液晶胆甾相的统计理论

胆甾相螺旋性结构的形成,分子间位置关联起十分重要的作用。采用格胞模型,导出了指向矢满足的二阶微分方程。有胆甾相解,并确定了螺距。位置关联可导致螺距随温度变化。这一理论可推广用来讨论蓝相的分子理论。 关键词：     

胆甾相液晶的相诱导双轴性

采用胆甾相液晶的格胞理论,运用一定的统计方法,导出分布函数,定义序参数张量,由此推导出自由能表达式．在定域坐标系中,对胆甾相的长程取向序参数Ｓ和相诱导双轴序参数Δ进行了数值计算．所得的结果较前人有了不同程度的改善,和实验接近 关键词：     

胆甾相液晶可见光布拉格反射实验

胆甾相液晶可见光反射行为，在某种意义上与晶体粉末样品Ｘ光衍射相似，本主要提供一个巧妙而又直观的布拉格反射实验方法，并测量胆甾相结构周期－螺距与温度的关系，进而揭示胆甾相液晶热色效应的机理。     

热致型胆甾酯液晶的相变研究

使用偏光显微镜观察胆甾烯壬酸酯液晶的相变，发现在不同的温度变化条件下液晶相变过程是不同的．本文讨论了其变化规律．     

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。     

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.     

胆甾相液晶激光器的调谐特性研究

基于胆甾相液晶螺距及折射率随温度与电场变化的特性, 研究了温度与电场对液晶染料可调谐激光器发射特性的影响. 首先探讨了手性剂浓度、温度与液晶螺距的关系, 制作了液晶染料可调谐激光器, 在温度23–35℃变化时, 其发射波长调谐范围为618.90–594.76 nm, 达到24.14 nm, 在电压0–9 V 变化时, 其发射波长调谐范围为617.40–608.11 nm, 共9.29 nm. 关键词： 可调谐激光器 胆甾相液晶 激光染料     

楔形盒染料掺杂胆甾相液晶激光器研究

设计制作了楔形盒掺杂激光染料PM580的胆甾相液晶器件, 研究了激光辐射行为. 在楔形液晶盒中出现了一系列与楔棱平行的向错线和不同规则形状的晶畴, 胆甾相液晶形成了平面态排列. 采用固体Nd:YAG倍频532 nm 波长激光作为抽运光, 获得调谐精度约1 nm, 调谐范围约17 nm的一维波长可调谐激光器. 楔形盒中, 液晶扭曲力与取向膜表面锚定力相互平衡的过程中胆甾相液晶螺距伸张, 光子禁带位置移动, 从而调谐光子禁带边沿出射激光波长. 关键词： 胆甾相液晶 楔形盒 激光辐射     

胆甾相和蓝相液晶的透射和反射特性

针对蓝相液晶显示器中的暗态漏光特性, 采用时域有限差分方法模拟计算了胆甾相液晶的平面态和焦锥态以及蓝相II态液晶的透射和反射特性, 得到了它们在正交和平行偏振片之间的漏光, 并提出了计算等效旋光能力的公式以比较它们的旋光能力. 通过对比焦锥态和蓝相液晶的旋光能力和漏光特性发现, 采用焦锥态替代蓝相液晶而得到良好的暗态特性是一种可行的方法. 通过研究它们的布拉格反射特性, 得知蓝相液晶的布拉格反射与平面态相似, 但反射强度小, 焦锥态无明显的布拉格反射特性.     

胆甾相液晶电控螺旋畸变导致的布拉格反射特性

研究了平面织构胆甾相液晶在垂直于螺旋轴方向施加电场后,引起螺旋畸变导致布拉格反射光强度变化特性,利用液晶矩阵光学,琼斯矩阵法与Matlab矩阵计算软件对有螺旋畸变情况下的布拉格反射光谱特性进行了分析和数值计算.从数值计算和实验结果可知,胆甾相液晶在其垂直螺旋轴方向施加不同电压电场时,布拉格反射光中心波长不随电压改变,而布拉格反射光强会随电压的增大而减弱.提出一种电致螺旋畸变模型,对实验结果和数值计算结果给出了合理的解释,认为利用电场改变胆甾相液晶螺距进而设计电控颜色变化液晶器件的原理是不可靠的.     

梳状电极胆甾相液晶激光器的激光辐射谱

设计制作了梳状电极染料掺杂胆甾相液晶激光器件,研究了外加电压下的激光辐射谱。器件的下基板ITO电极刻蚀成梳状条形电极,电极宽度约2 mm,相邻电极间距分别约为1,3,5 mm。上基板无ITO电极。上下基板取向膜平行摩擦取向处理,使胆甾相液晶平面态排列。以532 nm的Nd∶YAG激光器作为泵浦光源,测量器件激光辐射谱。改变外加电压0~100 V,3个区域均出现了多模输出。在1 mm电极间距区域,可获得633.65~621.52 nm（12 nm）和683.15~664.35 nm（18 nm）的可调谐波长范围;在电极间距3,5 mm区域,辐射激光波长变化微小。在外加电压作用下,液晶分子均匀的螺旋周期排列受到扰动,液晶分子层螺旋轴倾斜,各个液晶畴的螺旋轴取向不一致,使有效螺距值缩短并有所浮动,引起出射激光波长蓝移和多模输出。利用光子态密度理论数值模拟了激光辐射谱。当有效螺距为倾斜角的函数时,随着倾斜角增大出射激光波长蓝移。     

基于矩阵理论的螺旋液晶透射光偏振态研究

将螺旋型液品看作是N层双折射材料晶片叠合而成,而每层光轴相对于相邻的晶片有一个小的旋转.本文基于矩阵理论,研究了光在螺旋液晶中传输时偏振态的变化.经过详细的数学推导,理论研究表明.线性偏振光经过螺旋液晶后偏振态会发生改变.当满足一定的条件时,线偏振光的偏振方向旋转90°,左旋圆偏振光经过左旋螺旋液晶后转变为右旋圆偏振光.     

Numerical Modeling and Simulation of a Cholesteric Liquid Crystal Polarizer

A numerical model based on Berreman’s 4 × 4 matrix approach was developed and used for computational simulation of a cholesteric liquid crystal (CLC) polarizer. Explicit expressions of the 4 × 4 propagation matrices for several optical films, which constitute a CLC polarizer, were presented. Numerical simulations for optical properties of a CLC layer, a linear polarizer and a CLC polarizer were executed, and the simulated results were found to be in fairly good agreement with measured results.     

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.     

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。     

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…     

Response of Ferroelectric Molecules in Liquid Crystal Display under an Applied Electric Field

The dynamic changes of ferroelectric liquid crystal (FLC) molecular alignments under the applied electric field were examined by observing the formation of conoscopic figures with a time resolution of 0.1 ms, which reflect the temporal and spatial dependences of the LC molecular alignments on the azimuthal angle. By a detailed comparison of the experimental conoscopic figures with simulated figures, the molecules began to shift from the central portion of the helix to the outer ends within 0.1 ms following application of the electric field. The positions of molecular layers having the fastest moving velocity (Δφ/Δt) corresponded to the positions with the azimuthal angles of π/2 and 3π/2rad.     

Applications of Liquid Crystals to Variable-Focusing Lenses

Liquid Crystal (LC) lens cells with variable focusing properties are fabricated using nematic LC materials and applicable to optical devices, and our recent work on these cells is described. First, the LC lens cells are prepared using lens-shaped substrates coated with transparent electrodes. Their focal length can be continuously varied between the values for an ordinary ray and an extraordinary ray by changing the voltage passing across them. Methods of improving properties and some applications of the lens-shaped LC lens are briefly described. The lens properties of these cells with plane-paralleled structure are then demonstrated, where the refractive index is graded to a quadratic distribution resulting from an axially symmetric non-uniform electric field. LC cells with axially distributed tilt angles are constructed using a pair of circular hole-patterned electrode substrates and very small LC lens (LC microlens) with variable focusing can be fabricated. Optimizing the electrode structure, device parameters, and material parameters of the LCs, excellent focusing properties can be obtained. The properties of the LC microlens are improved by using the polymer stabilization technique. The LC microlens with a divided electrode structure shows three-dimensional beam steering and focusing properties, and the astigmatic aberration caused by the molecular orientation effect can be compensated. Applications of the LC microlens to optical devices and systems are introduced.