基于扭矩平衡的分时锚定能测量方法

光控取向技术一直是液晶光学器件制备中的关键环节,精确测量光控取向技术中的锚定强度与曝光条件的关系对于提高器件性能至关重要。然而,目前锚定强度的测量方法还存在一定的局限性,比如无法实现对同一取向膜的单点前后多状态的测量等,这导致实际应用中的诸多不便。鉴于此,本文提出了一种基于相位检测原理的新型方位锚定能测量方法,通过采用微分归一化拟合的方法同时结合全方位透射特性校正有效消除了起始放置误差,不仅极大地优化了测量过程,使测量误差控制在8%以内,而且大幅提高了测量时效性。理论与实验结果表明,该方法能够快速有效地测量光控取向膜锚定能随曝光参数的变化,具有较高的准确性和稳定性,能够为液晶光学元件的精密制造过程提供实时在线监测手段,对掌握光控取向物理过程和提高制造质量至关重要。

液晶Lieb晶格衍射偏振特性分析

Lieb晶格是被研究较多具有平带特性的完整晶格结构之一。本文基于液晶光控取向技术制备了Lieb晶格,通过改变曝光的偏振方向,构建了晶格位点内液晶为90°扭曲(TN)取向、图案外为均匀(PA)取向的液晶Lieb晶格结构。测量了在外加电场作用下,不同入射方案的液晶Lieb晶格的衍射特性。通过偏振测试仪测试了在不同外加电场作用下的多个衍射级次的偏振特性。实验结果表明,施加电压时衍射图样中衍射光斑的级次增多;随电压升高到约2.5 VPP,液晶Lieb晶格结构的衍射效果变差,除了零阶衍射光斑,各衍射级次衍射光斑强度达到最弱;增加电压至4 VPP,各级次衍射光斑强度逐渐增强,衍射图案逐渐清晰。在改变电压的过程中,各种入射情况的不同阶次衍射光的偏振态也在逐渐改变,一阶衍射光在1~3 VPP之间有+45°线偏振光、-45°线偏振光、右旋圆偏振光、左旋圆偏振光等特殊偏振态出现。本文提出的液晶Lieb晶格具有易调控、易制备等特性,通过调控施加在液晶上的电压,可以实现衍射级次偏振态的动态调控,为光场调控提供了新的方式。

大动态能量自适应蓝/绿激光探测方法

针对水下无线光通信链路中近距功率饱和与远距功率不足导致的光信号采集失效的难题,提出一种大动态能量自适应蓝/绿激光探测方法。该方法在水下无线光通信系统中加入由电控液晶光阀、可调增益光电倍增管及FPGA板卡组成的增益可控探测模块,该模块在链路功率和探测器增益两个维度对通信链路形成闭环调控,以保证光电倍增管始终工作在最优状态,从而实现水下远距离、高速、大动态范围无线光通信。

用于高功率密度光束控制的光寻址光阀研制

为解决光寻址液晶光阀在高功率密度光束控制领域的应用限制,介绍一种可用于高功率密度激光系统的光寻址液晶光阀,该光阀开关比不低于140∶1,可在高于2300 W/cm^(2)的连续激光系统中正常工作。同时,所研制的光阀可在高重频吉瓦(GW)级功率密度的fs脉冲激光系统中正常工作,在该系统最大功率密度激光作用下,光阀未见明显温度变化,该脉冲激光系统最大平均功率密度超过300 W/cm^(2)。

基于BTG微球的光子纳米射流多维度动态调控

本文提出了一种由浸没在液晶中的高折射率BaTi0_(3)玻璃(BTG)微球产生的可多维度动态调控的光子纳米射流方案。在外部电压的作用下,液晶分子指向矢发生偏转,导致BTG微球周围介质环境的有效折射率发生变化,进而改变了微球的聚焦特性。研究结果表明,光子纳米射流的数量、聚焦位置和离轴距离可以通过改变施加到液晶的外部电场分布来动态控制,浸泡在电控液晶中的BTG微球可以动态产生一到三个光子纳米射流,包括离轴光子纳米射流。此外,我们还探索和讨论了更复杂电场分布下微球的聚焦特性。本研究结果在光镊子、粒子操纵与非线性光学传感器等方面具有很好的应用前景,为集成光子传感器件的发展开辟新方向。

电控液晶透镜的偏振转换和聚焦研究

【目的】针对径向偏振光束的产生和聚焦问题,提出了一种具有孔图案化电极的电控液晶偏振转换透镜。【方法】首先,装置采用扭曲径向液晶结构将线性偏振光旋转产生径向偏振光;然后,通过施加固定频率的驱动电压,使孔图案化电极和公共电极之间产生梯度电场,从而诱导液晶分子发生重定向;最后,在液晶层中形成具有梯度折射率的偏振转换透镜,将产生的径向偏振光进行聚焦。【结果】液晶偏振转换器产生了具有高度对称特性的径向偏振光,通过电控可以得到焦距约为116 mm,焦斑直径约为65.7μm的聚焦效果,实现了偏振转换和聚焦功能的集成化。【结论】本电控液晶偏振转换透镜结构简单,便于制作,光学性能稳定,为同时实现径向偏振光束的产生与聚焦提供了可靠的研究方案。

基于FPGA+ARM的液晶光阀驱动控制系统设计

利用液晶光阀实现星图模拟,为星敏感器提供星图导航,在星敏感器地面功能验证方面得到广泛应用。采用现场可编程逻辑门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)+ARM架构设计一套液晶光阀驱动控制系统,采用数字视频接口(Digital Visual Interface,DVI)及视频解码技术、DDR2 SDRAM乒乓操作技术、并行D/A转换技术保证星图高刷新率下的显示。同时采用过驱动技术,改善动态星模拟器高刷新率引起的运动伪像。系统可实现2 048×1 556@60 Hz的液晶光阀星图显示,保证动态星模拟器星图刷新时间小于50 ms的要求,为高分辨率、高刷新率的动态星模拟器星图显示设备研制提供技术支持。

采用液晶空间光调制器的可控性阵列菲涅耳波带片

利用液晶空间光调制器的光学调制特性 ,实现阵列数与焦长可调控的阵列菲涅耳波带片 ,并给出了理论分析和实验结果 ,该方法操作简单。

基于应变液晶技术制备反式电控调光玻璃的研究

基于应变液晶原理,在聚合物分散负性液晶紫外光固化相分离过程中采用二次曝光技术,进行第二次曝光时施加了垂面拉伸应力,制备出应力诱导垂面定向聚合物分散负性液晶反式电控调光玻璃样品。样品既具有反式压光效应调光玻璃功能,又具有反式电控调光玻璃功能。处于半透明态时,透光率接近30%;施加压力或电场后变散射雾态,雾度90%以上。反式电控调光玻璃研究是调光玻璃领域难题,采用应变液晶技术制备反式电控调光玻璃对液晶电光器件的研究和应用具有重要意义。

使用液晶光阀的实时计算机制全息图的产生

提出一种利用液晶光阀作为实时记录介质的计算机制全息图的产生方法，分析了这种实时计算机制全息图的制作原理和系统设计．给出计算机制全息图的再现图象．实验结果证实了这一方法的正确性．

用于液晶显示器背光的LED驱动电路设计

以液晶显示器(LCD)背光模组为应用背景,分析了发光二极管(LED)的发光特性,指出电流控制是LED亮度调节的最佳方式。为了获得较高的发光效率和调光效果,设计了一个三级结构的LED驱动调光电路。实验表明,利用所设计的LED驱动电路不但可以提高系统的功率因数,而且可以减小LED主波长以及色坐标的漂移,有效控制LED的辉度。

采用液晶光阀的氦氖激光准直控制

激光光束的漂移,功率稳定性和激光光斑的强度分布对称性是影响准直精度的主要参数。通过分析液晶光阀的特性,提出了一种智能型光束准直控制方法,可同时控制激光功率的稳定性和光斑的强度分布对称性。利用热平衡技术,设计了一套温度实时反馈控制的准直装置。实验结果证实了该方法的可行性和有效性。

由联苯酚双肉桂酸酯制备光控取向膜

通过光敏小分子的光交联反应制备了光控取向膜 ,研究了光照时间对取向膜红外二向色性的影响及光照角度对预倾角的影响 ,并在偏光显微镜下观察了液晶的排列织构。结果表明 ,光照 15 min时 ,红外二向色性比值 D达最大 ,液晶排列最均匀。光照角度对该膜的预倾角影响不大。

控制光线角度的光学膜表面微结构设计

设计了一种能够偏转光线角度的光学膜,使显示模块中心的亮度光线以特定角度出射。运用Lighttools软件进行了角度亮度仿真,分析了大视角光线的光路,并对转向膜微结构进行优化以消除大视角光线。制作了包含转向膜的显示模块样品并进行试验。结果表明,该转向膜具有控制光线角度的功能,能够有效消除光污染。

自控液晶光阀组式光刻快门研究

通过理论推导,构建了抗蚀剂的感光特性、光源的光效与曝光量之间的数学模型,为液晶光阀代替穿孔带提供了理论依据·结合液晶光阀的工作原理和光刻快门的控制原理,对液晶光阀组的控制进行了研究并给出了其控制电路图.通过实际光刻试验,自控液晶光阀组光刻快门机构可以完成编码图案的控制,通光控制达到了预计要求,刻出的图案清晰,线条陡直.证明液晶光阀组替代穿孔带用作光刻快门是完全可行的·

液晶光阀组式光刻快门控制电路的研究与设计

通过分析光刻快门的控制原理及结合液晶光阀的工作原理,对液晶光阀组的控制进行了研究并给出了其控制电路图,该控制系统采用DS75451与门模块对液晶光阀组进行驱动,通过AT89C51单片机控制液晶光阀组的亮暗,实现了对液晶光阀组的控制,起到光刻快门的作用。通过实际光刻试验,液晶光阀组式光刻快门机构可以完成编码图案的控制,通光控制达到了预计的要求,刻出的图案清晰,线条陡直,证明液晶光阀替代穿孔带用于光刻快门是完全可行的。

飞机座舱仪表显示器的发展概况

随着航空电子技术的发展,需要显示的信息量不断加大,因此对座舱显示器提出了更高的要求。本文主要阐述了飞机座舱仪表显示器的发展现状、技术特点和未来的发展趋势。

擦除光对铁电液晶光调制器光电响应特性的作用

针对以金属铝作反射介质的铁电液晶光寻址空间光调制器,提出了一类光-光等效电路模型,达到拓展电路模型到调制器光电响应特性研究的目的.擦除光对光电响应特性影响的模拟结果表明,擦除光能极大加快信息的擦除速度,帧速2.2kHz,写入光强10mW/cm2时,取擦除光强为10mW/cm2,恰能将信息擦除.擦除光能有效抑制调制器的非期望输出光功率和调节器件的光电响应速度;对应于无擦除光注入的情况,注入1mW/cm2擦出光使非期望输出光功率下降77%,响应速度减慢9%.通过设计肖特基势垒高度,擦除光可实现对读出光的开关和灰度调制等功能.给出了实现灰度调制功能的实例.由该模型得到的仿真实验结果在趋势与量级上均与有关文献的实测结果一致.

实现图像微分的几种光学方法

光学图像微分是突出信息的一种重要方法．本文通过复合光栅滤波、激光散斑图像干涉、非线性记录傅氏变换全息图及液晶光阀（ＬＣＬＶ）实时转换４种方法，对光学图像微分进行实验研究．结果表明，液晶光阀实时图像转换微分法具有快速、简单、微分效果好等优点，是一种很有实用价值的微分方法．

液晶空间光调节杨氏双缝干涉法透明介质折射率的优化测量

在传统的杨氏双缝干涉实验中,受限于双缝的机械化加工精度,双缝干涉光路与理论相比偏差较大,得益于液晶光阀良好的光学性能,实现了双缝电子化,即电脑显示器的图像转化为电压信号控制液晶光阀,从而模拟出可自由调节大小的高精度双缝。进而研究了电子化双缝的干涉光路经过透明介质后的干涉条纹间距的变化,进而推导出了透明介质折射率与干涉条纹间距的关系式。为优化测量利用CCD采集到的图像信息,采用photoshop处理图像,并通过显示屏像素点的间距计算得到放大系数,从而测定相应的条纹的实际间距,提高了实验数据采样的精度。最后运用数理方法分析了测量误差。