CUDA架构下的液晶自适应波面数值解析

在GPU通用计算架构下,首次提出了CUDA架构下的液晶自适应光学波面数值解析方法。针对高分辨率液晶自适应光学系统,介绍了液晶自适应光学的波面数值解析算法,论述了CUDA的通用架构;然后,建立了CUDA实现波面数值解析的编程模型,在此模型中引入了并行线程的有效利用,全局存储器的高效访问和数据直接回写3种优化方案;最后,给出了GPU与CPU的实验对比结果。结果表明:CUDA计算分辨率为512×512,对35项Zernike多项式的波面数值解析需时不到1ms,计算速度是传统CPU波面数值解析的几十倍。提出的方法减小了系统延时,提高了校正速度,建立波面数值解析CUDA编程模型采用的优化手段可为其它数学计算模型提供参考。     

高对比度低压驱动全息聚合物分散液晶光栅

为了降低全息聚合物分散液晶光栅的驱动电压并提高其对比度,基于偏振原理设计了一种新型电调谐光栅。对传统的全息聚合物分散液晶(HPDLC)光栅进行了基板表面取向处理,加强液晶的均一排列程度,消除了液晶区域内的散射;然后,在光栅前面放置扭曲向列(TN)偏振调谐器,通过调节入射光的偏振方向,实现光栅内液晶折射率的变化,进而改变与聚合物折射率的差别,实现衍射强度的调谐。实验结果表明:光栅的阈值电压降低到了0.75～0.8V,对比度提高到了245:1,是传统HPDLC光栅的6～7倍,同时也大幅降低了散射损失且稳定性良好,可满足高端光学设备及显示产品方面的需求。     

不同物理方法对啤酒糟蛋白溶解性的影响

为了提高啤酒糟蛋白的溶解性,使它更广泛的应用于食品行业,研究了水浴加热和超声波处理对啤酒糟蛋白溶解性的影响。通过单因素试验,确定了水浴加热处理和超声波处理的最佳改性条件。通过水浴和超声波的交互试验确定了各因素影响的主次顺序,最后确定了提高啤酒糟蛋白溶解性的最佳工艺条件为：水浴温度100℃,蛋白浓度7%,超声时间60s,在此条件下,啤酒糟蛋白的溶解性与对照相比可提高866%,其中水浴温度、蛋白浓度以及水浴温度与蛋白浓度的交互作用是影响啤酒糟蛋白溶解性的高度显著因素。     

氧原子对向列相液晶粘度的影响

对于向列液晶分子中常见的典型含氧基团,通过密度泛函理论(Density Functional Theory,DFT)的B3LYP/6-31G(d)方法计算了氧原子处于不同位置以及与不同基团相连时的静电势分布和偶极矩大小,分析了含氟基团和氧原子相连时对静电势分布和偶极矩的影响,研究了这些含有氧原子的基团和其它相关基团对应的液晶化合物的粘度与静电势分布和偶极矩的联系,所得到的结论有助于理解液晶粘度与分子电子结构之间的关系以及低粘度液晶的分子设计.     

双环NCS液晶的合成与性能研究

通过偶联、硝化、还原等有机化学合成方法制备了3种具有异硫氰酸酯(NCS)结构的双环液晶单体材料.经红外光谱、NMR检测证实,合成结果即为目标产物.采用热台偏光显微镜和DSC测定了材料的相变点.将其作为一种单体溶解于成品液晶,制成平行排列的液晶器件,用椭偏仪测定器件中混合液晶的Δn值后,可反推出NCS单体材料的Δn值约为0.27,这在双环液晶单体中处于较高的水平.用平行液晶器件测定了混合液晶的响应速度,发现混入NCS单体10%后器件的响应速度约有20%的提升.实验结果表明,NCS双环液晶是一种具有较高Δn、响应快速的液晶单体材料,在液晶光学调制器件中具有一定的应用前景.     

一次曝光法制备二维可调谐液晶光栅

设计了全息光路,采用一次曝光方法制备了基于聚合物分散液晶材料体系的二维可调谐液晶光栅.采用偏光显微镜和原子力显微镜对光栅的形貌进行检测,并利用He-Ne激光器对光栅的电光特性进行测定.结果表明,该光栅具有清晰的二维结构,衍射图样为空间点阵,衍射效率具有电场可调谐性.实验表明,改进的光路设计可制备多种形式的可调谐液晶器件.     

新型聚合物网络稳定液晶光栅的制备

将具有光敏特性的预聚物与向列相液晶按一定比例混合，注入液晶盒，以紫外灯为光源，通过光掩模法使混合物在紫外光的引发下产生相分离，形成聚合物网络稳定液晶光栅。采用光学显微镜和He-Ne激光器进行测试，结果表明该光栅获得了周期性的栅结构，且衍射效率具有电场调谐性。     

表面双稳铁电液晶中的层结构

从铁电液晶（ Ｆ Ｌ Ｃ）的物性出发， 描述了表面双稳铁电液晶（ Ｓ Ｓ Ｆ Ｌ Ｃ）显示结构原理和相应特点； 系统地介绍了 Ｓ Ｓ Ｆ Ｌ Ｃ 中的液晶层结构分类及相关特征。阐述了不同层结构对液晶器件双稳态的获得及电光特性的影响。     

红外二向色性法测量取向膜表面液晶界面层的取向度

液晶分子的取向排列通常需取向膜诱导引发,但实验发现强摩擦处理的取向膜表面的液晶分子有序度远低于液晶体内部的有序度,大约为体内部的1／2。实验中采用楔形液晶盒,用较严谨的红外二向色性吸收定量分析了液晶层厚方向上的平均有序度随液晶层厚的变化,并通过这一结果的理论拟合,获得了取向膜表面的液晶分子取向有序度,同时获得了液晶界面层厚大约为7nm。这些结果说明液晶具有抵制外界微扰、自我修复分子取向度的能力,有利于对液晶排列机理的理解,也为研究新的取向方法提供了参照依据。     

液晶分子在高分子膜上的排列记忆效应

通过测量高分子膜聚酰亚胺由排列记忆效应产生的锚定强度,对锚定强度随记忆时间的变化进行定量描述。聚酰亚胺膜表面的锚定强度随着记忆时间的增加逐渐增大,大约经过20h后达到饱和,其归一化饱和值大约为30μm^-1。