基于随机位相分布的液晶退偏器件设计与分析

为了实现对不同偏振态入射激光的退偏控制，设计了一种具有随机位相分布结构的液晶退偏器。针对胆甾相液晶器件，利用时域有限差分法，对激光通过胆甾相液晶器件的传输问题建立了模型，并通过实验验证了理论模型，分析了激光通过液晶阵列单元后的偏振态变化及偏振态分布特性。仿真分析结果表明，在合适的液晶材料条件和微刻蚀坑的最大厚度条件下，胆甾相液晶器件对于不同偏振角的入射线偏振光均可以实现较好的退偏效果，且适用的谱宽范围较大。     

内旋层级类蜂窝结构的面外力学性能

结合几何学的胞元设计思路，提出了一种新型多胞结构—内旋层级类蜂窝（intorsion hierarchical honeycomb-like,IHH）结构，通过数值模拟方法对其面外力学性能和变形特征进行深入研究，并与普通蜂窝结构、填充圆管的蜂窝结构进行了比较。研究发现，采用内旋层级设计的多胞结构，其胞元内部产生了独特的约束效果，在多层级设计条件下，可以进一步加强这种约束效果，从而提高结构的力学性能。此外，通过开展参数化研究，以揭示相对密度变化对结构性能的影响；基于简化超级折叠单元理论，建立了内旋层级类蜂窝结构的理论模型。结果表明，内旋层级类蜂窝结构在渐进式折叠变形模式下表现出最佳的吸能效率，理论模型能够有效地预测内旋层级类蜂窝结构的平台应力。研究结果可为多胞结构性能优化设计提供指导。     

液晶轴棱锥

如何更加有效且简便地得到新型锥透镜及贝塞尔(Beasel)光束一直是研究人员关注的重点。提出了一种由液晶材料制作的锥度可由电压调整的轴棱锥。对所提出的液晶轴棱锥特性进行了介绍。此类液晶轴棱锥由两个电压控制,其中一个电压固定,通过改变另一个电压来改变轴棱锥锥度。对液晶轴棱锥特性进行了测试,实验结果表明液晶轴棱锥能够对入射光进行与传统轴棱锥相似的调制,并且实现锥度的连续变化。搭建了基于液晶轴棱锥的成像系统,并通过此系统实现了扩展景深成像。液晶轴棱锥为产生贝塞尔光束及扩展景深成像提供了新的思路与方法。     

光谱型椭偏仪对各向异性液晶层的测量

探讨了利用普通光谱型椭偏仪对各向异性液晶层进行综合性测量的可行性. 并利用法国Jobin Yvon公司的UVISEL SPME(Spectroscopic Phase Modulated Ellipsometer)光谱型椭偏仪测量了光学各向异性液晶层的折射率n_o和n_e及液晶层厚d，进一步利用椭偏仪在透射方式下测量了平行排列液晶层的光延迟特性Δnd，二者取得了很好的一致性，说明利用光谱型椭偏仪可以实现对光学单轴性液晶层及其他材料的测量，测厚精度为纳米量级. 关键词： 光谱型椭偏仪 各向异性 折射率 相位延迟     

主动式液晶超表面研究进展北大核心CSCD

超表面具有亚波长尺度下精密高效的光波操控能力,但在其单独实现主动式调控方面,目前仍有诸多技术困难亟待克服。液晶与超表面的结合有望发挥各自的长处,实现一种分辨率高、衍射角大、超紧凑的新型主动式光调控器件。以液晶与超表面两部分功能设计的独立与否作为分类依据,回顾了近年来主动式液晶超表面的研究进展,具体包括液晶波片与偏振敏感超表面结合、液晶环境与共振型超表面结合、液晶与超表面光学性质互补等。最后对主动式液晶超表面所面临的挑战以及发展前景进行了讨论和展望。     

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.     

激光散射及光电子技术对液晶特性的测试

激光散射和光电子技术是目前测试液晶特性最先进和可靠的手段。此技术通过静态光散射和动态光散射两种测试方法，测得液晶的分子量、浊度系数、相关长度、相变温度、展矩和扭矩等许多物理参数，因此可判断液晶的类型，了解液晶的结构、形态，相转移及动态变形的过程，为液晶在许多领域的应用提供可靠的理论依据。     

基于液晶空间光调制器的空间滤波实验

空间滤波实验可以实现对输入物体的频谱分析及图像的边缘增强、噪声消除等各种图像处理。液晶空间光调制器可以作为衍射波面变换器件来使用。在空间滤波实验系统的滤波面上放置了液晶空间光调制器,并用CCD数码相机进行输出图像的观察和记录,分别给出了低通滤波、高通滤波、方向滤波等的仿真实验结果。该实验实现了输入数字物体的实时改变,并能够实时观察采用不同空间滤波器对输出像的影响。     

具有可变电控光栅常数的液晶光栅

针对现有液晶光栅器件存在的光栅常数不能变化、电极尖端放电、边缘效应等缺点,设计了一种可转换光栅常数的液晶光栅。通过控制不同导电区的通断电,使液晶光栅不同区域产生透光与不透光,实现光栅常数的转换;液晶光栅梳状电极端部的圆弧状设计,避免了尖端放电现象,减小了边缘效应的影响。以He-Ne激光为光源,用WGD-8A型组合式多功能光栅光谱仪对所设计的液晶光栅器件进行了测量,结果表明：通过控制导电区的变化实现了光栅常数的转变,在2～3.4 V电压驱动下,具有3种不同光栅常数的液晶光栅的1级衍射光强逐渐增强,且其衍射光强的差值不断增大,达到了预期设计目的。设计的液晶光栅在视差栅栏、光栅尺等方面有好的应用前景。     

微机探测液晶电光效应实验

微机探测液晶电光效应实验谷晋骐，李宏建，何乃文（天津大学物理系３０００７２）液晶作为显示器件已在科研、生产、生活中得到广泛应用，但液晶光问、液晶光调制器件的报导尚不多见．我们用Ｐ型向列相液晶组成光问，并用微机组成光问控制和探测系统，不但可以实时、精确...     

液晶人工神经元阵列的研制

研制了一种液晶灵巧像素光学神经元阵列器件，它利用光电混合集成技术，以非晶硅作光敏材料，以液晶实现光调制，通过特殊设计的器件结构，能实现对两束光的相减和非线性取阈等人工神经元功能。该器件具有８×８个神经元，以全并行方式工作     

液晶界面物理效应研究及进展

液晶表面和与它接触的固体表面的相互作用，作为边界条件对液晶显示起着重要的控制作用，并影响着液晶表现出的各种物理效应．液晶表面和界面科学一直是液晶物理学研究的重要领域．这一领域内一个重要的课题是，从物理机理出发寻找正确反映界面作用规律的数学物理方程，以便完善发展液晶界面理论，指导界面诱导技术．文章就这一研究领域已取得的成果、未解决的问题、当前研究的热点(一级转变和挠曲电效应)及目前有争议的问题(表面弹性项是否存在等)进行了介绍。     

铁电液晶──一种新型的显示与非线性光学材料

铁电液晶作为一种显示和非线性光学材料正引起人们广泛的重视，本文详细地介绍了铁电液晶的基本性质，双折射型铁电液晶显示器件的显示原理及其表面排列技术，典型的铁电液晶材料，铁电液晶混合物的物理和化学性质，铁电液晶显示器件的进展以及铁电液晶的非线性光学效应及其应用等．     

无冲突4端口榕树开关网络的实验研究

提出了一种新型的无冲突４端口榕树型开关网络。采用液晶列阵及偏振棱镜、三角棱镜、波片等光学元件，在光学上实现了这种网络，得到了由４端进到４端出的２４种全排列方式。     

近期液晶研究中的几个新方向——液晶非显示应用基础研究的进展

近期有关液晶学科的更多的基础和应用基础研究转向了应用这个奇妙的软物质态于平面显示器件等光学领域以外的其它领域的深入探索,这就形成了近期液晶科学研究中的‘非显示’热,它囊括了从生物,化学到物理,材料甚至工程等多个学科的诸多领域。本综述主要在物理及相关领域内简略地介绍了几个液晶科学非显示研究课题的基本原理,进展和可能的前景,包括作者所在课题组近期所进行的有关微波频率和中远红外(THz)波段液晶调制器的研究进展。以期为工作于液晶学科这方面研究的同行提供一点参考。     

近期液晶研究中的几个新方向——液晶非显示应用基础研究的进展

近期有关液晶学科的更多的基础和应用基础研究转向了应用这个奇妙的软物质态于平面显示器件等光学领域以外的其它领域的深入探索,这就形成了近期液晶科学研究中的'非显示'热,它囊括了从生物,化学到物理,材料甚至工程等多个学科的诸多领域.本综述主要在物理及相关领域内简略地介绍了几个液晶科学非显示研究课题的基本原理,进展和可能的前景,包括作者所在课题组近期所进行的有关微波频率和中远红外(THz)波段液晶调制器的研究进展.以期为工作于液晶学科这方面研究的同行提供一点参考.     

薄膜晶体管液晶投影仪中的偏振分色薄膜

介绍了用于薄膜晶管液晶投影仪显示的偏振光分色系统,用多层光学薄膜实现了分色功能,并对薄膜的设计,制造和测试进行了讨论。     

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。     

低温液晶显示器-加固理论与实践

该文对液晶显示器(LCD)低温加固的理论进行分析和研究。在此基础上,介绍一种新研制的机载低温液晶显示器。在显示器中设计了一套透明的加热、真空保温、抗眩光及电磁屏蔽装置,低温工作时,只需非常小的加热功率,就能使液晶显示器正常工作,同时可以利用该装置中的氧化铟锡(ITO)导电膜层满足显示器视窗对防眩光及电磁兼容(EMC)特性的要求。这种新型低温加固型LCD集多种特殊功能于一体,具有功耗低、亮度高、可靠性好、抗眩光、EMC性能好及结构便于组装等多项显著优点。     

基于空间光调制器的多层图像的构建与可视化研究

 为解决实时直观地观察多层再现图像的问题,提出利用发光材料实现其可视化.针对由沿光轴方向的二维图层组成的空间图像,利用高效、快速的三维Gerchberg-Saxton算法,得到位相型计算全息图,并通过计算机进行了数字模拟再现.阐述了三维Gerchberg-Saxton算法的流程,并搭建了基于液晶空间光调制器的位相全息图光学再现与可视化光路.利用液晶空间光调制器的灰度-位相曲线把计算全息图转换为灰度图,加载在液晶空间光调制器上,再现出高质量的三维光场,同时利用量子点材料的荧光特性实现了图像的可视化.实验结果表明,光学再现与计算机模拟结果较吻合.该技术在医学、军事、三维显示、微加工以及显微技术等领域有重要应用价值.