necesarios para lograr el máximo rendimiento y durabilidad.

Selección de cristal líquido

Study of transition times in a 1.5 mm thick cell (1781 A3) with 250 nm retardation

Study of transition times in a 1.5 mm thick cell (1781 A3) with 250 nm retardation

Tecnología de cristal líquido

  • Moléculas de forma de varilla que se alinean automáticamente creando una estructura uniaxial macroscópica generalmente birrefringente.
  1. Cristales líquidos estándar: anisotropía óptica y eléctrica positiva – paralela
  2. VAN (Vertical Align Nematics) cristales líquidos – perpendiculares.
  • Cambio rápido
  • Disminución de la susceptibilidad a los flecos
  • Menos diafonía
  • El estado vertical absorbe menos UV.
  • Diseñado para soportar alta intensidad de luz y temperatura de trabajo elevada (50ºC)

Conversión del diseño del controlador I-Chip-On-Glass

  • Una solución convencional para micropantallas de alta resolución
  • Tecnología no probada en las instalaciones de UPM
  • Imposible separar electrónica y dispositivo
  • Número reducido de conexiones externas
  • Elección limitada de conductores

–No todos los controladores de pantalla son adecuados para esta aplicación.

Conversión de diseño de controlador II – Placa de circuito flexible (FCB) o Chip-On-FlexDriver design trade-off II - Flexible circuit board (FCB) or Chip-On-Flex (COF)

  • Una solución convencional para pantallas de alta resolución
  • Tecnología no probada en las instalaciones de UPM

–Necesario para comprar FCB fabricado externamente

–La posibilidad de soldar virutas sobre flex es estudiada por Emxys

  • Un conector de alta densidad crítico por 500 líneas
  • Número reducido de conexiones externas
  • La interconexión del circuito del controlador y las pistas ITO se realiza con un adhesivo conductor anisotrópico Hitachi ANISOLM® AC-8955YW-23

Conducción e interconexión

El microcontrolador gestiona la comunicación desde la PC con el chip SSD1783 (Solomon Systech Limited) a través de una interfaz serial de bus SPI y también, entre la placa del POE y la computadora (usando un enlace Bluetooth). El equipo decidió implementar comunicaciones Bluetooth para mejorar la usabilidad del sistema durante las pruebas POE en el banco óptico.

The microcontroller manages the communication from the PC with the chip SSD1783 (Solomon Systech Limited) via a serial SPI bus interface and also, between the POE board and the computer (using a Bluetooth link). The team decided to implement Bluetooth communications in order to improve the usability of the system during the POE tests on the optical bench.

Lea más sobre todo el proceso de desarrollo en el informe completo a continuación

 

Conclusiones

  • Los elementos ópticos programables que utilizan cristales líquidos son una tecnología prometedora de uso del espacio.
  • Se ha diseñado un viraje de viga, previsto para poder soportar el entorno espacial.
  • Las pruebas aún no han comenzado.
  • Impulsando la complejidad de la electrónica debido a la gran cantidad de píxeles.
  • Pero la flexibilidad de la electrónica de manejo conducirá a dispositivos LC multipropósito.

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