彩色滤光膜硅覆液晶微显示器的三维光学建模

本文针对彩色滤光膜(color filter, CF)硅覆液晶(liquid crystal on silicon, LCoS)微显示器件(microdisplay)中的微型彩色像素建立了三维光学模型. 这个三维光学建模主要分为三个过程, 即彩色液晶器件的机电特性分析, 利用扩展琼斯矩阵(extended Jones matrix)计算器件的光反射率, 以及采用标准RGB(standard RGB, sRGB)协议将CF-LCoS微显示阵列中各像素点的光反射特性还原成彩色图像. 通过上述过程建立的三维光学模型用于CF-LCoS的光学特性研究并与实验数据进行比较. 比较结果显示, 模拟得到的CF-LCoS微显示器的光学特性与实验结果非常符合.     

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：     

梳型高分子聚合物向列相液晶的相变

本文根据Freiser关于向列相液晶分子相互作用模型,利用平均场理论,建立了梳型高分子聚合物向列相液晶分子的哈密顿量,导出序参数自洽方程,得到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、侧链耦合项中排斥作用及主、侧链中较强向列相场的场强增大时,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。 关键词：     

扭曲向列相液晶电光效应的研究

分析了扭曲向列相液晶的电光效应.采用溴钨灯作为光源,运用光栅单色仪选择380~1 100 nm波段的光进行照射,测量在0~8 V电压条件下扭曲向列相液晶对于不同波长入射光的透射率.     

基于硅基液晶微显示立体投影光学引擎的设计

从平衡两路图像对比度的角度,采用双硅基液晶(LCoS)芯片设计了一种实用的微型立体投影光学引擎。光学引擎中双LCoS芯片分别用于调制左右眼的图像,一个白光LED作为投影光源,两个标准的MacNeille偏振分光棱镜(PBS)用于产生两路偏振方向相互垂直的高偏振度光束。整个引擎设计简单,结构紧凑,其尺寸约为105mm×28mm×25mm。测量了本设计中光学引擎的各部件的实际参数值,根据所测量的数据通过理论计算得到:左右两光路的对比度完全平衡且均为64…1,光效率均为3.61%,整机的光通量为20lm。     

扭曲向列相液晶电光效应的微观机理研究

为了探究液晶电光效应的微观机理,以扭曲向列相液晶为研究对象,对液晶分子的变化情况进行了理论分析。运用连续体弹性理论分析了扭曲向列相液晶分子的指向矢取向变化,并对液晶电光效应曲线不同区间范围液晶微观结构的变化进行了系统分析。结果表明:液晶分子在零电场条件下的扭曲是均匀的;当外加电场大于某一值时,液晶分子开始转向,液晶产生电光效应。研究结果对液晶显示器件设计和深入理解液晶电光效应机理具有一定的指导意义。     

负性向列相液晶中1+1维空间光孤子:微扰法

利用微扰法对负性向列相液晶中的1+1维空间光孤子进行了系统性的研究, 得到了近似解析孤子解.通过数值迭代, 发现只有当非局域程度大于某一临界值时孤子才能存在.近似解析解即使在一般非局域程度下和数值解也符合得较好. 为讨论孤子的稳定性, 进行了线性稳定性分析, 发现孤子均是稳定的, 数值模拟进一步证实了线性稳定性分析的结果.     

驱动电压对扭曲向列型液晶光学响应时间的影响分析

液晶响应时间是描述液晶显示器性能的重要参数,研究驱动电压对液晶响应时间的影响对确定液晶显示器最佳工作电压具有重要意义。本研究通过理论分析确定了强、弱锚定条件下指向矢上升和下降时间的计算方程,根据电光效应曲线确定了驱动电压选取范围,分析了驱动电压范围内的响应时间变化规律。结果表明:对于本研究所采用的液晶,响应时间随驱动电压的增加呈现先增大后减小的特征,拐点在3 V左右;随着驱动电压的增加,下降时间具有驱动电压成反比的特点,而上升时间则呈现明显的分段特征,驱动电压在2～2.5 V的范围,上升时间几乎不变,驱动电压在2.5～5 V的范围,上升时间增加;结合液晶分子在驱动电压作用下的动力学响应过程,通过强、弱锚定条件下指向矢上升时间和下降时间的计算方程进行模拟可以解释上升时间呈现分段特征的原因。     

带有补偿膜的扭曲相列液晶宽带快速偏振光开关

提出了由一个扭曲相列液晶和两个单轴补偿膜构成的宽带偏振光开关,采用共轭梯度法对该器件参数进行优化设计.模拟结果表明此偏振光开关在整个可见光400-700 nm范围内,具有高对比度的特征,响应时间达到通常液晶显示器的水平.     

基于金属-介质-金属结构的反射式彩色滤光片特性研究

研究了金属-介质-金属结构在可见光波段的反射滤光特性。该结构由柔性透明基底、金属层、介质-金属纳米光栅结构组成。利用严格耦合波分析法(RCWA)模拟了TM偏振光入射时,亚波长介质-金属光栅的占宽比、周期和厚度等结构参数对反射光谱特性的影响。理论模拟结果表明:光栅的结构参数变化可改变反射波段,进而调节滤光颜色。在此基础上,进一步优化结构参数,得到了基于减色法的彩色滤光片结构,获得了青色、品红色和黄色三原色。该结构的主要优点是,当入射角在0～45范围内变化时,反射光谱谷值位置和反射带宽基本不变。本文所提出的结构特别适合用于反射式彩色显示。     

斜光束对校正滤色器校正精度的影响

当用测色仪器按照国际照明委员会规定的条件测量物体颜色时 ,若样品与探测器之间的距离不够大 ,则斜光束会透过校正滤色器而被探测器接收 ,这时对应探测器某点校正滤色器的当量透射比可以用修正计算式求得。以“Y”校正滤色器为例 ,从计算结果和实验说明了斜光束对校正滤色器透射比的影响。     

表面垂直取向对HPDLC光栅特性的影响

为了提高聚合物/液晶（HPDLC）光栅的衍射效率并改善光栅的表面形貌,研究了表面垂直取向处理对HPDLC光栅的影响。首先,研究了表面垂直处理对液晶分子的取向作用,发现垂直取向层对液晶的锚定作用随着盒厚的增加而逐渐减弱,取向层的作用范围大概在3 m ~5 m之间;其次,对相分离程度进行了实验表征,结果表明,随着液晶盒厚度的增加,相分离开始的时间越来越快,并且分离程度也越来越彻底。最后,讨论了表面垂直取向对HPDLC光栅衍射效率的影响,随着盒厚的增加,相分离出来的液晶微滴形成连续的区域,光栅的衍射效率逐渐升高,当盒厚增加到一定程度,其衍射效率和无取向处理的光栅接近。当盒厚过大时,垂直取向处理对HPDLC光栅散射损失并没有太大的改善,只有当盒厚适中（12 m）时,光栅的衍射效率最高,散射损失最小。     

大口径反射镜加工机床在线检测高精度对准方法

本文提出了基于特殊点对靶标的快速对准装置,实现机床加工臂和检测臂初始扫描位置自动高精度复位。靶标由外围区域四组放大倍率标定点对和中心区域大小对准点对组成;对准装置经初次使用前的畸变校正后,每次自动识别靶标区域完成自动对焦;根据外围点对进行放大倍率标定;自动识别中心大小点对并对其进行坐标定位;根据当前点对靶标位置计算与理想位置角度量和平移量偏差,指导机床转台和导轨互相配合,迭代调整直至完成精确对准。实验表明该方法对准精度约为5 μm,优于几十μm的机械定位精度,更利于实现超高精度光学加工的快速收敛,提高大口径反射镜加工效率。     

多级石英晶体旋光光学滤波器的滤波特性

根据石英晶体的旋光色散特性,利用光学矩阵方法对多级石英晶体旋光光学滤波器的滤波原理进行了详细的理论分析,推导出多级石英晶体旋光光学滤波器的透射主峰波长和通带半宽度的计算公式.利用分光光度计对单级和多级石英晶体旋光光学滤波器的滤波特性进行了实验研究,结果表明单级和多级石英晶体旋光光学滤波器滤波特性与理论曲线一致.从理论和实验上证明了多级石英晶体旋光光学滤波器与单级相比通带半宽度得到了有效的压缩,且随滤波器级数的增大,压缩的程度也随之增大. 关键词： 光学滤波器 偏振 石英晶体 旋光色散     

光电色度计校正滤色器的一种设计方法

介绍了光电色度计的测色原理，给出了依卢瑟条件设计校正滤色器计算光谱透射比的基本计算式，以滤色片厚度为自变量采用总误差面积最小，误差平方和最小，色差最小三种评价函数对滤色器进行优化设计，最后得到较为满意的结果。     

激光感生色散光学滤波理论

利用半经典理论，建立了激光感生色散光学滤波的理论模型.通过求解密度矩阵方程，得到 感生极化率.并利用该理论计算出钾694 nm激光感生色散光学滤波器的透射谱，与发表的实 验结果基本符合. 关键词： 激光感生色散光学滤波 透射谱 极化率     

光学标校技术在舰炮武器系统中的应用研究

为了解决舰炮武器系统瞄星标校受天气影响较大的问题,针对雷达（光电）与舰炮一体化的武器系统,提出了一种不需要参照物的光学标校方法。该方法用激光束将炮管轴线引出,通过不失调光学组件进行平行移动并进入雷达（光电）接收窗口,从而获得雷达（光电系统）轴线与炮管轴线的角度差并进行标校。测试与试验结果表明,该方法具有操作简便、效率高、适时性强、标校误差不大于0.5 mrad等特点,与描星方法标校相比,受天气、环境因素影响较小,对充分发挥舰炮武器系统的作战效能具有显著作用。     

The behaviours of optical novelty filter based on bacteriorhodopsin film

The quality of the novelty filter image is investigated at different intensities of the incident blue and yellow beams irradiating a bacteriorhodopsin (bR) film. The relationship between the transmitted blue beams and the incident yellow beams is established. The results show that the contrast of the novelty filter image depends on the lifetime of longest lived photochemical state (M state). These results enable one to identify the direction of a moving object and to improve the quality of the novel filter image by prolonging the lifetime of M state.