中红外波段可调谐液晶法布里珀罗高光谱成像探测仪

提出了一种新颖的方法来研究电控可调谐液晶法布里珀罗高光谱成像探测器,该设备将用于3~5 m波段范围内连续挑选特定波长,液晶指向失会受到加在设备电极两端的电压说产生的电场影响,基于这个理论,腔内的液晶折射率能够被电控。通过运用薄膜的矩阵传输公式,计算了感光面上的红外透过率,从而得到了透过率,外加点信号,以及挑选波长之间的关系。最重要的理论是设备将由两个法布里珀罗干涉仪紧密连接起来,分别受电控制,从而达到准确的在波段范围挑选单一波长的目的。     

导波法测量光通信波段液晶的折射率

用导波法对光通信波段下液晶的折射率进行了测量，给出了5CB液晶从可见光波段到光通信波段的色散曲线及对应的Sellmeier公式的系数。详细介绍了实验原理、装置、结果及其分析。还初步探索了液晶在光通信波段的双折射特性与其分子结构之间的关系，为寻找高双折射液晶提供一些建议。     

激光选通成像系统MTF与SNR的仿真与实验研究

距离选通技术能有效提高主动成像系统的信噪比,但远距离选通成像系统的调制传递函数(MTF)和信噪比(SNR)与被动成像系统存在较大差异。分析了影响主动成像系统MTF与SNR的主要因素,推导了主动成像系统SNR与照明光强闪烁率的关系。分别使用氙灯和半导体泵浦的固体激光器进行了远距离主动成像实验,测得成像系统空间分辨率与湍流强度和光强闪烁率之间的关系与理论计算吻合。     

液晶分子取向对一维光学多层膜光子晶体透射谱的影响

比较研究了液晶分子平行和扭曲排列对TiO2 和SiO2 介质膜交替的一维光子晶体透射谱的影响。向列相液晶平行取向时,光子禁带中出现四个透过峰,中心波长约1 840、1 814、1 466、1 423 nm,加热器件,峰位蓝移,相邻的两个透过峰合二为一。向列相液晶扭曲排列时,光子禁带中出现两个独立透射峰,分别位于1 865、1 489 nm,加热样品峰位蓝移。液晶分子平行排列,液晶层折射率各向异性较明显,光子禁带具有两种偏振模式透过峰。液晶分子扭曲排列,液晶层折射率各向异性不明显,光子禁带只有独立透过峰。加热样品,液晶分子排列变化,引起液晶层有效折射率值改变,透过峰位移动。     

液晶分子取向对一维光学多层膜光子晶体透射谱影响

比较研究了液晶分子平行和扭曲排列对TiO2和SiO2介质膜交替的一维光子晶体透射谱的影响。向列相液晶平行取向时,光子禁带中出现四个透过峰,中心波长约1 840、1 814、1 466、1 423 nm,加热器件,峰位蓝移,相邻的两个透过峰合二为一。向列相液晶扭曲排列时,光子禁带中出现两个独立透射峰,分别位于1 865、1 489 nm,加热样品峰位蓝移。液晶分子平行排列,液晶层折射率各向异性较明显,光子禁带具有两种偏振模式透过峰。液晶分子扭曲排列,液晶层折射率各向异性不明显,光子禁带只有独立透过峰。加热样品,液晶分子排列变化,引起液晶层有效折射率值改变,透过峰位移动。     

探测条件对红外热成像系统MRTD影响的研究

在考虑目标的尺寸、探测等级、探测概率及大气环境等因素情况下,研究了热成像系统的最小可分辨温差（MRTD）,建立了一个改进的MRTD模型。由于大气透过率与波长和距离相关,利用光谱等分法计算大气透过率,将探测波长范围等分为一个个窄波段,利用MODTRAN软件计算在一定大气条件和距离下每个窄波段的大气透过率。通过调用对应波长的透过率,计算了探测波长范围内热成像系统的MRTD,提高了MRTD的准确性和适用性。     

强激光诱导液晶衍射环现象的实验与数值研究

强激光在液晶材料中传输时易诱导非线性效应,这种非线性效应对液晶器件光学性能有一定影响。高斯光束通过平行排列的5CB液晶材料后产生自衍射图像,利用高速相机对不同光强的532nm激光通过5CB液晶后的衍射图样成像,获得了从激光作用瞬间到液晶温度达到清亮点附近时衍射图样的变化过程。通过衍射图样对液晶材料光致折射率变化的性质进行了分析。利用基尔霍夫衍射积分公式数值模拟研究了相应强度532nm高斯光束通过非线性液晶材料后在衍射屏上的衍射图样,并与实验结果进行了比对,定性分析了液晶非线性对液晶器件性能的影响。     

1.5微米波段零色散单模光纤的研究

据《日经电子学》杂志198092月18日刊报导: 日本电电公社武藏野电气通信研究所报导了在1.5um波段色散为零的光纤的各种特性(井元等,电子通信学会技术研究报告,Vol.79,№.218,OQE 79—121,1980年1月)。过去曾报导过,在1.5～1.6μm波段光纤的传输损耗最低。如果在该波段能使波长色散为零,那么就能够实现长距离大容量传输。为了使该波段的波长色散为零,必须使材料色散(折射率的波长依赖关系)和结构色散(传输模的群速度的波长依赖关系)在     

240°超扭曲液晶盒偏振片参数的最佳化及其显示特性

本文用液晶连续体弹性理论和4×4矩阵方法通过计算光通过液晶盒及偏振片的透过率及时比度得到了偏振片的最佳角度,并对具有最佳角度偏振片的液晶盒的电光特性曲线及色度变化进行了计算。在计算中实际地考虑了前照明光源光谱、人眼视觉函数及液晶材料的折射率的色散对液晶盒的影响。     

激光距离选通成像技术及其组合应用模式综述

激光距离选通成像系统与热成像系统组合应用模式已成为国内外关注的发展趋势之一。简要阐述了激光距离选通成像系统的工作原理及技术特点;结合国外最新出现的主/被动成像组合模式,介绍了四种典型实验系统:单纯的激光距离选通成像系统、短波红外距离选通成像+热成像组合系统、热成像+激光雷达共光路组合系统、多波段双模成像系统,分析了各组合系统的结构组成、核心器件和技术优势;介绍了相关实验研究结果,着重介绍了两种新的成像模式——非视域成像模式和双基成像模式。分析了激光距离选通成像技术的发展趋势,对发展新型激光距离选通成像技术和装备具有参考价值。     

基于浮置电极的高透过率蓝相液晶显示器件设计

传统平面内扭转(In-Plane Switching,IPS)模式的聚合物稳定蓝相液晶显示器件由于死区(Dead Zone)的存在,导致了透光率较低的问题。通过引入浮置电极(Floating Electrodes),增强死区上方的横向电场强度,可以解决这一问题,提高蓝相液晶显示器件的总体透过率。引入浮置电极的蓝相液晶显示器件的电光特性由Techwiz3D程序仿真予以分析。我们定量计算了电极尺寸、工作波长和电极错位对电光特性的影响。仿真结果表明,引入浮置电极的IPS模式蓝相液晶显示器件的透过率提高了约15%,对显示应用中常见的3种可见光波长(450nm,550nm,650nm)的总体透过率都达到了约90%。该新型器件结构能够显著提升蓝相液晶显示器件的透过率,使之在新一代显示技术发展和竞争过程中获得更大的优势地位。     

双膜补偿超扭曲向列相液晶显示设计软件

由于超扭曲向列相（STN－LCD）的双折射效应，使其在关态时出现一些颜色，达不到黑白显示。基于液晶连续体理论，用琼斯矩阵描写偏振光，运用邦加球表示，对STN盒的参数进行了优化并设计了软件，实现了双膜补偿下很好的黑白显示。     

基于光子晶体光纤和飞秒激光源的近红外波段宽带孤子和可见区高效色散波产生的实验

将钛宝石激光器产生的飞秒激光脉冲泵浦实验室自制的高非线性双折射光子晶体光纤,脉冲的中心波长为820 nm,位于光子晶体光纤的接近于零色散的反常色散区.实验结果表明:随着泵浦功率的增加,一阶孤子的中心波长发生了红移,同时产生的色散波的中心波长则发生蓝移进入可见光区.当泵浦功率达到0.45 W时,色散波与残余泵浦的输出功率比为42.67,色散波的带宽达到81 nm,而处于近红外波段的红移孤子带宽可达231 nm.利用高非线性光子晶体光纤产生近红外波段宽带孤子和可见区高效色敬波的实验对飞秒激光频率转换和光谱展宽具有很好的借鉴意义.     

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。     

Ca0.28Ba0.72Nb2O6单晶的光学性质的研究

研究了室温下铌酸钙钡单晶的光学性质。分别用分光光度计和椭偏光谱仪测量了铌酸钙钡晶体的透射率和折射率随波长的变化关系，结果表明铌酸钙钡晶体具有正常色散关系，且寻常光折射率‰大于异常光折射率ne，说明该晶体为负的单轴晶。折射率之差在短波区达到0．12。透射率光谱显示该晶体在400～900nm波段是透明的。根据透射率计算了该波段晶体的吸收系数以及它的平方根。通过对该曲线的研究，发现铌酸钙钡晶体吸收边以下对应的跃迁为间接跃迁，计算出间接跃迁的禁带宽度E为2．94eV以及声子能量E为0．17eV。此外，通过改变系统光路中偏振片的透振方向，获得了寻常光和异常光的透射率，并进一步计算了它们的吸收系数。     

高透过率液晶显示拼接墙的设计与开发

为了实现高透过率液晶显示拼接墙,提高对外界光源的透过率,同时减少拼接缝隙,进行了透明液晶显示模组的设计和开发。为增加透过率,首先,在像素设计方面,优化走线设计提高开口率;其次,在彩膜特性方面,采用减薄色阻方法优化透过谱,搭配高透率偏光片;最后,在像素排布方面,选择了RGBW的像素设计,其中W像素数量占总像素数量的50%,实验得到透过率为19.4%,NTSC为30%的模组。为减少显示拼接墙的拼接缝隙,单个显示模组的栅极电路驱动,采用栅集成电路(GOA)设计,实现了2.5mm窄边框。由于透过率和窄边框的要求,模组需要实现RGBW和GOA的显示驱动,在FPGA上编写控制程序,进行驱动时序控制和算法处理,最终制作了16×2排布的高透过率液晶显示拼接墙。     

液晶红外ECB效应的研究

液晶的红外ECB效应应用广泛，但是目前国内在这一领域的研究没有考虑液晶分子的吸收效应。在考虑液晶红外吸收效应的前提下，以向列相液晶BL－009为例研究了液晶的红外电控双折射效应，得到了入射光波长1300nm和1550nm下液晶双折射随电压变化关系曲线，同时得到了吸收系数随电压变化关系曲线。     

Modal Properties of an Index Guiding Nematic Liquid Crystal Based Photonic Crystal Fiber

This paper presents the results of the modal analysis of an index guiding soft glass photonic crystal fiber infiltrated with a nematic liquid crystal (NLC-PCF). The modal analysis is carried out using the full vectorial finite difference method which is capable of dealing accurately with anisotropic waveguide problems. The analyzed parameters are the effective index, birefringence, dispersion, effective mode area, and confinement losses for the two fundamental polarized modes. The effects of the structure geometrical parameters, rotation angle of the director of the NLC and temperature on the modal properties are investigated. The numerical results reveal that the proposed design offers high birefringence of 0.012 at the operating wavelength 1.55 mum with low losses for the two polarized modes. In addition, the structure is tailored to obtain a flat dispersion over a wide range of wavelengths with high birefringence.     

一类高双折射率高可靠性液晶的合成和性能应用研究

随着液晶显示器件向低盒厚,轻薄化,高可靠性方向发展的需求,设计开发具有高双折射率、高介电各项异性、高清亮点、高可靠性的单体液晶顺应了发展的趋势。四联苯类液晶可以用于提升液晶的使用温度范围、提高液晶的折射率,并显著提高液晶的可靠性,是近年来混合液晶设计常用的一类单体材料。本文设计、合成、评测了一类末端四氟的四联苯液晶单体,并且考察了在液晶组合物中的应用,相对于常见单体,该系列单体的折射率大于0.3,介电大于20,清亮点高于200℃,同时使紫外后电阻率提升68%~107%,并改善VHR的表现,通过气质联用、核磁氢谱、差热分析等分析方法对结构进行了表征,并对性能参数与液晶分子结构之间的关系进行了初步分析探讨。     

电阻触摸式LCD三基色电光特性研究

由于电阻技术的多层复合薄膜屏对光吸收性大,导致各波长透射率不均匀,从而引起色彩失真或图像显示不清晰。用UV-Vis8500型双光束紫外/可见分光光度计测试不同电压下电阻触摸屏的电光特性,分析其对三基色的透射率变化情况。结果表明:随着电压的变化,黑电阻触摸屏对三基色透射率的变化并不一致;黑白电阻触摸屏对三基色透射率变化的差值最大为12%,最小为0;彩色电阻触摸屏对三基色透射率变化的差值最大为4%,最小为0。研究结果能够为提升电阻触摸式液晶显示器件的显示性能提供一定的依据。