Thermal and Spectrophotometric Analysis of Liquid Crystal 8CB/8OCB Mixtures

The binary system of 4-octyl-4′-cyanobiphenyl (8CB) and 4-octyloxy-4′-cyanobiphenyl (8OCB) has been studied by means of differential scanning calorimetry (DSC) and ultraviolet absorption spectrophotometry (UV). The phase-transition temperatures, enthalpies, and entropies have been determined by using calorimetric methods on DSC. The results indicate clearly the existence of three-phase regions across the crystalline-to-smectic A, smectic A-to-nematic, and nematic-to-isotropic transitions in the 8CB/8OCB mixtures. The obtained phase-transition temperatures of the 8CB/8OCB mixtures are between the data for 8CB and 8OCB. A few of the phase transitions cannot be observed at high heating rates. The phase-transition temperatures of the 8CB/8OCB mixtures rise with the heating rate between 2°C/min and 15°C/min. The activation energies were calculated by the Ozawa method for the phase transitions of 25% 8CB and 75% 8OCB liquid crystal mixtures. UV experiments were carried out to characterize the absorptivity constants of liquid crystal and their mixtures. The molar absorptivity and maximum absorption wavelengths were measured in chloroform solution by UV spectrophotometry. The maximum absorption wavelength of the 8CB/8OCB mixtures increases with decreasing percent weight of 8CB in 8OCB, a result associated with the different lengths of the alkyl chain.     

氢键诱导液晶的DSC和变温红外光谱研究

制备了两个分别基于4,4’-联吡啶(BPy)和丙基反式环己基苯甲酸(PCBA)以及BPy和丙基反式双环己基甲酸(PCCA)的氢键液晶复合物(PCBA-BPy和PCCA-BPy),结合使用偏光显微镜(POM),用差示扫描量热(DSC)和变温傅里叶变换红外光谱对它们的中间相性能和分子间氢键的热稳定性进行了表征。结果表明,这两个氢键复合物都具有由于分子间氢键作用而导致的近晶相,但它们中存在的氢键作用却不相同,在PCBA-BPy中,温度变化时,发生氢键结合的羰基的吸收峰的位置仅在发生晶型转变时有突变,而在PCCA-BPy中,温度变化时,其羰基的吸收峰的位置则基本不发生突变。另外,当温度高于它们的清亮点时,这两个氢键液晶复合物的分子间氢键都发生部分分解。     

液晶-金属光子晶体波导的光学特性

运用时域有限差分方法分析了二维液晶-金属光子晶体波导的光学特性。二维正方晶格金属光子晶体波导位于两个电极之间,其背景介质为液晶。通过在电极上施加不同电压,电场诱导液晶取向以改变液晶的折射指数从而改变光子晶体的带隙结构。数值计算结果表明:通过外界电场控制所填充的向列相液晶的方向可以对这种金属光子晶体波导的光学特性进行调节,该波导可用于制作光子晶体光开关等光学器件。     

太阳光对液晶显示器件光学特性的影响

太阳光对液晶显示器件的影响主要表现在它对其液晶显示器件光稳定性和寿命的影响,从而引起液晶显示器件的迅速老化。通过用分光光度计测量经过不同时间太阳光辐照后液晶显示器件的光谱特性,研究长时间阳光辐照对液晶显示器件的光学性能的影响,分析其光学性能的变化。结果表明, B组普通计算器液晶显示器和C组电话液晶显示器两组液晶片的光学特性类似,品质较好;而A组台式计算器液晶显示器液晶片的老化问题明显比B, C两组严重,品质较差。液晶显示器件长时间受阳光辐照,液晶结构会相应发生变化,光学性能也发生相应变化,表现为液晶表面变黄发黑,其光谱透射特性明显下降。这与液晶材料及制作工艺有关。     

Optical Properties of a Polarization Converting Device Using a Nematic Liquid Crystal Cell

A radially and homogeneously aligned LC cell as a polarization controlling device is fabricated using a memory effect in an axially symmetric electrical field. Optical properties and the molecular orientation of the LC cell are investigated and the conversion property of the polarization states of the cell is discussed in detail from the molecular orientation in the cell.On leave from Advantest Laboratories, Ltd., 48-2 Matsubara, Kamiayashi, Aoba-ku, Sendai, 989-31 Japan.     

复指数矩阵法研究螺旋液晶光学传播特性

提出一种研究螺旋液晶光学特性的数学处理方法.螺旋型液晶可当作N层双折射材料晶片叠合而成,而相邻晶片的光轴依次旋转一个小角度.在光学转换矩阵中引入复数来研究螺旋型液晶光学性能,给出了相关的数学处理方法.研究了线性偏振光在螺旋液晶中的传播特性,并给出了光经过螺旋液晶后电场强度的矩阵表达式.研究发现,如果入射光波长等于螺旋液晶螺距,线偏振光经过右螺旋液晶后是左旋圆偏振光.理论上分析了螺旋液晶对可见光选择性反射机理.     

Optical Properties of FeGe2 Single Crystal

Physics of the Solid State - The reflection spectra of FeGe2 single crystal in a wide spectral region and in the temperature range from 80 to 310 K are studied. The energy of plasma oscillations,...     

提高PbWO4晶体光学性能的研究

钨酸铅（ＰｂＷＯ４）晶体在生长过程中由于缺氧产生了氧空位缺陷和Ｆｅ＾２＋杂质缺陷，使晶体着色，光学性能下降，在晶体生长过程中掺进Ｓｂ２Ｏ３，能消除氧空位，将Ｆｅ＾２＋氧化为无色的Ｆｅ＾３＋，较大幅度地提高ＰｂＷＯ４晶体的光学性能和闪烁性能。     

液晶相息图用于光学检测

根据液晶的动态响应和位相调制特性,研究了一种利用液晶显示器进行光学检测的检测方法.实验中,把液晶显示器改造为纯位相的空间光调制器,并测定了它的位相调制特性.实验测得：改造后的液晶显示器可实现1 λ(λ=632.8 nm)的调制量.通过引入相息图的方法,实现了液晶空间光调制器的大位相调制量.并产生了调制量为3.4 λ的球面波.最后,利用液晶显示器检测了凸透镜的前表面.检测结果发现,干涉条纹为平行直条纹且PV值为0.32λ.     

柔性液晶微透镜阵列的制备与性能研究

针对集成成像视场角狭小的问题,设计并制备了一种柔性圆孔驱动电极控制液晶分子偏转的可弯曲和焦距可调的柔性液晶微透镜阵列.利用光刻技术在柔性ITO基板表面刻蚀并形成规则的圆孔阵列电极,旋涂工艺制备柔性聚酰亚胺(PI)膜层,PI膜层经60℃加热5 min后,再利用等离子体在功率630 W条件下处理5 min固化成PI取向层....     

CsLiB6O10晶体光学参变振荡器的光学特性

根据三波耦合过程中的能量和动量守恒、晶体的塞耳迈耶尔色散方程,通过数值模拟计算了213nm作CLBO光学参变振荡抽运源时,分别得到了在Ⅰ类和Ⅱ类相位匹配时参量光调谐范围为237～289nm、807～2793nm和404～2800nm。获得了在Ⅰ类匹配时的单谐振或双谐振腔的CLBO光学参变振荡转换效率都大于同等条件下的BBO光学参变振荡,Ⅱ类匹配时,CLBO晶体的转换效率略小于BBO晶体,但是CLBO光学参变振荡转换效率的最大值较BBO光学参变振荡出现于更短的紫外波段。从理论上证明了CLBO晶体是优质的深紫外透光波段非线性光学晶体。     

萘二甲酰亚氨基席夫碱类液晶材料的三阶非线性光学性能研究

采用波长λ=532nm和脉宽г0=35ps的Nd:YAG锁模脉冲激光，运用双光束前向简并四波混频（DFWM）的方法，测量了两种萘二甲亚氨基席夫碱类液晶材料的三阶非线性效应，测得其离共振三阶非线性系数X^(3)及响应时间，计算了它们的超极化率γ^(3)和非线性折射率n2，同时探讨了它们的非线性形成机制。     

胆甾相液晶散射光的特性研究

基于胆甾相液晶的电光特性,进行了液晶散射光相干性与不同外加电场之间关系的实验研究.利用反转剪切干涉仪具体测量了不同外加电压条件下液晶散射光的空间相干性,得出了液晶散射光相干性随外加电场变化的初步规律.结果表明,胆甾相液晶散射光的强度以及空间相干性可以由外加电场调制.     

栅状表面液晶盒的光学属性

基于栅状表面等效锚定能公式和弹性理论,对Bryan-Brown等人提出的混和排列向列相液晶盒进行研究.通过变分理论得到指向矢倾角和扭曲角满足的方程和边界条件.根据这些方程和边界条件,利用差分迭代方法计算出指向矢倾角和扭曲角对应某一个δ/λ值在不同电压下的分布.应用琼斯矩阵方法,研究这种液晶盒的电光效应.这些结果都与栅状表面的几何参数有关,即与周期λ和振幅δ有关.     

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。     

Fast Optical Switching Using Oriented Cyanine Dye-Doped Nematic Liquid Crystal

A cyanine dye, 2-[7-（1,3-dihydro-1,3,3-trimethyl-2H-indol-2-ylidene）-1,3,5-heptatrienyl]-1,3,3-trimethyl-3H-indolium iodide （NK-125）, is doped in 4-cyano-4＇-pentylbiphenyl （5 CB）, and the mixture is sandwiched between two pieces of rubbed glass plates. The third-order nonlinear optical properties of the oriented NK-125-SCB layers are measured by the resonant femtosecond degenerate four-wave mixing （DFWM） technique at 760 nm. The third-order nonlinear optical susceptibility of one of the present samples is 5.5×10^-8 esu. The slow DFWM response of the NK-125-SCB layers due to a population grating is accelerated by the increasing laser power because of amplified spontaneous emission （ASE）. On the other hand, we do not observe a similar phenomenon for NK-125- polyethylene glycol （PEG-400）. Oriented NK-125 molecules in nematic liquid crystals must have very high ASE efficiency. Hence the population grating in a DFWM signal disappears within about 4 ps. It is expected that NK-125-SCB can be used as a material for very fast all-optical switching.     

液晶光学相控阵可编程光束偏转研究

研究了一种一维透射式向列相液晶光学相控阵.建立了器件的数学模型,根据Frank-Oseen液晶连续体弹性形变理论计算了电场作用下液晶指向矢分布,定量分析了器件的相位延迟及衍射特性.研制了含1 024个驱动电极的实际器件,由FPGA对电极驱动电压进行可编程控制.经实验测试,该器件可以实现60个角度的准连续随机可编程电控偏转与扫描,最大偏转角度为2.001 4°.根据器件的理论模型,对光束偏转的衍射效率进行了定性讨论,发现电极之间形成的“相位凹陷”是形成衍射旁瓣的直接原因.     

聚合物分散液晶光栅的衍射特性的研究

报道了一种由聚合物分散液晶膜与具有周期性条状电极结构板结合的新型光栅器件，借助于聚合物分散液晶膜的电光特性，这种栅对入射光的散射或衍射取决于对其施加的电压，即它是电场可调的，实验结果显示出当驱动电压超过器件器件阈值电压时，衍射光的强度和衍射斑的可见级次被电场调制，而且它能入射光的线性偏振态变为椭圆偏振态。