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.     

向列相液晶中相位光栅光束耦合特性

为了研究向列相液晶中相位光栅光束耦合特性,从理论上分析了相位光栅的光束耦合和衍射规律,采用掺杂C60垂直排列的向列相液晶(5CB),厚度为20μm的样品,进行二波耦合(TBC)实验,研究动态衍射和光束放大特性。结果表明:相位光栅的衍射强度分布呈现明显不对称。根据取向光折变效应表面电荷调制机制和电场作用下的Carr-Helfrich效应对此现象给出定性解释,认为非对称光强分布来自于样品中产生的非对称相位光栅。液晶中非正弦调制的空间电荷场产生了非对称相位光栅。     

塑料相位光栅型波分复用/解复用器的设计

采用模压成型的塑料相位光栅作为波分复用/解复用器的分光元件,根据矩形相位光栅衍射公式,理论分析和仿真其衍射效率和信道分离情况.研究结果表明:对于一定刻槽深度的塑料相位光栅,+1级衍射效率和入射角的关系与理论分析结果一致,即对于采用的波长分别为575,625,675nm的入射光,当刻槽深度为200nm时,+1级衍射效率最大值所对应的入射角为25°左右,此时衍射效率理论值最大可达0.79;信道间隔为50nm时,从探测器观察其光斑间隔为230μm左右,大于光纤直径(200μm),能有效实现光波分离,可应用于塑料光纤波分复用系统.     

聚合物分散液晶体全息光栅在1550 nm波长处选择性模拟

介绍了制作体全息聚合物分散液晶光栅的基本原理.根据光栅的衍射特性计算公式,利用matlab程序对H PDLC光栅在中心波长为1 550 nm处的波长选择特性进行模拟,并且进一步实现H PDLC动态光强增益均衡器功能.计算结果表明,在光栅条纹法线同光栅表面法线的夹角为150°、光线入射角度为0°、光栅厚度为40μm、折射率调制为0.005时,光栅在1 550 nm处的衍射谱线半宽度能够达到10 nm.     

TN型液晶光栅的衍射特性研究

研究TN型液晶光栅的光程差与衍射特性的关系.用扭曲角及延迟量测试仪CG-200测量施加电压区光程差随电压的变化,根据光程差计算透过率,再与由显示器测量系统DMS-301测得的加电压区透过率比较.实验结果表明,无电压区光程差不变,有电压区光程差逐渐减小,光强重新分布.当电压从1.0 V升到1.6 V时,光程差减小缓慢,有微弱的衍射现象;当电压升高到2.0 V时,光程差急剧下降,出现明显的衍射现象.实现了液晶光栅的电控衍射光强分布.     

光学生物芯片梯形聚合物光栅的优化设计

利用光栅标量衍射理论的数值求解法,研究一种可以包埋蛋白质分子的梯形聚合物光栅,用于制作光学生物芯片.通过分析二元光栅结构参数和折射率的变化对±1级和0级衍射光强比的影响,获得优化的光栅结构参数:光栅凹槽深度h0为0.6μm;光栅周期d为4μm;工作波长λ为632.8nm;聚合物折射率n0为1.522;两斜边角度α1为31°,α2为90°;占空比v为0.7;埋入核酸适体厚度h为0.05μm.     

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。     

光栅三维空间衍射现象的研究

实验发现平行光空间斜入射光栅时,衍射光斑呈曲线分布。通过对实验观察和分析,从基尔霍夫衍射理论出发,分析了平行光以任意角度入射光栅时的夫琅和费衍射极大值是沿圆锥面分布的特点,进而得到了在平面接收屏上的衍射花样分布的定量表达式,并且归纳总结出三维空间斜入射光栅的一般规律,理论分析与实验结果一致。     

用衍射效率比测浮雕矩形光栅参量

基于矩形光栅的标量衍射效率公式,提出一种根据0级和1级衍射效率比来测量浮雕矩形光栅的刻槽深度和折射率的方法,并对衍射效率与刻槽深度和入射角的关系进行分析.对刻槽深度分别为2.90,1.01μm的熔石英离子刻蚀矩形光栅进行测量,从实验上验证测量方法的正确性.研究结果表明:通过测量透过光栅的0级和1级衍射光强比,可反演出矩形光栅刻槽深度和塑料光栅材料的折射率,所测量光栅刻槽深度和折射率的误差均小于1%.     

Determining the Relief Rectangular Grating's Parameters with the Diffraction Efficiencies Ratio

基于矩形光栅的标量衍射效率公式,提出一种根据0级和1级衍射效率比来测量浮雕矩形光栅的刻槽深度和折射率的方法,并对衍射效率与刻槽深度和入射角的关系进行分析.对刻槽深度分别为2.90,1.01μm的熔石英离子刻蚀矩形光栅进行测量,从实验上验证测量方法的正确性.研究结果表明:通过测量透过光栅的0级和1级衍射光强比,可反演出矩形光栅刻槽深度和塑料光栅材料的折射率,所测量光栅刻槽深度和折射率的误差均小于1％.     

在一种新的聚合物网络液晶材料上刻写相光栅及其特性

研究在负性液晶N\|(4\|甲氧基亚苄基)对丁基苯胺（MBBA）中溶解聚合物形成一种新型聚合物的网络液晶（PNLC）体系. 该体系中溶解的聚合物不需光辐照即可自发形成聚合物网络结构, 利用双光束干涉法在该网络上刻写相光栅. 比较MBBA液晶掺杂聚合物前后所形成Williams畴的条件和形貌差异, 聚合物网络结构使得MBBA液晶形成Williams畴的信号频率由50.3 Hz提高到622 Hz. 在未掺杂聚合物的情况下, MBBA液晶的Williams畴在信号频率为65.9 Hz时即开始逐渐消退, 但具有网络结构后, MBBA液晶的Williams畴并未消退, 从而提高了液晶取向的稳定性. 而且聚合物网络所记录的相光栅与在电场作用下液晶形成的相光栅互不干扰.      

染料掺杂的向列相液晶智能调光器件的开关态特性

提出了一种染料掺杂的向列相液晶智能玻璃器件的制作过程,并研究了它的开关态特性.先在上下两基板（ITO）上涂覆聚酰亚胺取向层,将液晶平铺在下基板上,再用带有密封胶框的上基板沿同一摩擦取向方向与下基板压合,制得向列相液晶器件.未加电场时,液晶在取向层的作用下形成平行与基板的多畴排列状态;施加电场后,液晶逐渐在电场作用转向,由平行于基板的多畴排列状态转变为垂直于基板的单畴排列状态,可见光在液晶器件中由散射转为透射,由关态转为开态,从而实现其明暗的切换.染料浓度与驱动电压共同影响器件的透射率.器件开关态阈值电压随器件厚度的增大而增大,在染料液晶浓度5%,盒厚30m时,器件的阈值电压为5 V,饱和电压为15 V,此时智能玻璃的透射率最高,明暗切换特性越好.     

聚合物分散液晶器件的制备与电光性能

为探索智能变色伪装材料技术途径,采用光引发聚合物相分离的方法制备了聚合物分散液晶(PDLC)器件,研究了聚合物含量对PDLC器件微观形貌和电光性能的影响,考察了液晶盒厚对PDLC器件电光性能的影响.结果表明,当聚合物含量为40％,液晶盒厚为9.8 μm时,PDLC器件工作电压低、对比度高、性能稳定,对制备柔性变色智能伪...     

胆甾相液晶双稳态器件电光特性研究

分析了胆甾相液晶产生光学双稳态特性的非线性效应物理机制以及影响其显示效果的各种因素,用UV-Vis8500型双光束可见分光光度计测试了胆甾相液晶在脉冲电压驱动下的光谱特性及其光学双稳态特性,得到了不同液晶织构在可见光波长范围内的光谱特性曲线,分析结果表明:平面态相对焦锥态是能量较低的状态,并且随着液晶盒厚的增大,各种液晶织构的透过率与对比度会随之减小,如果将胆甾相液晶双稳态显示器件背面加一吸收层将可以成为反射型的显示器件,随着盒厚的增大其平面态反射率会随之增大,而焦锥态的反射率则基本不变,从而增强其显示效果.     

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。     

聚合物分散液晶旋光性能研究

通过紫外光照射后,在光引发剂作用下预聚物发生自由基聚合,制备了含有手性掺杂的聚合物分散液晶.用偏光显微镜观察小分子液晶的粒径大小及其在聚合物网络中的分布形态,通过三官能团预聚物三羟甲基丙烷三丙烯酸酯的快速聚合获得了微米级液晶微滴,用旋光仪(PerkinEl mer Model 341 Polari meter)测量温度作用下手性聚合物分散液晶的旋光性变化,结果与de Vries理论相一致.手性掺杂的聚合物分散液晶的旋光性、选择反射等独特的光学性能被广泛应用于滤波片、光栅、反射显示等方面.