光寻址液晶空间光调制器的非对称动态全息光栅

为克服传统记录方式光栅一级衍射效率不高对液晶空间光调制器应用产生的限制,采用斜入射方式记录了非对称薄动态全息相位光栅,光栅的一级衍射效率达到60%。基于非对称的液晶分子取向,给出了光栅产生的物理机制,提出了非对称光栅的数学模型。该研究促进了液晶材料在实时光学信息处理领域的科举研究,拓宽了液晶材料的应用范围。     

向列相液晶中热致相位光栅的研究

本文研究了向列相液晶中热致相位光栅产生的简并四波混频过程.理论上得到的半定量公式表明,混频信号上升过程由快分量和慢分量组成.向列相MBBA的实验结果与理论分析相符.     

不同常数电控双折射无刻痕液晶光栅的电光特性研究

本文选取向列相液晶MLC-7700-100制备电控双折射无刻痕液晶光栅,三种液晶光栅的光栅常数分别为200μm,100μm,66.7μm,并采用波长为λ=632.8nm的He-Ne激光为光源,照射液晶光栅。同时对液晶光栅施加频率为f=100Hz的交流信号,在电压驱动下得到不同的衍射光斑,研究电压驱动下第1级衍射光斑的电光特性改变的情况。     

聚合物分散液晶全息光栅红外波段电光调制的特性

研究了聚合物分散液晶全息光栅在1 550 nm红外通信波段的电光调制特性，定性分析了不同驱动电压和不同频率的调制电场在红外波段上对聚合物弥散液晶全息光栅衍射效率和透射效率的影响.通过电介质理论，解释了交变调制电场的频率会改变聚合物弥散液晶全息光栅的介电常数，从而对电光调制的效果产生影响；验证了聚合物弥散液晶全息光栅作为红外光通信掺铒光纤放大器增益均衡器的可行性.     

光折变全息记录中的光束耦合效应研究

通过对光折变全息记录过程中光束耦合效应的理论分析,发现由于不同的光轴设置方向对应不同的光束耦合作用,导致了在记录光光束比一定的条件下利用两个光轴设置方向得到的两个稳态光栅的衍射效率之间存在一定的差异,分析结果表明,在记录过程中利用光束耦合作用产生的这种自增强效应可以得到较高的稳态光栅衍射效率,并得到实验结果的验证,说明在实际应用中必须考虑和利用这种自增强效应。     

光的偏振态对向列相液晶中光栅衍射的影响

通过二波耦合实验研究了不同偏振态的两束写入光在向列相液晶中形成光栅的衍射现象。实验发现,水平偏振态(P-P偏振)照射时形成的光栅具有比竖直偏振态(S-S偏振)照射时大得多的能量耦合,且能量耦合方向完全相反。更重要的是,当光栅形成之后改变其中一束光的偏振方向时,透射光和衍射光的强度会随着其中一束光的偏振态的改变而变化。可见,光的偏振态在决定NLC分子非线性取向时是一个非常重要的参数,在以后的光电子功能器件应用中与偏振光相关的分子取向产生的非线性光学现象将会非常有用。     

掺杂染料的液晶层内空间电荷场及光折变研究

对液晶层内的空间电荷场,光折变效应进行了较详细的理论研究．提出光折变效应主要同掺杂的杂质离子产生的光电荷感生空间电荷场有关．在掺杂染料的液晶中观察了光束的自衍射和双光束耦合等现象．分析了实验现象,提出和发展了新的理论模型．实验中得到结果同理论结果符合得较好．     

体光折变栅的高阶衍射

本文探讨了在光折变晶体写入体相位栅产生高阶衍射的物理机制，在光栅的写入过程中，振幅和位相耦合分别引起光栅振幅和位相的不均匀，这两种不均匀性导致光栅波矢的附加横向分量，后者可有效地补偿高阶衍射的波矢失配，同时一旦高阶衍射在晶体表面出现，具有高增益值的光折变值晶体通过多波耦合将保证它随传播距离增长，这是在光折变晶体中形成高阶衍射光束的重要原因。     

三能级Λ型原子系统中边频对相位调制光栅的影响

利用原子相干与干涉效应研究了三能级∧型原子系统中边频对相位调制电磁感应光栅的影响。结果表明由于边频相干,该结构中电磁感应透明窗口从一个拓展到多个。调节合适的边频强度,分析吸收色散性质,利用边频相干效应,相位衍射光栅强度尤其是一阶衍射得到增强。该系统内合适的探测场失谐、边频与中心频率之间的频差、相互作用长度也对相位调制光栅效率起到增强作用。该研究对于发展新颖的量子信息光学、量子网络及光学成像等方面的器件有着潜在的应用。     

磁场调制下液晶指向矢偏转特性的研究

液晶具有独特的物理化学特性,体现电、磁各向异性,且光学上类似单轴晶体。当对液晶体系施加磁场,液晶指向矢将随着磁场的大小而发生偏转。利用液晶连续体弹性理论模型,研究了沿面排列的向列相液晶分子在外磁场作用下的光学调制效应,通过差分法数值模拟液晶分子指向矢的偏转特性,并对液晶磁致双折射效应进行了分析研究,为更好地研究液晶型偏振光调制器提供理论基础。     

丝状液晶非线性光学衍射效应的弛豫时间研究

本文研究了丝状液晶在光感应下产生衍射光束的弛豫时间,找出了与分子重新取向的响应时间相联系的对应关系,对影响弛豫时间的三种重要因素作了理论分析。对MBBA的弛豫时间测量结果与理论计算结果一致。     

对位相全息光栅折射率调制度的估算

从讨论全息光栅理论出发,推导出位相型全息光栅折射率调制度、平均折射率、乳胶厚度和消隐角之间的关系,从而找到了估算位相型全息折射率调制度的一种新方法.理论分析得知衍射效率η与曝光量E的关系主要取决于全息光栅折射率调制度n1.同时,在波长为632.8nm,参、物光夹角为40°,参物之比为11的情况下,利用KT-D干板获得无吸收调制的位相全息光栅,测得相应的相对衍射效率和Bragg角偏移Δφ的关系曲线,并对其结果进行具体分析.图3,参5.     

梳型高分子聚合物液晶的相变

利用Freiser关于液晶分子相互作用模型,建立了梳型高聚物分子的哈密顿量,适用变分程序导出高聚物液晶结合相序参数自洽方程,得到在给定分子结构参数时的各向同性相至单轴向列相以及单轴至双轴向列相的相变。结果表明,当分子主、侧链间隔基团的耦合项中排斥作用以及结合相中较强向列相场者强度增大时,单轴至双轴向列相相变温度升高,并从一级相变逐渐变为二级相变。     

向列相液晶由分子相互作用引起的相变

考虑一双轴性液晶分子简单相互作用模型，利用平均场理论，得到了从各向同性相至单轴向列相以及从单轴向列相至双轴向列相的相变．     

光折变液晶系统的表面电荷调制模型

为了研究载流子的注入对液晶盒中电压的影响,构建了光折变液晶系统中表面电荷调制的载流子注入模型。在外加直流电场的作用下,液晶中的载流子向表面聚集,形成界面双电层。该双电层屏蔽了大部分的外加电场,使外加电压基本上都降落在界面双电层上。非均匀光照射时,在光亮区,来自于ITO电极的电荷将越过界面,产生载流子复合。而处于暗区的表面电荷密度基本保持不变,界面电荷层继续屏蔽外加电场,在液晶体内形成了与光强空间分布相对应的空间电荷场。基于以上模型,给出了界面附近的载流子和电场的动态演化过程,理论分析与已有的实验结果非常吻合。