胆甾相液晶实验

介绍胆甾相液晶知识和显示应用,给出胆甾相液晶平面态可见光布拉格反射和补色效应实验。该实验对丰富大学物理实验内容,拓宽学生知识具有一定的意义。     

聚合物分散液晶增强散射的理想模型

介绍聚合物分散液晶技术新进展,应用光学原理对液晶微滴增强散射问题进行研究,提出液晶微滴最佳间距判据,液晶微滴间隔处聚合物材料光学厚度满足增反膜条件;提出液晶微滴最佳直径判据,液晶微滴直径满足双折射相消干涉条件;提出聚合物与液晶最佳配比的计算方法,应用晶体学原子堆积致密度知识给出最佳配比的计算结果.建立一种聚合物分散液晶增强散射的理想模型,进而从更基本的光学原理出发对异常散射理论模拟计算和实验上确定的液晶微滴最佳直径和聚合物与液晶最佳配比问题给出十分简单明确的理论解释.     

基于液晶电光效应的量子密钥分发演示实验

设计了低成本演示量子密钥分发的BB84协议实验.利用半导体激光器替代单光子发送信息,并使用液晶盒调制激光的偏振状态.通过编程Arduino单片机,实现了发送端偏振态与接收端偏振基的随机选择.采用外同步方式,在保证无误码的前提下,信号传输速率可达25Hz.该实验将光的偏振和液晶的电光效应等大学物理实验传统教学内容与量子保密通信紧密结合,有助于学生了解科学前沿知识.     

液晶全漏导模透射率的实验研究

实验研究了由棱镜、折射率匹配液及扭曲排列和垂直排列向列相液晶盒构成的液晶全漏导模的透射率。随着施加在液晶盒上的电压不同,得到了依赖于角度变化的透射率（包括偏振保存和偏振转换）的实验曲线。这些曲线由液晶指向矢在液晶盒中的分布直接控制,由此可以证实液晶全漏导模透射率同样可以用来探索液晶盒内部的细微变化。     

液晶光阀实时图像变换实验

利用“液晶光阀变换系统”,开发和设计了“液晶光阀实时图像变换实验”。该实验内容包括：测试液晶光阀的工作曲线,确定液晶光阀的对比度,测试液晶光阀的响应时间,观察单缝的频谱,图像实时反转和微分,图像实时相减。     

基于液晶动态响应的挠曲电系数测量EI北大核心CSCD

基于自组装的液晶动态响应实验装置,研究了液晶挠曲电效应对强锚泊混合排列向列相(HAN)液晶动态响应过程的影响。实验中HAN液晶盒施加脉宽为250 ms、幅度可调的正负单脉冲电压信号,结果发现:幅度相同的正负脉冲电压信号作用下液晶的动态响应不同,幅度不同的正脉冲或负脉冲电压信号作用下液晶的动态响应也不同。通过幅度不同的正脉冲电压信号(3、4、5、6 V)作用下液晶动态响应实验曲线与考虑挠曲电效应情形下液晶动态响应理论曲线之间的比较,得到了液晶材料E7的挠曲电系数为e11+e33=4.0×10-11C/m,与文献中报道的实验测量值基本一致。     

全漏光导波技术确定液晶材料的挠曲电系数

利用全漏光导波技术,测量负性向列相液晶材料MS-N01300-000的展曲和弯曲挠曲电系数之和.根据液晶弹性和多层光学理论得到同一电压下不同挠曲电系数的反射率随内角(入射到液晶层角度)的理论变化曲线.实验中,将液晶材料灌注到混合排列向列相液晶盒中,在液晶盒上分别加交流电和直流电,采用全漏光导波技术得到反映液晶指向矢分布的液晶波导反射率随内角变化曲线.实验发现,由于液晶挠曲电作用,同一电压值下反射率随内角变化曲线发生微小移动.对比理论与实验曲线,由曲线移动距离得到MS-N01300-000液晶材料展曲和弯曲挠曲电系数之和为2.5×10-11 C/m.     

液晶空间光调制器在光信息综合实验中的应用

提出了一种把液晶空间光调制器应用于光电信息综合实验的光学实验系统。系统中的空间光调制器采用光寻址液晶光阀和电寻址液晶光阀。给出了利用这一系统开设的四个光学信息处理实验。实践表明,该系统具有较好的教学效果。     

向列相液晶电光特性研究

通过对液晶电光效应这一新开设的大学物理实验的介绍,建立棒状分子模型,从理论上分析当液晶盒通电后其自由能变化.利用实验手段研究了液晶在电场中的相关特性.     

液晶磁致旋光的研究

利用矩阵方法分析了液晶的旋光效应，导出了液晶旋光的矩阵表示. 利用JG-3型连续可调谐磁场仪搭建实验装置，红外1350 nm激光器做光源，测量了偏振光通过磁场作用下BL-009型向列相液晶的旋光角，详细分析了磁场对液晶旋光性能的影响. 通过实验测试，对液晶的阈值磁场强度进行了讨论，同时对实验结果进行了理论上的分析，得出了液晶旋光角随磁场与液晶盒表面夹角而变化的结论，验证了液晶分子轴的旋转方向与磁场的方向无关，这为更好的研究液晶的特性以及液晶器件的设计具有重要的参考价值. 关键词： 液晶 矩阵 磁致旋光     

液晶棱镜双折射实验

介绍了液晶棱镜盒的制作及利用其测试液晶双折射的实验方法.这种棱镜盒的2片梯形透明导电玻璃的重合部分为等边三角形.不加电场时,液晶盒不是光学各向异性的单轴晶体,没有双折射现象,只能观察到散射现象;在电极上施加电压使液晶垂面排列,液晶盒成双折射单晶,利用三棱镜最小偏向角原理测试液晶双折射率.     

Multiple-stage liquid crystal tuned filter

A voltage controlled multiple-stage tunable filter with broad continuous tuning range was studied in theory and experiment. Four liquid crystal retarders, two quartz plates with certain integral ratio phase retardations and five polarization films were assembled into a traditional Lyot filter. The tunable function was achieved by using the electro-birefringence effect of liquid crystal. The result of numerical simulation showed that the spectral resolution was ∼10 nm around bands of 500-700 nm; side forms rejection ratio and FWHM changed in contrast to considering and not considering the birefringence dispersion effect of liquid crystal and quartz; the shape of filtered light displayed by spectral photometer would be affected by spectrum bands of light source in spectral photometer. A four-stage tunable filter was made and tested, experiment results agreed with the numerical simulation results very well, the research results could be applied as reference for the study of broad spectrum tunable filters.     

Diffraction properties of highly birefringent liquid-crystal composite gratings

We have fabricated electrically switchable holographic gratings, using Polaroid Corporation's DMP-128 photopolymer filled with the nematic liquid crystal E7. It is shown that a coupled-wave theory that includes the effects of the birefringence of the liquid crystal must be used to explain the diffraction properties of these anisotropic volume gratings. Furthermore, a detailed comparison of theory and experiment provides information about the alignment of the liquid crystal within the polymer host.     

螺状相液晶旋光特性理论模拟与实验研究

利用旋光理论模拟了一种用于螺状相液晶显示器(CH-LCD)的螺状相液晶的旋光率与入射波长、螺距的关系,并从理论上给予定量分析;用磁光调制倍频法测试了这种螺状相液晶旋光率随温度变化的规律,并利用所测的旋光率的值计算得出这种螺状相液晶的螺距、折射率、及双折射率随温度变化的规律;对模拟结果给予了实验验证。     

液晶磁控偏光特性的研究

利用偏光干涉理论,通过对BL-009型向列相液晶透射比的测试,分析了液晶透射比随磁场的变化情况,并对液晶的磁控双折射效应进行了研究.实验在室温20℃下用JG-3型连续可调磁场仪对液晶盒施加垂直于其表面的磁场,用CT5A型特斯拉计准确读出磁场强度数值,使液晶盒光轴方向与起偏镜和检偏镜偏振方向成45°,分别测出了起偏镜和检偏镜偏振方向平行和垂直时的透射光强度.通过数学函数拟合,得出了液晶的双折射率随磁场的变化规律,即：当磁场强度大于液晶的阈值磁场时,拟合函数能很好地描述液晶磁控双折射率的变化规律.     

A full resolution autostereoscopic 3D display based on polarizer parallax barrier

A full resolution autostereoscopic three-dimensional （3D） display prototype is developed. It is composed of a time division thin film transistor liquid crystal display panel with an optical controlled birefringence liquid crystal polarization switch and a polarizer parallax barrier. Fast driving circuits operating at 120-Hz frame rate are fabricated. The 3D images on the display have the same resolution as the corresponding two-dimensional images, which is significantly different from conventional parallax barrier autostereoscopic 3D displays having degraded 3D image resolution.     

宽范围可调谐内腔液晶垂直腔面发射激光器设计与研究

为增加可调谐激光器的波长调谐范围,提高系统的可靠性和稳定性,基于液晶的电控双折射特性,设计了一种中心波长为852 nm的内腔液晶可调谐垂直腔面发射激光器结构。分析了该结构获得宽范围波长调谐和单偏振稳定输出的物理原理,利用传输矩阵法进一步计算整个器件下不同液晶层厚度所对应的反射谱,得出不同液晶厚度和折射率下激光器的激射波长。结果表明,液晶可调谐激光器单偏振波长调谐范围达到31 nm,调谐效率大于10 nm/V。     

用偏光干涉法动态测量扭曲向列型液晶指向矢

提出一种基于双折射晶体劈的偏振态实时测量方法,并将该方法用于扭曲向列型液晶透射光的偏振态分析,实现了液晶分子平均指向矢的动态测量.利用基于晶体劈的偏光干涉法将待测光的偏振参量编码为两组干涉条纹,通过对干涉条纹定位实现偏振态的实时测量;再根据液晶指向矢的倾角、扭转角与透射光偏振态之间的关系,推算出液晶分子平均指向矢的动态信息.本实验测量液晶指向矢的速度为每秒5次,液晶平均指向矢的倾角、扭转角的测量准确度达到0.2°.本文研究为液晶分子平均指向矢的动态测量提供了一种有效途径.     

液晶光谱成像技术研究进展

液晶光谱成像技术是基于液晶可调滤光片的新型光谱成像技术.利用向列相液晶材料的电控双折射效应,液晶可调滤光片可在工作谱段内进行连续光谱调谐,实现光谱成像系统的小型化、多用途、实时控制.获取高空间分辫率和高光谱分辫率的光谱图像,是今后航天航空遥感的一个重要发展方向.结合液晶光谱成像技术的国内外研究进展,分析了其目前存在的主...     

Optical birefringence and anisotropic scattering in acrylate based holographic polymer dispersed liquid crystals

In this work, we experimentally study the evolution of the diffraction efficiency and birefringence of a holographic polymer dispersed liquid crystal grating. It is shown that the onset of birefringence coincides closely with the moment when TE and TM polarizated probes start to diffract differently. Light scattering, caused by liquid crystal droplets, is also monitored to understand the dynamics of droplet formation and growth. It is shown that the onset of anisotropic scattering and birefringence also occur almost simultaneously.