液晶波前校正器校正水平方向上的大气湍流

利用液晶波前校正器和哈特曼波前传感器组成的自适应光学系统对水平方向500 m的大气湍流进行校正.首先测定了液晶波前校正器(LCWFC)的位相调制特性,测定结果表明其可以实现一个波长的调制量,同时利用Garoma校正实现了位相和灰度之间的线性调制关系.然后将该系统与孔径220 mm的望远镜进行对接.液晶自适应校正后,波面均方根误差降低到0.06λ,实现了0.68"的系统衍射极限分辨.实验结果表明:液晶波前校正器可以很好地校正水平方向500 m的大气湍流扰动.     

液晶波前校正器位相调制非线性及闭环校正研究

研究了液晶波前校正器位相调制曲线非线性的校正以及液晶自适应闭环对畸变波前的校正.利用液晶显示器领域通用的Gamma校正技术实现对液晶波前校正器非线性的校正.首先,通过施加线性的LUT曲线以获得512个LUT值对应的位相调制量.然后通过对一个波长位相调制量的线性化分割,找到能够获得线性位相调制的LUT函数曲线.最后将该优化曲线写入液晶波前校正器的驱动电路板中,再次驱动液晶波前校正器并利用ZY-GO干涉仪测量位相调制和灰度级的关系,得到了线性的位相调制.利用线性的液晶波前校正器结合哈特曼波前探测器和波前控制器进行了自适应闭环校正研究.校正前,PV和RMS的平均值分别为2.5牒.48耄痪栈纷允视πＵ琍V和RMS的平均值分别下降为和.分辨率板的一级像也由模糊变得清晰.实验结果说明,经过线性化的液晶波前校正器可以获得高校正精度.     

温度对液晶波前校正器响应速度及LUT的影响研究

温度起伏会对液晶器件的相位调制特性、响应速度有影响,从而影响自适应光学系统中的液晶波前校正器的相位调制精度。针对该问题,本文研究了温度对512×512像素的硅基液晶波前校正器(LCOS)的LUT(look-up table)的影响,正是由于LUT的变化导致其相位调制特性不同;实验测量了不同温度下LCOS的时间和相位响应特性,由此计算了对应的LUT,利用最小二乘拟合方法对得到的数据进行拟合,给出了16～26℃范围内的关系式,利用此关系式可以获得该温度范围内不同温度下合理的LUT。我们在LCOS上施加闪耀光栅灰度图后,对不同LUT下入射光束的衍射效率分别进行测量,结果表明我们利用关系式内对应温度下的LUT取代LCOS中固定值的LUT方法可以克服温度的起伏带来的影响,提高LCOS的相位调制能力。本方法对于液晶器件在自适应光学、显示等领域的应用也有帮助。     

液晶波前校正器过驱动矩阵的测量方法研究

从自适应光学应用的角度,对液晶波前校正器的过驱动矩阵的测量方法进行了系统研究。对量化级次和延迟时间进行了优化,最优量化级次为32级,最优延迟时间为14帧。最后,在延迟时间为14帧时,测量了液晶波前校正器的过驱动矩阵和终到位相矩阵,并对中等强度大气湍流进行了仿真校正,仿真计算结果与理论预期吻合得很好,表明测量方法可行。     

纯位相液晶调制器的响应特性计算

液晶位相调制器在非显示领域有广泛的应用,例如自适应光学中的波前校正、大气湍流模拟、光学相控阵的光束指向等。在这些应用中液晶的响应速度、位相调制范围、色散等特性非常关键。围绕对这些特性的改进,本文总结了近年来人们在液晶器件设计、驱动方法改进以及液晶色散研究方面的理论计算方法,这为人们在提高液晶器件电光响应特性、预期其性能等方面的需求,提供了非常有价值的参考。     

液晶自适应光学在天文学研究中的应用展望

液晶波前校正器作为一种高单元密度的新型波前校正器件,通过相息图的衍射可以轻松实现十微米的波前位相校正量。因此,基于液晶波前校正器的自适应光学(LCAO)系统是21世纪天文观测领域非常有希望普及的系统。但是液晶波前校正器存在响应速度慢(10ms)、能量利用率低的双重问题,国际上一直处于探索研究中。本课题组不但解决了能量问题,而且在速度方面不断取得进步,所研制的LCAO系统与1.23m口径望远镜连接,清晰观测到土星及其环绕的光环带,分辨出4.8和5.5视星等的α-Com双星,成像分辨率达到1.8倍衍射极限分辨率;目前系统延迟时间只有2ms,可以说已达到工程应用水平,在装备8~10m级大口径天文学望远镜方面极具应用潜力。     

开环液晶自适应光学系统:研究进展和结果

对于自适应光学系统,液晶波前校正器是一个非常有前景的波前校正器件。传统的向列相液晶波前校正器的主要缺点是偏振依赖和工作波段窄。采用了基于偏振分束器的开环光路设计和优化的能量分割方法来分别解决上述问题。结果显示,开环光路非常适合于液晶波前校正器,且新颖的能量分割方法显著提高了液晶自适应光学系统的探测能力。     

预倾角对液晶响应时间的影响

从理论上分析了预倾角对液晶动力学的影响,推导出一系列可用于描述预倾角非0条件下的液晶响应分析公式。使用垂直取向的液晶盒能够通过实验验证理论分析的正确性,这一发现将预倾角与液晶响应时间定量的联系在一起。对预倾角和液晶响应时间的关系的研究,将加深我们对液晶动力学过程的理解,从而有助于优化液晶的响应时间。从理论上分析了预倾角对液晶动力学的影响,推导出一系列可用于描述预倾角非0条件下的液晶响应分析公式。使用垂直取向的液晶盒能够通过实验验证理论分析的正确性,这一发现将预倾角与液晶响应时间定量的联系在一起。对预倾角和液晶响应时间的关系的研究,将加深我们对液晶动力学过程的理解,从而有助于优化液晶的响应时间。     

蓝相液晶技术的进步

为了解决蓝相液晶,特别是聚合物稳定蓝相液晶实用化所面临的瓶颈,业内人士对聚合物稳定蓝相液晶显示器的各个方面,例如：新的电极结构和形状、单体在聚合物网络结构中的分布、GTG响应时间和工作物理过程等方面作了许多研究,文章对此作了综合介绍。     

弱锚定条件下混合排列向列液晶显示的动态响应

研究了弱锚定条件下混合排列向列液晶显示动响应。具体研究沿面排列处为弱锚定,垂面排列处为强锚定的ＨＡＮ盒。讨论了响应速度与锚定强度系数之间的关系。     

弱锚定垂面排列液晶显示器的响应时间

研究了弱锚定垂面排列液晶显示器中液晶的响应时间.应用等效液晶盒厚的方法可以将弱锚定液晶盒看作强锚定液晶盒.等效盒厚为液晶层厚度加上由于弱锚定边界条件而引起的外推长度.文中应用两种不同的方法推导了该外推长度,并对两种方法对应的响应时间进行了比较和分析.     

螺旋相盘状液晶研究进展

盘状液晶是由中心的刚性芳香内核以及外部链接的多条柔性侧链组成,极易在π-π相互作用下发生盘-盘堆叠形成一维有序的柱状结构,该结构利于柱内的载流子传输,因此盘状液晶未来可期望成为优良的半导体材料.盘状液晶按照柱内有序性,分为有序柱状相、柱状塑晶相和柱状螺旋相,其中,柱状螺旋相具有更高的载流子迁移率.开展可形成螺旋相盘状液...     

蓝相液晶材料的研究进展及其应用

蓝相液晶作为一种新型的液晶显示材料,具有宽视角、响应速度快、制作工艺简单等优点,从而成为光电显示领域的一个研究热题。文章介绍了蓝相液晶的最初发现及其相关性质,总结了近年来国内外蓝相液晶的研究现状,并对蓝相液晶材料在平板显示领域中的应用成果和未来发展趋势做了评估。     

硅基液晶（LCOS）与动力学响应特性

文章在实验上给出了硅基液晶（LCOS）所用90°MTN的反射率一时间响应曲线,引入了光学响应意义上的上升时间和下降时间,并基于液晶动力学理论和Jones矩阵方法对60°MTN盒进行了数值计算,证实了上升时间随电压增加而减小,下降时间不依赖于初始电压,同时指出了光学响应时间与指向矢取向时间的区别。     

液晶E7的动力学模式的激光散射研究

向列液晶的动力学行为展示为两个动力学模式 ,即展曲和扭曲变形模式。用激光散射法测定了向列液晶E7的动力学变形模式 ,结果表明 ,在适宜的散射角范围内及不同的温度下可同时观察测定到展曲和扭曲变形模式 ,且通过频率和波矢的关系曲线可求出各粘弹性系数。     

棒状液晶分子相变问题的机械旋转模型研究

综述一种关于棒状液晶材料的分子结构与液晶相的相关关系的研究成果。介绍了有关液晶分子的机械旋转模型。该模型将液晶分子视作一种高速旋转的转子,通过分子参数计算,对液晶材料的相变温度和分子结构之间的关系给出了一种全新的解释。最新研究表明,含氟三苯液晶材料的分子结构中存在slim和fat现象,能够对液晶材料的相变进行合理解释。该模型能够通过简单的模型方法对新型液晶材料的分子设计与合成提供有用的信息。