读出光光源对液晶光阀实验的影响

液晶光阀实验中一般是用带布氏窗的He-Ne激光器作为读出光光源,本文分析了普通He-Ne激光、半导体激光、卤素灯等常见光源在液晶光阀实验中应用的可能性和各自特点并进行了实验验证.     

液晶光阀特性的研究

本文报道了液晶光阀特性的研究结果。给出了45°扭曲和90°扭曲两种液晶光阀的特性测试曲线,比较了两种光阀的性能。分析讨论了工作电压、交流频率以及读出光的偏振方向对光阀性能的影响。     

红外液晶光阀光学调制特性研究

介绍了液晶光阀的结构及其光学调制原理,利用光阀对读出光反射率计算公式,分析了液晶光阀参数对其光学调制特性的影响,通过理论计算,得到整层液晶分子扭曲角和液晶层厚度与液晶光阀调制能力的关系,分析给出了适合对中波和长波红外波段仿真的红外液晶光阀参数。     

液晶光阀的偏光显示特性分析

讨论了液晶光阀的偏光扭曲向列性效应, 分析了液晶光阀中液晶分子在交流电场作用下重新取向后的扭曲, 测量了TB3639型液晶光阀在特定的频率连续改变外加交流电压条件下,液晶分子重新取向后的扭曲角度以及液晶光阀的电光特性。测量结果表明,在外加电压连续改变时,入射线偏振光的透射率呈现连续非线性变化,这种非线性变化可以由液晶分子的扭曲量来改变。同时液晶分子180°的扭曲使得液晶光阀具有较陡的电光特性曲线,这对于多通道矩阵寻址方式的液晶光阀而言在矩阵显示中可有更多的通道寻址线和更高的对比度。     

液晶光阀的电光色散特性研究

分析液晶光阀(LCLV)的电光色散特性,重点研究扭曲向列型液晶光阀TB3639的电光色散特性。在温度为27 ℃时, 将TB3639液晶光阀置于频率为1 000 Hz的交流电场中,测出电光特性T-λ曲线,同时得到不同波长的T-V电光特性曲线,确定对比度与光波波长的函数关系k(λ),并得出电光色散特性关系曲线k(λ)～λ。分析结果表明, TB3639液晶光阀在可见光区域,具有相对较高的对比度,其色散较小。波长在450～750 nm区域其对比度均大于0.8;其中波长在550～670 nm区域其对比度变化不大,均大于0.95,其色散最小。     

频率驱动液晶光阀的电光特性研究

讨论了液晶光阀频率驱动方式的原理, 并分析了液晶光阀在频率驱动方式下的电光特性。在特定的交流电压下改变外加电场频率, 测量了TB3639型液晶光阀在频率驱动方式下的电光特性关系曲线。测量结果表明,TB3639液晶光阀在可见光区域具有电光显示灰度变化特性,不仅能实现黑白显示,也能实现不同灰度级显示。频率驱动方式在可见光的范围内对不同波长的透射率变化趋势影响大致相同,在应用中可避免出现色差较大的现象。这种新型频率驱动方式对液晶器件的显示有改善作用,将开拓液晶显示器件的新应用, 具有实际应用价值。     

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.     

垂直定向液晶光阀中液晶电光特性的理论分析

采用 ４×４ 矩阵法模拟计算了垂直定向液晶光阀的电光特性, 从理论上分析了影响液晶光阀电光特性的因素。根据向列液晶的弹性连续体理论及边界力矩平衡方程, 求出了垂直定向向列液晶在液晶界面之间相互作用锚泊能为有限值时的液晶指向矢分布。根据指向矢分布计算了一定外加电场下液晶光阀的电光特性, 并和锚泊能为无限大时的特性进行了比较和分析     

图像火灾探测中液晶光阀的特性

在实验的基础上,深入研究了TN型液晶光阀的原理和光学特性。发现TN型液晶光阀对红外波段和可见光波段所产生的不同透射和截止效应都取决于光阀的偏振片。分析了液晶光阀的视角和波谱透过率等因素对图像火灾探测的影响,并指出了在利用液晶光阀做光开关的火灾探测系统中应该注意的问题。     

温度对液晶光阀电光特性的影响

采用DMS505显示器测量系统测量并分析了环境温度对TB3639型液晶光阀的电光特性的影响,结果表明：阈值电压,饱和电压和陡度因子均是温度的函数。温度从-25℃变化到70℃,阈值电压从2．015V降到1．631V;饱和电压从2．748V降到2．323V;陡度因子从1．364增大到1．424。为设计高稳定性的液晶显示器件提供了依据。     

无偏振效应分束器反射相移对法拉第镜式光学电流互感器输出光偏振态的影响

线性双折射和反射相移使光学电流互感器输出光偏振态产生椭圆退化并导致灵敏度降低,法拉第镜式光学电流互感器可以有效解决椭圆退化问题。无偏振效应分束器是构成该方案的核心器件,为了准确掌握无偏振效应分束器的性能和作用,用琼斯矩阵建立了无偏振效应分束器和法拉第镜式光学电流互感器的矩阵模型。分析了无偏振效应分束器反射相移对系统输出光偏振态的影响。提出无偏振效应分束器反射相移的测量方案并测出其常温下的实际值为5.02°,绘制了温度实验曲线。用MathCAD软件仿真了系统输出光偏振态图,并分析了椭率与无偏振效应分束器反射相移的关系。指出计量0.2级光学电流互感器所允许的反射相移漂移范围要小于0.1%。所得结果可为光学电流互感器的实用化研究提供参考。     

投影光学系统中的偏振像差分析

当光束斜入射时,光学薄膜存在一定的偏振效应。在飞利浦棱镜系统中,当一定大小孔径角的照明光束斜入射到分色合色薄膜后,S偏振分量和P偏振分量存在一定的相位差,使得线偏振光变成椭圆偏振光。利用琼斯矩阵偏振光线追迹的方法,分析了投影光学系统中由于两偏振分量相位差引起的偏振像差,以及它与暗态泄漏光强和系统衬比度的关系。得出了系统出瞳面上的光波偏振特性,以及在不同大小孔径角的照明光束入射下偏振像差的变化。分析了膜厚监控误差对光学系统偏振像差的影响,发现膜厚监控误差对偏振像差和系统衬比度有很大的影响。所使用的分析方法可以应用于其他大口径光学系统。     

改进宽银幕投影显示照明系统的设计方法

照明系统是投影显示系统的重要组成部分,决定着整个系统的亮度和照明均匀性。复眼系统是一种常见的液晶投影显示系统照明结构。传统的复眼照明系统设计方法中,复眼小透镜具有与液晶板相同的长宽比,可以获得能量利用率和均匀性都比较好的照明光斑。但研究发现,利用这种方法设计宽银幕投影显示设备的复眼照明系统,会引起一定的光能损失。针对这一问题,通过对复眼系统设计理论的分析和对实际复眼照明系统的模拟,创新性地提出了在照明系统中引入柱面透镜改变复眼小透镜的长宽比的设计方法,能够有效的提高投影系统能量利用率。模拟计算结果表明,引入柱面透镜的复眼照明系统与传统方法设计的复眼系统相比,能量利用率可以提高5％到10％。     

液晶光阀用于光学傅里叶变换

结合我校开设的液晶光阀实验，介绍了几个典型的静态傅里叶变换实验内容，以液晶光阀在计算全息扫描器中的应用为例，对其在动态傅里叶变换中的应用进行了讨论。     

偏振模色散级联模型的理论分析

在研究偏振模色散的数值模型中,分段数N和分段长度L是基本的参数,这两个参数影响到偏振模色散的随机特性。在分段级联模型理论的基础上,采用琼斯矩阵的分析方法,对偏振模色散的特征矩阵进行了理论分析和数值模拟,研究表明,N和L的选取对偏振模色散的分析有直接的影响,N在适当大的情况下,使得L在某一均值附近微小变化,这样的参数选取是合理的。如果各分段长度保持不变,会使得二阶偏振模色散丧失随机性的特点。     

液晶光阀图像输出特性的研究

根据液晶光阀工作曲线，探讨了图像的各种输出特性，如图像实时反转、图像边界增强等。     

基于液晶光阀非线性变换的实时光学相关识别

提出了一种高鉴别能力的实时光学相关器，它采用液晶光阀作为实时输入器件，并利用其非线性变换特性对图像微分预处理，全息记录材料采用光折变晶体，且使用全取球面波作参考光。所给出的实验结果表明，该光学相关具有鉴别能力高，实时性和灵活性强，以及结构２紧凑的特点。     

复眼透镜提高液晶投影照明系统的能量利用率

照明系统是液晶投影仪的重要组成部分．它将直接影响到投影仪的光能利用率以及色彩等系统性能。对于复眼照明系统,复眼透镜的良好设计可以大人提高系统的能量利用率。在对液晶投影照明系统的原理进行分析的基础上,提出了两种复眼透镜的设计方案。两种方案均采用矩形子复眼,便于设计和加工。通过对复眼透镜中每个子复眼进行偏心以及改变其形状大小来提高系统能量利用率。计算机模拟结果表明,两种设计方案与传统设汁相比,在光能利用率上分别提高了16．5％和26．3%,并且具有较高的均匀性。最后,还对两种复眼透镜的设计方案进行了分析和比较。     

应用于投影显示系统的偏振分光镜的设计和制备

讨论了应用于投影显示系统的满足宽光谱范围、大的入射角、高的消光比的偏振分光镜的设计和制备。提出了一种偏振分光镜的新的设计方法 :采用多对迈克尼尔对组合来满足宽入射角范围的要求 ,采用多个中心波长不同的λ 4膜堆来满足宽光谱范围。设计的偏振分光镜在 42 0nm～ 6 70nm的波段范围内 ,在 41.34°～ 48.6 6°的入射角范围内 ,达到p偏振光的平均透过率大于 85 % ,p偏振光的平均透过率与s光的平均透过率之比大于 10 0 0。并给出了设计实例和样品的实测结果