新型聚合物分散液晶相位光栅的制备

把具有光敏特性的预聚物与向列相液晶按一定比例混合 ,注入表面经过取向处理的液晶盒中。以紫外灯为光源 ,通过光掩膜法 ,使混合物在光场的引发下发生相分离 ,形成液晶 /聚合物相位光栅。由于相分离后液晶在取向膜的作用下沿液晶盒面方向旋转 180° ,克服了传统液晶光栅器件对入射光偏振方向的依赖 ,提高了光的有效利用率。采用光学显微镜和He Ne激光器进行测试 ,结果表明所制样品具有较好的栅结构 ,其衍射效率不受入射光偏振方向的影响且具有电场可调性。该光栅制作方法简便 ,驱动电压低 ,在光通信器件、衍射光学、投影显示、光开关等领域有广泛的应用前景     

聚合物分散液晶光栅的制备实验

把夹预聚物分散液晶的玻璃用菲林掩膜遮盖,在紫外灯下进行弱准直光曝光,使液晶和聚合物产生相分离,形成聚合物分散液晶光栅。并采用偏光显微镜对光栅的形貌进行检测,利用激光笔对光栅的电光特性进行测定,证明衍射效率具有电场可调谐性。实验方法简单易操作,现象明显,在光栅常数较大时可以明显看到衍射效果,对液晶物理专业基础实验的教学具有参考意义。     

NVP在全息聚合物分散液晶光栅中的反应动力学研究

为了提高全息聚合物分散液晶(简称HPDIC)光栅的衍射效率并得到良好的光栅表面形貌,在制备光栅的反应体系中添加了具有吡咯烷酮结构的单官能度小分子NVP,并进一步阐述了NVP对HPDLC光栅在反应动力学方面的影响.分析表明,NVP的添加显著增加了预聚单体的聚合速率,并且能使原本被困在聚合物网络当中的双键继续发生反应,从而大大提高了反应体系的双键转化率;另外,NVP的添加使得光栅的相分离更加彻底,在获得良好的表面形貌的同时也增大了光栅的折射率调制度,从而提高了HPDLC光栅的衍射效率.总之,在添加了NVP之后,体系的聚合速率和预聚单体的反应度都大大提高,从而使得光栅的表面形貌和衍射效率也得到较大的改善和提高,衍射效率提高到96.36%.     

温度对全息聚合物分散液晶光栅形貌及电光特性的影响

采用光敏预聚物、向列相液晶和光引发剂混合物体系,在不同温度条件下制备全息光栅.利用红外光谱、光学显微镜、He-Ne激光器对预聚物和光栅进行测试.实验结果表明,光栅的衍射效率随制备温度的升高先增加后减小.对实验结果进行分析,发现它与光聚合反应体系的特性有很好的对应关系,同时深入探讨了制备温度对光栅形貌及电光特性的影响.     

全息液晶/聚合物透射光栅光学各向异性的研究

基于聚合物支撑(polymer scaffolding)形貌的全息液晶/聚合物透射光栅, 系统研究了光栅的光学各向异性. 在这种形貌的光栅内, 液晶不是以液滴的形态存在于富液晶区, 据此建立了相应光栅的简化模型, 然后在各向异性耦合波理论框架下研究了光栅的衍射特性. 详尽的衍射效率实验值和计算值比较, 很好解释了液晶/聚合物光栅的光学各向异性, 也证实了液晶分子大致沿着光栅矢量排列.     

纳米银掺杂的高效率全息聚合物分散液晶光栅制备

报道了一种基于掺杂纳米银聚合物分散液晶(PDLC)材料的高衍射率全息电控光栅的制备及特性。通过在原有聚合物分散液晶材料体系中添加适量的纳米银颗粒以制备体全息光栅,实验研究了掺杂不同质量比的纳米银颗粒对全息聚合物分散液晶(H-PDLC)体光栅的衍射效率、驱动阈值电压、响应时间的影响。实验结果表明,通过掺杂纳米银材料,能够优化聚合物和液晶两相分离结构,使聚合物与液晶分离更加彻底,显著提高H-PDLC体光栅的一级衍射效率,同时能改善体光栅的电光特性,缩短响应时间。初步分析表明,由于纳米银颗粒的表面等离子体效应和体系折射率匹配的优化改善了H-PDLC光栅的特性。     

新型聚合物分散液晶材料研制的电控体全息光栅

报道了聚合物分散液晶材料全息光栅元件的研制，并研究了聚合物分散液晶材料光栅的衍射特性及电控开关特性。该光栅结合了聚合物分散液晶材料的电控光开关特性和全息光栅的优点，在光通信器件、可调窗口、液晶显示等领域具有广泛的应用前景和巨大的潜在生产力。     

基于聚合物分散液晶全息光栅的可调增益均衡器

从理论和实验两方面分析研究了聚合物分散液晶全息光栅在632.8 nm光波的入射下的衍射谱特性和电压可调特性，实验结果与耦合波理论的计算结果具有很好的一致性，从实验上验证了用耦合波理论来描述聚合物分散液晶全息光栅的衍射特性是恰当的.并且提出了利用聚合物分散液晶全息光栅对掺饵光纤放大器增益谱进行平坦化的方法，利用聚合物分散液晶全息光栅的电压可调特性可实现动态增益均衡.运用该方法，可使掺饵光纤放大器在C波段1530~1560 nm内，温度在0℃~65℃范围内变化，掺饵光纤放大器自发辐射谱的不平坦度从3.3 dB降到0.2 dBp－p（峰-峰值）.     

剪切聚合物分散液晶散射偏光特性

介绍了拉伸聚合物分散液晶和散射偏光片概念,实验制备了剪切聚合物分散液晶样品,给出了对聚合物分散液晶样品施加剪切应力的偏光特性光谱分析.实验结果表明,吸收偏光片前置和后置样品的散射偏光效果相同,样品在绿光550nm波长处最大透光率T//～60%,最小透光率T┴～10%,偏振度P～70%.实验结果对于其他散射偏光片具有普遍...     

Diffraction Properties of Field-Adjustable Polymer Network Stabilized Liquid Crystal Grating

A new diffraction grating mode has been proposed. This grating is formed by applying of a spatially periodic electric field to a polymer network stabilized uniformly aligned liquid crystal layer. Due to the electro-optic properties of the polymer network stabilized liquid crystal layer, the grating type is electrically adjustable, i.e. it presents amplitude, phase or amplitude-phase type depending on the applied voltages. Experimental results show that the number of visible diffraction orders can be adjusted easily, and even be closed at the same time. The detail fabrication process and experimental results will be presented.     

Diffraction Properties of Field Adjustable Polymer Network Stabilized Liquid Crystal Grating

Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　　Ｄｕｅｔｏａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃｏｐｔｉｃａｌａｎｄｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ,ｔｈｅｏｐｔｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｌｉｑｕｉｄｃｒｙｓｔａｌｓｃａｎｂｅａｄｊｕｓｔｅｄｂｙｅｌｅｃｔｒｉｃｆｉｅｌｄ,ａｎｄｔｈｕｓｔｈｅｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎｇｒａｔｉｎｇｆａｂｒｉｃａｔｅｄｕｓｉｎｇｌｉｑｕｉｄｃｒｙｓｔａｌｓｃａｎｂｅａｄｊｕｓｔａｂｌｅｂｙｅｌｅｃｔｒｉｃｆｉｅｌｄ．Ｓｕｃｈｄｅｖｉｃｅｓｈａｖｅｐｏｔｅｎｔｉａｌａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ…     

Light Diffraction of Aligned Polymer Fibers Periodically Dispersed by Phase Separation of Liquid Crystal and Polymer

We have confirmed light diffraction of aligned polymer fibers obtained by a phase separation of an anisotropic-phase solution of liquid crystal and polymer. He—Ne laser light passing through the polymer fibers was scattered in the axis vertical to the fibers, and had two peaks of light intensity symmetrical to the center of the transmitting laser spot. The two peaks were found to be caused by light diffraction due to the periodic polymer-fiber dispersion because the peaks corresponded to values calculated by intervals between the fibers. The periodical fiber networks are considered to be formed by anisotropic spinodal decomposition. This effect can be used to measure the dispersion order of the polymer fibers. © 2004 The Optical Society of Japan     

用偏光显微术研究聚合物分散液晶压光效应膜

制备出大液晶微滴的具有压光效应的聚合物分散液晶膜,给出样品按压前后偏光显微镜对比照片.提出压缩液晶微滴模型,采用Fortran软件模拟计算了压光效应液晶微滴双折射透光率分布,用Origin软件作图,计算结果绘图与偏光显微镜图片一致.定义按压后液晶微滴圆球变扁球的扁平度,计算按压后序参数与扁平度的关系,说明按压作用使液晶...     

电控聚合物分散液晶变焦全息透镜制作

介绍了相位型全息聚合物分散液晶(PDLC)材料全息透镜,在电场作用下液晶微滴折射率逐渐与聚合物折射率匹配,实现透镜电控变焦。研究了微米尺寸和纳米尺寸液晶微滴聚合物分散液晶材料配方特性和微观结构。采用优化纳米尺寸材料配方制作5~6μm聚合物分散液晶盒,采用离轴式平面波和球面波干涉全息写入光路,成功制作电控变焦聚合物分散液晶全息透镜样品。该透镜样品焦距为20 mm,能够正一级衍射放大成像。实现“0”,“1”变焦的驱动电压阈值为60 V。并进一步提出了基于聚合物分散液晶电控变焦元件集成叠加技术实现电控变焦光学成像系统的技术思路。     

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.     

SU-8光栅结构中的液晶激光特性

设计制作了SU-8光栅结构的染料掺杂手性向列相液晶激光器件,在器件正面和侧面均实现了随机激光辐射。将激光染料PM597、手性剂S-811、向列性液晶TEB30A按一定比例均匀混合,注入反平行摩擦处理的液晶盒中,器件的下基板通过光掩模法刻蚀出周期为15μm的光栅。利用532 nm的Nd∶YAG固体脉冲激光器作为泵浦源,器件的侧面既在580～590 nm范围内出现了多个离散分立的随机激光辐射峰,FWHM约0.19 nm,又在579～585 nm范围内出现独立的两个激光辐射峰,FWHM约0.19 nm;在器件正面获得了584～590 nm范围的随机激光辐射谱,FWHM约0.17 nm。加热器件至61℃,液晶相变为各向同性态,器件侧面仍出现了波长约590.60 nm、FWHM约0.24 nm的激光辐射峰。分析得出,液晶盒中引入SU-8光栅结构后,光子同时在液晶分子间多重散射和SU-8光栅中布拉格反射获得反馈放大,两种机制相辅相成。器件侧面出现的独立激光辐射峰主要由SU-8光栅布拉格反射提供反馈放大形成,而器件侧面和正面的随机激光辐射峰主要由液晶分子间多重散射提供反馈放大形成。