基于液晶纯相位光调制器的4f系统去噪方法

分析了4f系统的噪声来源,提出使用液晶空间光调制器实时去除系统噪声.通过使用Zemike多项式拟合透镜等光学器件引入的像差,根据液晶纯相位光调制器利用位相共轭波进行静态波面校正的工作原理,提出了一种新的相位校正算法,模拟仿真美国BNS公司反射式256×256纯相位液晶空间光调制器,通过重构并逼近畸变波面,产生相位共轭波...     

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.     

非局域空间光孤子相互作用的相关影响因素

非局域空间光孤子相互作用受到很多因素的影响,通过数值模拟和实验方法讨论了相位和外置偏压对向列相液晶中空间光孤子相互作用的影响。基于向列相液晶中的非局域非线性薛定谔方程,利用分步傅里叶变换算法进行数值求解,分析了相位对非局域空间光孤子相互作用的影响;另外,实验上在不同的入射条件下,研究了向列相液晶中双孤子的相互作用性质,得到了向列相液晶中两束光交叉点的位置与偏置电压的关系。     

基于光参量放大相位共轭特性的图像修复与增强

非线性光学相位共轭技术可将经过散射介质后产生畸变的光学波前进行修复.本文基于光参量放大(OPA)过程的光学相位共轭(OPC)特性,进行了光学相位共轭图像修复和增强的实验研究.基于大能量532 nm皮秒抽运激光和大口径非线性光学晶体KTiOPO_4(KTP)(Ⅱ类相位匹配),对经过牛奶乳浊液后已无法识别的1064 nm近红外光学图像,进行相位共轭修复,修复后的图像分辨率达12线/mm,此外,结合OPA过程的光学增益特性,实现了超过17 dB的光学图像增强,为现有三波混频光学相位共轭修复畸变所获图像增益的最大值.在此基础上,峰值信噪比较修复之前有160%的提升.考虑到光参量过程所具有的波长可调谐特性,在实际应用中,可根据需要,选择与生物组织的光学治疗窗口相匹配的成像波长,从而保证更长的穿透深度,提升生物组织成像和医学无损检测的效果.     

光学相位共轭与四波混频

回顾并论述了光学相位共轭及四波混频技术的发展过程，介绍了四波混频相位共轭的原理、相关的介质材料、应用前景及技术发展趋势。     

快速响应的硅基纯相位液晶器件对动态大气湍流波前的校正能力研究

液晶相位调制器的响应时间延迟是影响液晶自适应光学系统性能的一个主要因素, 为了提高系统的响应速度, 开发了一种快速响应的向列相液晶材料, 并制成了反射式硅基液晶器件(LCOS). 分析了该LCOS的相位调制特性及其对静态畸变波前和扰动波前的校正能力. 首先, 测量了LCOS的电光响应特性, 得出其780 nm相位调制量的响应时间为2 ms. 其次, 测量了LCOS的相位调制特性, 并对相位调制进行了线性化处理. 再次, 测量了用该LCOS搭建的液晶自适应光学系统的闭环和开环3 dB带宽, 它们分别为16和18 Hz. 最后, 给出了开环液晶自适应光学系统校正大气湍流的数值模拟结果, 结果表明. 系统的Strehl比由校正前的0.025上升到了校正后的0.225. 因此, 该液晶自适应光学系统可以对Greenwood频率为30 Hz以下的大气湍流进行较良好的校正.     

向列型液晶中简并四波混频相位共轭的理论研究

研究向列型液晶中由光致分子重取向引起的简并四波混频光学相位共轭现象,着重讨论液晶薄膜厚度d、探测光与一泵浦光之间的夹角θ_ω以及光的入射面和液晶指向矢之间的夹角β对相位共轭光产生效率的影响.     

向列相液晶分子结构与黏度关系研究及BPNN-QSAR模型建立

用于光学、微波通信调谐等器件的向列相液晶材料需要具备高响应速度来实现应用需求.液晶器件响应速度与液晶的旋转黏度、液晶的双折射率等因素相关.微波器件用向列相液晶,常采用大π-电子共轭体系、大极性基团来提高液晶分子的双折射率和介电各向异性,实现宽相位调制量,也因此增大了液晶材料黏度,影响了微波器件的响应速度.本文以液晶黏度因素为主线,对本课题组设计合成的42种向列相液晶在25℃时的黏度用旋转流变仪进行测试,从液晶化合物的结构角度分析影响液晶黏度的因素.首次建立向列相液晶分子结构与黏度的BPNN-QSAR定量构效模型,模型测试组预测值跟真实值之间的相关系数q²=0.607>0.5,说明模型可用于液晶化合物的黏度性能预测,并对影响黏度性能的分子结构描述符进行了探讨.从实际应用出发结合本课题研究,设计了两个系列7个大双折射率液晶分子, BPNN模型测试黏度量度小于同类型分子,实验测试值与模型测试值相近.     

液晶光学相位共轭镜的研制

本文研制了一种由向列型液晶和非晶硅光导层组成的新型光学相位共轭镜。概述了该器件产生相位共扼波的原理,通过实验测试了器件的性能。测试表明,该器件有灵敏度高(20μW/cm²)、响应速度快(5ms)、光谱响应范围宽、结构紧凑等特点。由于响应快,器件能在没有防振装置的实验桌上输出相位共轭波,这对相位共轭的推广应用有重要意义。为了提高共轭光强,实验中还使用了一种脉冲增强技术,它将共轭光的功率提高了一个量级以上。     

向列相液晶中强非局域空间光孤子的实验观察

通过实验对向列相液晶中的非局域空间光孤子的传输进行了研究。理论上基于非线性的液晶孤子传输方程,采用高斯形式的试探解,得到了孤子传输的解析解,以及对液晶中的非局域孤子和Snyder等提出的强非局域孤子模型的结果进行了比较。实验上,观察了空间光孤子在向列相液晶中的传输,找到了不同束宽下空间光孤子的临界功率。比如束宽为2μm时临界功率为2.0mW。观察了向列相液晶中空间光孤子的弛豫过程,并注意到液晶分子的响应时间长达几秒钟,液晶中的孤子形成速度较慢。     

Optical phase conjugation in the hybrid polymer liquid crystal panel

In this paper, we present experimental results of the optical phase conjugation (PC) process in nematic liquid crystal cell with a photoconducting polymer layer (PVK doped with TNF). We analyze and discuss the influence of a few parameters (applied voltage, power of the laser beams, and geometry of an experiment) on conjugation efficiency. We also present experimental results showing possible application of the optical phase conjugation phenomenon in correction of phase distortion and aberration.     

掺染料向列型液晶薄膜的光学相位共轭性质

用简并四波混频的实验手段,分析了掺染料5CB液晶分子转动的机理.给出了简明的物理图象,理论与实验是自洽的.在应用领域中将有重要的作用. 关键词：     

Phase Conjugation by Degenerate Four-wave Mixing in Nematic Liquid Crystals

1.IntroductionOpticalphaseconjugationhasbeeninvestigatedextensivelybecauseofitswideapplicationsinimagingtechnology,phase--conjugationlasers,andopticalassociativememorysystems.Notedfortheirlargeopticalreorientationnonlinearities[IJ,nematicliquidcrystals(NLC)havebecomepromisingopticalmediaforapplicationsinthefieldofnonlinearopticsincludingnonlinearphaseconjugation.In1980,Feketectal.[2)firstrealizedphase--conjugationbydegeneratefour--wavemixing(DFWM)inNLCintheisotropicphase.Sincethen,thefie…     

掺杂对液晶磁场弗里德里克斯转变影响的探讨

采用相位延迟法，通过对分别掺入微量卟啉类物质、纤维蛋白质和双偶氮苯沿面排列5CB液晶磁场弗里德里克斯转变的实验和数值计算，从实验和原理上探讨了微量掺杂对沿面排列5CB液晶磁场弗里德里克斯转变的影响.数值计算结果与实验相符，呈现两种转变过程.研究表明，掺杂物的磁学性质不同、分子的形状和大小不同对液晶弗里德里克斯转变和弗里德里克斯转变阈值的影响不同.进一步的掺杂2-benzothiazolethiol-linked porphyrinatozinc(Ⅱ)实验说明了这种情况. 关键词： 液晶 掺杂 弗里德里克斯转变     

液晶的转动粘质系数的测试原理与方法

液晶的转动粘质度是液晶用于显示和通讯的重要物理参量.本文设计开发了基于微机的液晶参数测试光学系统，在该系统上研究了液晶的转动粘质系数的测试原理与方法：通过测试液晶盒在偏置电压下相位驰预时间，推导出转动粘质系数的值.测试Merck公司的 E7液晶的转动粘质系数随温度变化的曲线，进行了理论拟合，测试结果与理论符合得很好.通过分析另一系统对液晶介质常数随温度变化的曲线的测试结果，验证了该测试原理与方法的正确性.该测试方法具有简单、自动化的特点.     

Control of the transmission spectrum of a photonic crystal with lattice defects

The transmission spectrum of a one-dimensional photonic crystal with structural defects is investigated. An anisotropic layer of a nematic liquid crystal is considered as a defect. The possibility of effective external control of the transmission spectrum of the photonic crystal by changing either the orientational state of the defect liquid crystal layer (for example, using an electric field) or the angle of incidence of light is shown. It is established that the spectral properties of the photonic crystal change radically with a change in the optical characteristics of the defect layer in the vicinity of the temperature phase transition of the nematic liquid crystal to the isotropic state.     

Laser-induced helical structure in the isotropic phase of nematic liquid crystal

We report on the first observation of laser-induced helical structure in the isotropic phase of a nematic liquid crystal. The helical structure was induced by two nearly counter-propagating waves circularly polarized in the same sense. Bragg reflection in the optical tunneling region was studied. We made an extensive investigation on the analogy between Bragg reflection from a cholesteric liquid crystal slab and four-wave mixing. It provides a deeper insight into the physics of the optical properties of cholesteric liquid crystal.     

相位延迟法液晶沿面排列瞬态热效应

用光学相位延迟法,以YAG短脉冲激光进行激励,对丝状液晶沿面排列的瞬态热效应进行了观测、记录,并对实验结果作了部分讨论．实验结果表明,热效应可能导致液晶分子的重新定向,但液晶中掺入偶氮苯类,光致异构杂质对热效应影响不大,而掺入手征性杂质却出现短暂记忆作用. 关键词：     

Preparation and characterization of vinyltriethoxysilane based inorganic–organic gel glasses dispersed 4′-n-pentyl-4-cyanobiphenyl nematic liquid crystal

Vinyltriethoxysilane based inorganic–organic glasses dispersed with 4′-n-pentyl-4-cyanobiphenyl nematic liquid crystal are designed to fabricate a new type of gel glass dispersed with liquid crystal. Scanning electron microscopy shows that the nematic liquid crystal phase, occupying the interconnected cavities, is continuously embedded in the inorganic–organic matrixes. The effect of the nematic liquid crystal weight concentration on the morphology is investigated. The differential scanning calorimetry shows that the nematic-isotropic transition temperature depends on the nematic liquid crystal weight concentration. The Raman spectra show that there are no obvious Raman frequency shifts, compared with pure nematic liquid crystal. The in situ diffuse reflectance FTIR spectra show that the integral intensity of bands of hydroxyls has not varied.     

Amplification of the emission of a liquid-crystal microlaser by means of a uniform liquid-crystal layer

The amplification of the emission of a microlaser based on a cholesteric liquid crystal by means of a uniformly oriented layer of a laser-dye-doped nematic liquid crystal is demonstrated. The nematic liquid crystal is characterized by the anisotropy of optical properties, including the amplification coefficient, which opens the possibility of creating amplifiers controlled by a low electric field.