液晶聚合物是一種可以聚合的液晶材料,且在聚合之后仍能保持聚合前的分子指向矢分布。通過(guò)光控取向技術(shù),可以制備具有特定光學(xué)功能的聚合物薄膜。利用液晶聚合物薄膜的可疊層與可重復(fù)粘貼性,我們提出了一種可重構(gòu)的構(gòu)建集成光路策略。其不但擁有自由光路器件任意搭配獨(dú)立調(diào)諧的優(yōu)點(diǎn),且擁有與芯片集成光學(xué)器件相當(dāng)?shù)某叽绾腕w積�；诜植狡毓庀到y(tǒng),我們制備了具有特定空間指向矢分布的液晶q波片與均勻配向的液晶聚合物1/4波片。利用該策略,我們串聯(lián)了兩個(gè)液晶q波片與一個(gè)1/4波片,成功產(chǎn)生了多種矢量渦旋光束,并且實(shí)現(xiàn)了對(duì)其渦旋拓?fù)浜膳c偏振級(jí)次的獨(dú)立操控�；谠摬呗赃�可以實(shí)現(xiàn)諸如:艾里渦旋光、光束陣列、高階矢量光束等各種復(fù)雜光場(chǎng)。同時(shí),液晶聚合物功能薄膜具有柔性,使其可以覆蓋在如透鏡、物鏡等有曲面的常規(guī)光學(xué)元件上。該策略提供了一種低成本、多用途的技術(shù),能夠有效減小自由光路系統(tǒng)的體積同時(shí)保持其調(diào)節(jié)自由度。該策略可在光通信,AR/VR顯示與光學(xué)運(yùn)算等方面發(fā)揮廣泛的作用。 

【文章來(lái)源】：南京大學(xué)江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．４基本類型的液晶結(jié)構(gòu)［６（）］??

或者少量手性化合物摻雜到向列相液晶中迫使液晶層以相對(duì)于彼此的一個(gè)小的??角度旋轉(zhuǎn)。在一定數(shù)量的層之后，再現(xiàn)分子的原始指向。這樣就形成了具有螺距??Ｐ的扭曲的螺旋狀超分子結(jié)構(gòu)（圖１．６ａ，ｂ）。??Ｐ?＝?Ｉｋ?—?（１．１）??ａ??這就是為什么膽甾相通常被稱為扭曲向列相的原因。膽甾相的這種結(jié)構(gòu)產(chǎn)生??了獨(dú)特的光學(xué)特性。??５??

當(dāng)在兩塊蓋玻片（在所謂的液晶盒中）之間放置一層薄薄的液晶時(shí)，形成平??面結(jié)構(gòu)；這意味著螺旋軸垂直于玻璃平面，并且分子的長(zhǎng)軸相互平行并且平行于??液晶盒的表面（圖１．６?ｃ）。這種膽留相的周期性螺旋結(jié)構(gòu)解釋了它們獨(dú)特的行為，??即入射光的選擇性反射。當(dāng)反射角度固定時(shí)，只有一種波長(zhǎng)的光滿足干涉條件；??那么，膽甾相液晶層（或膜）似乎被這種特定的顏色著色；換句話說(shuō)，對(duì)于入射??光發(fā)生的選擇性光反射現(xiàn)象，其中心波長(zhǎng)Ｕｍａｘ）與螺距Ｐ有關(guān)：??＾?＝＂Ｐ?（１２）??在這里，萬(wàn)是膽甾相液晶的平均折射率。螺距取決于許多因素，例如膽甾相??液晶的化學(xué)性質(zhì)，手性部分（基團(tuán)或摻雜劑）的濃度和幾何形狀。值得注意的是??選擇性反射的光的光譜區(qū)域（最大）可以在從ＵＶ到ＩＲ區(qū)域的廣泛范圍內(nèi)變化。??手性摻雜物的主要特征是其扭曲力（Ａ），其由下式定義，??＝?（１．３）??ｄｘ?ｌ?ｄｘ?）ｘ＾ｏ??其中Ｘ是手性摻雜劑的濃度。??Ｐ的值主要由摻雜分子的幾何形狀控制：手性基團(tuán)的不對(duì)稱性越大，Ｐ的值??越高

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Arbitrary and reconfigurable optical vortex generation:a high-efficiency technique using director-varying liquid crystal fork gratings[J]. Peng Chen,Bing-Yan Wei,Wei Ji,Shi-Jun Ge,Wei Hu,Fei Xu,Vladimir Chigrinov,Yan-Qing Lu.  Photonics Research. 2015(04)



本文編號(hào)：3456560