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本文提出了一种基于Fabry-Perot(FP)谐振滤波效应,由电控液晶(Liquid Crystal或LC)材料所构成的新的灵巧谱成像结构。较MEMS-FP光学滤波结构而言,电控LC-FP结构具有响应速度快、无机械移动、抗外界振动、电调谐、控制电压低、波谱选择灵活等特点。其对入射辐射的波谱选择作用,主要通过调节施加在液晶结构上的电场及其空间分布实现。施加在液晶结构上的控制电压或控制电场的变化,将改变液晶材料的折射率及其空间分布形态,使LC-FP谐振腔中的光波光程产生相应的变化,从而完成对透过FP谐振腔光波波长的调节,达到电控调制出射光频这一目的。对所制电控LC-FP器件进行的性能测试显示了预期的谱选择效果。本文第一章介绍了课题背景及相关知识。第二章介绍了适用于FP谐振滤波的液晶结构的表征与基本性质,包括向列相液晶的指向矢、介电各向异性及电光效应等。分析了实现LC-FP效应的基本方法以及相关器件的发展情况。根据向列相液晶的电物理特性,提出了以电控液晶为调谐材料,基于外界电压驱动的FP谱干涉器件的基本结构。第三章介绍了LC-FP谱器件的结构设计和仿真情况。给出了器件的整体结构,FP型腔体厚度的选择及优化,高反射膜系的设计及膜层材料的选择等。建立了液晶分子在电场控制下的空间排布数学模型,通过迭代计算对其进行了数学仿真,确定了器件的基本结构参数。在上述基础上,制作了空气腔FP器件,实验测试结果与仿真情形一致。第四章介绍了制作LC-FP器件的工艺流程。关键性的工艺步骤包括:(1)在氧化铟锡(Indium-Tin-Oxide或ITO)玻璃基片上制作布拉格高反射膜及膜系;(2)通过旋转涂布法制作锚定液晶分子的聚酰亚胺(Polyimide或PI)液晶定向层,包括PI成膜、固化、摩擦形成微定向结构等;(3)利用微间隔子制作具有微米特征尺寸的LC-FP腔体及液晶灌注与器件封装等。经过试验,建立了一套有效的器件制作工艺流程,探索并优化了多项关键性的工艺参数。第五章介绍了设计与构建测试电控LC-FP谱器件性能的光学检测系统。对厚度不同的LC-FP器件进行了性能参数测试,获得了通过调控控制电压、控制信号频率、光束入射角、液晶(腔体)厚度等情形下,LC-FP谱器件的光谱透过性能指标。测试结果表明,所制LC-FP器件达到了预期的参数指标要求。最后,对电控LC-FP器件的制作工艺提出了改进建议,展望了LC-FP谱成像技术的发展前景。