液晶电控双折射特性的研究

在考虑液晶吸收效应的前提下 ,对向列相液晶BL 0 0 9作了电控双折射特性的研究 ,测出了入射光波长为5 6 0nm时双折射率随电压变化的关系曲线 ,同时得到了吸收系数随电压变化的关系曲线。     

光电子技术

TN204 2003030149紫夕浩苦设备的组成及工作特点/张洁(电子部53所))I航天电子对抗.一2002,(5)一34一36简介第一代概略型和第二代成像型紫外告普设备的组成及工作原理,并将紫外告瞥方式的特点与雷达告带、红夕隋警方式进行了比较.参3(刚)TN204 2003030150液晶电控双折射特性的研究/王宁.李国华.云茂金(曲阜师范大学))I中国激光.一2002,29(12)一1064一1066在考虑液晶吸收效应的前提下,对向列相液晶BL一009作了电控双折射特性的研究,测出了入射光波长为5 60nm时双折射率随电压变化的关系曲线,同时得到了吸收系数随电压变化的关系曲线.图4参…     

光通信波段液晶双折射效应的研究

为了研究液晶的电控双折射效应在光通信中的应用,采用偏光干涉方法,对液晶透射比随电压的变化情况进行了理论分析和实验验证。在室温20℃下利用岛津UV-3101PC分光光度计,通过改变加在液晶盒两端的电压,获得了入射光波长为1300nm和1550nm时液晶透射比随电压的变化关系曲线。结果表明,当在液晶盒两端加上2V的电压时,波长在1550nm附近有一个比较稳定的高透射带;加2.3V的电压时,波长在1300nm附近有一个比较稳定的高透射带。这一结果对光通信中液晶器件的设计是有帮助的。     

液晶吸收光谱的偏光干涉法研究

利用偏光干涉法测量了向列相液晶BL-009的吸收系数,得到了入射光波长在500～1 600 nm变化时的液晶吸收谱线,讨论了该曲线随液晶盒所加电压的变化情况.实验结果表明,向列相液晶BL-009在红外波段吸收效应较强,存在3个比较明显的吸收带,随着液晶盒上所加电压的增大,3个吸收带的位置逐渐向短波长(紫外)方向移动,且移动幅度有所不同,而且这种中心波长的漂移随电压的增大逐渐减弱;每个吸收带吸收系数的峰值随电压有所变化,但变化程度不同.     

通信波段液晶电光特性的实验研究

利用偏光干涉理论,通过对BL-009型向列相液晶透射比的测试,分析了液晶透射比随电场的变化情况,对液晶的电控双折射效应进行了研究。在20℃下,利用岛津UV-3101PC分光光度计,通过改变加在液晶盒两端的电压,测出了入射光波长为1 330 nm和1 550 nm时液晶双折射率随电压变化的关系曲线。实验结果表明:当液晶盒两端加1 V电压时,入射光波长从1 310 nm到1 350 nm有一较稳定的高透射带;加2 V电压时,从1 520 nm到1 580 nm有一比较稳定的高透射带。     

向列相液晶电热光效应的实验研究

通过研究在变化的温度下向列相液晶BL-009的电控双折射率特性,探讨了向列相液晶的电热光效应。实验上采用简单、精确的偏光干涉法,在入射光波长为630nm、测出从室温 20℃～100℃时,液晶的透射率随温度的变化曲线。从而得到液晶电控双折射率随温度的变化曲线。分析实验数据可知,液晶的电控双折射率随温度的升高,在外加电压值不同时具有不同的变化规律。此实验结果对液晶器件的设计、制作、使用都具有一定的参考价值。     

向列相液晶热光效应的实验研究

通过研究向列相液晶BL-009的折射率随温度的变化，探讨了向列相液晶的热光效应．测出了温度在20～100℃，入射光波长为630nm时液晶的双折射率随温度变化关系曲线，讨论了液晶双折射率随温度的变化规律．     

液晶电控效应的实验研究

详细阐述了液晶的电光效应,介绍了利用分光光度计测量液晶透射比的方法。通过改变加在液晶盒上的电压大小及其频率高低,详细测量了液晶的透射比。通过做图分析了液晶的电控双折射效应,得出液晶的透射比随所加电压的大小和频率的高低而变化,以及液晶的阈值电压随频率的增高而减小的规律,这对液晶器件的设计与研究均具有一定的参考价值。     

基于激光回馈效应的液晶双折射特性测量

准确的双折射特性测量对于液晶的实际应用具有重要意义。研究了液晶材料的工作原理,以激光回馈效应为基础,搭建了各向异性外腔回馈双折射测量系统,对不同驱动电压下液晶的双折射特性进行测量。测量结果表明,各向异性外腔回馈双折射测量系统测量精度在0.3°之内;通过施加0~24V交流电压,液晶材料双折射率在2.74×10-1~2.39×10-3范围内变化,对应各向异性呈现出460°~5°的大范围位相延迟值。电压范围在0.7~2V时,电压-双折射率关系表现出较好的线性度,通过线性拟合对该范围内电压-双折射率关系进行计算,其线性度优于95.5%。液晶材料可以提供稳定的位相延迟,同一电压值下的位相延迟短期重复性优于0.52°,长期重复性优于4.5°。     

液晶闪耀光栅中的指向矢二维分布与特性研究

在连续弹性体理论的基础上,采用差分迭代数值分析方法仿真模拟了液晶闪耀光栅中的液晶分子指向矢二维分布情况。利用液晶的电控双折射特性,对液晶光栅电极施加经过插值计算以及修正后的周期电压,使之形成光程差阶梯形分布,具有二元光栅结构的液晶闪耀光栅。得到了液晶光栅的光程差以及相位延迟曲线。通过实验,采用四分之一波片法作出了相位延迟随电压的变化关系曲线,验证了仿真结论,给出了周期电场分布的液晶闪耀光栅在正交偏光下的显微照片。     

级联光子晶体Mach-Zehnder干涉仪的可调谐滤波特性

基于液晶的电控双折射特性和光子晶体自准直特性,在二维光子晶体引入复合缺陷提出一种可调谐Mach-Zehnder 干涉(MZI)滤波器结构,应用液晶系统的自由能理论,推导了外加电压与液晶有效折射率的关系,并结合MZI 相位调制原理和光子晶体等效折射率理论,得到液晶的电控双折射特性与MZI 滤波器的输出光谱间的数学关系,运用时域有限差分法(FDTD)对滤波器的输出进行仿真模拟,并根据仿真结果对结构进行一级级联的优化设计。结果表明:通过控制外加电压的大小可以改变输出端的透射波长,达到可调谐滤波的效果,并且一级级联后的滤波效果比级联前有很大的改善,滤波的半波带宽从20 nm 减小为7 nm,可调谐范围从15 nm 增大为40 nm,因此可以通过进一步级联的方式使滤波器结构更加的优化,以便运用到光波分复用系统中。     

Electrically tunable room-temperature 2/spl pi/ liquid crystal terahertz phase shifter

Tunable phase shift up to 360/spl deg/ at 1 THz is demonstrated using electrically controlled birefringence in a vertically aligned nematic liquid crystal (E7) cell, 1.83 mm in thickness. The driving voltage and corresponding field required for a phase shift of 360/spl deg/ at 1 THz are 100 V and 90.5 V/cm, respectively.     

液晶微透镜阵列在波前传感领域的应用概述

液晶微透镜阵列是利用液晶的电控双折射特性和微电子工艺制作的微光学元件,具有焦距可调、工作电压低甚至阵列数目、透镜孔径以及形状可调的优点,应用于哈特曼波前探测技术时可以有效提升哈特曼波前传感的动态探测能力,显示出良好的竞争力。简要概述了哈特曼波前传感技术和液晶微透镜阵列制作技术的发展、现状,对不同类型的液晶微透镜阵列制作技术的优缺点进行了分析,并着重介绍了基于液晶空间光调制器的微透镜阵列在波前探测领域的应用。     

Electrically controlled room temperature terahertz phase shifter with liquid crystal

We present the use of electrically controlled birefringence in a nematic liquid crystal cell for phase shifting of electromagnetic waves up to terahertz frequencies. This device was operated at room temperature and a maximum phase shift of 4.07/spl deg/ was demonstrated at 1.07 THz when the interaction length was 38.6 /spl mu/m. The driving voltage and corresponding field were 176.8 V (rms) and 589.3 V/cm, respectively.     

基于光强选通成像的液晶透过谱研究

为了更好地将液晶器件应用于选通成像系统中,从理论上推导出了液晶器件透过率与波长、折射率、电压之间的关系。从双折射率与光强的关系定量分析了扭曲向列相液晶的色散效应。用光栅光谱仪选择380～1100nm波段,以SONY公司LCX023CMT型号的TFT-LCD为样品,测试了液晶器件在不同灰度级和波长下的透射率。研究结果表明:液晶器件在可见光波段色散较小,随着灰度值的增加,色散增大;通过自制的光强局部选通成像系统对同一物体进行了对比拍摄,选通后的照片表明液晶器件的色散对成像质量影响不大;该液晶器件对红外光线有近12%的透过率,证明其可以实现近红外波段的强光局部选通成像。     

Liquid crystal applications in photonics

We developed new optical switches based on nematic and ferroelectric liquid crystal (LC) cells for photonics applications. Certain new LC switches based on the effect of total internal reflection in nematic LC and deformed helix ferroelectric effect ferroelectric LC with very fast response time were developed. Fast bistable optical switches of the light polarization based on ferroelectric liquid crystal cells were proposed. The switches are characterized by 100 us switching time and 26 dB crosstalk at the wavelength of 632.8 nm and bistable, i.e., required zero power consumption in the switch state.High frequency hysteretic free electrically controlled 0-2π phase modulation of light has been proposed using a very short helix pitch (less than 400 nm) deformed helix ferroelectric liquid crystal. The electrically controlled 0-2π hysteretic free phase modulation was achieved at the driving voltage frequency up to 4 kHz and the voltage amplitude of 32 V. The application of fast V-shaped deformed helix ferroelectric ferroelectric LC (DHF-FLC) for new active-matrix liquid crystal display (LCD) and optical data processing devices is envisaged.Photoalignment technology can be very useful for the new generation of liquid crystal devices as well as in new photovoltaic, optoelectronic and photonic devices based on highly ordered thin organic layers. We have investigated the LC photoalignment in superthin tubes, which are basic elements of switchable photonic crystal/liquid crystal structures and obtained the order parameter comparable with usual homogeneous nematic LC cells. We studied LC alignment on silicon surfaces with submicrometer-sized straight and curved waveguide profiles. The liquid crystal cladding refractive index was then varied according to the applied voltage, and subsequently the microresonator resonance wavelengths were tuned. Based on our initial measurements, the free spectral range (FSR) wavelength shift within the range of 20 nm was obtained, which is comparable with a thermooptic effect. The new voltagecontrollable Si-based add drop filters are envisaged based on this principle.