本文關(guān)鍵詞：摻金屬納米粒子對染料液晶基隨機激光的影響，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：液晶具備光學(xué)各向異性,可以作為染料液晶基隨機激光器中的散射介質(zhì)。通過溫度、磁場、電場等方式對液晶的光學(xué)各向異性進(jìn)行調(diào)節(jié),可用于實現(xiàn)波長可調(diào)、電場可控、磁場可控的染料液晶基隨機激光器,這一類隨機激光器在顯示、偏振成像技術(shù)、環(huán)境光源等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。本文主要研究了液晶盒中Ag納米粒子(Ag NPs:Ag nanoparticles)對染料向列相液晶(DDNLC:dye doped nematic liquid crystal)溶液中隨機激光的影響;以及摻染料聚乙烯醇(PVA)分散液晶(DDPDLC:dye doped Poly (vinyl alcohol) dispersed liquid crystal)薄膜中隨機激光的閾值、偏振等特性。在未加電場的DDNLC溶液中,隨機激光的閾值可以通過AgNPs的摻雜得到降低。AgNPs濃度增加至2.246×1014/mL時,隨機激光的閾值降低到1.7uJ/pulse,是未添加AgNPs時閡值(3.9uJ/pulse)的二分之一。這主要是由于AgNPs的表面等離子共振效應(yīng)提高了泵浦效率并增強了染料分子的激發(fā)概率。在加電場的DDNLC溶液中,隨著AgNPs濃度從0增加到1.123×1015/mL,隨機激光的關(guān)斷電壓從1.88V減小到1.50V。這主要是由于隨著Ag NPs濃度增加,液晶的電光特性得到增強。在Ag NPs濃度分別為0,2.246×1014/mL,1.123×1015/mL時,隨機激光的關(guān)斷時間分別為46s,35s,31s,開啟時間分別為140s,136s,130s。未摻雜AgNPs的DDNLC溶液中,隨機激光一次開關(guān)總的響應(yīng)時間為186s。在AgNPs濃度為2.246R1014/mL和1.123×1015/mL時,隨機激光一次開關(guān)總的響應(yīng)時間分別減小了15s和25s。這些實驗結(jié)果表明可以通過Ag NPs的摻雜,降低染料液晶基隨機激光器的能量損耗,為其在顯示、環(huán)境光源等方面的應(yīng)用提供富有價值的參考。在DDPDLC薄膜中,研究了厚度、染料液晶濃度、拉伸等因素對隨機激光閾值、波長、偏振等特性的影響。制備了染料液晶濃度為32.7wt%,厚度分別為15um,25um,38um,52um,61um,72um的DDPDLC薄膜,當(dāng)厚度為38um時,隨機激光的閾值(4.6uJ/pulse)最低。其原因在于厚度的增加會導(dǎo)致散射強度的增強以及泵浦效率的提高,厚度超過38um后,散射強度以及泵浦效率達(dá)到飽和。在薄膜厚度為38um時,染料液晶比例從19.7wt%增加到49.3wt%,隨機激光閾值從6.9 uJ/pulse降低到3.4 uJ/pulse,峰值波長紅移約5nm。閾值的降低主要是由于染料液晶濃度的增加會導(dǎo)致散射強度的增強以及泵浦效率的提高,而峰值波長的紅移是由于染料的重吸收。在染料液晶濃度為32.7wt%,厚度為38um的DDPDLC薄膜中,拉伸操作可以迫使液晶分子沿著拉伸方向取向,增加平行平面內(nèi)的散射強度,減小垂直平面內(nèi)的散射強度,導(dǎo)致隨機激光的平行分量增強,而垂直分量減弱,從而實現(xiàn)隨機激光線偏振度的調(diào)節(jié)。未拉伸DDPDLC時,隨機激光的線偏振度為0.02,接近于零。當(dāng)DDPDLC薄膜的拉伸比達(dá)到4.5和5時,隨機激光的線偏振度分別達(dá)到0.81和0.82。這些實驗結(jié)果可以為染料液晶隨機激光器在顯示、偏振成像、傳感器等領(lǐng)域的應(yīng)用提供重要的參考。
【關(guān)鍵詞】：隨機激光 液晶 表面等離子體 電控 偏振
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN24
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 緒論9-23
• 1.1 背景介紹9-10
• 1.2 摻金屬納米粒子染料液晶基隨機激光研究的意義和應(yīng)用前景10
• 1.3 染料液晶基隨機激光的研究進(jìn)展10-17
• 1.3.1 染料向列相液晶基隨機激光10-14
• 1.3.2 染料聚合物分散液晶基隨機激光14-17
• 1.4 摻金屬納米粒子的染料液晶基隨機激光17-20
• 1.5 本文工作20-23
• 第二章 染料液晶基隨機激光的理論23-31
• 2.1 隨機激光的主要物理參數(shù)23-24
• 2.2 隨機激光主要理論24-26
• 2.2.1 非相干隨機激光的理論基礎(chǔ)24-25
• 2.2.2 相干隨機激光的理論基礎(chǔ)25-26
• 2.3 液晶的散射效應(yīng)26-28
• 2.3.1 向列相液晶的散射分析26-27
• 2.3.2 聚合物分散液晶的散射分析27-28
• 2.4 金屬納米粒子的局域表面等離子體共振效應(yīng)28-29
• 2.5 總結(jié)29-31
• 第三章 Ag NPs對染料向列相液晶基隨機激光的影響31-43
• 3.1 樣品的制備與表征31-34
• 3.1.1 Ag NPs合成以及納米粒子與液晶混合31-33
• 3.1.2 液晶樣品的制備以及實驗光路33-34
• 3.2 摻雜Ag NPs的染料向列相液晶基隨機激光研究34-41
• 3.2.1 Ag NPs對隨機激光閾值的影響34-36
• 3.2.2 Ag NPs對隨機激光電控特性的影響36-40
• 3.2.3 隨機激光的偏振特性測量40-41
• 3.3 小結(jié)41-43
• 第四章 染料聚合物分散液晶基柔性薄膜中隨機激光的研究43-57
• 4.1 樣品制備與表征43-44
• 4.2 DDPDLC薄膜中隨機激光的研究44-49
• 4.2.1 薄膜厚度對隨機激光的影響44-47
• 4.2.2 染料液晶濃度對隨機激光的影響47-48
• 4.2.3 Ag NPs對隨機激光的影響48-49
• 4.3 拉伸DDPDLC柔性薄膜調(diào)控隨機激光偏振度49-55
• 4.4 小結(jié)55-57
• 第五章 總結(jié)與展望57-61
• 5.1 本文工作總結(jié)57-58
• 5.2 展望58-61
• 參考文獻(xiàn)61-65
• 攻讀碩士學(xué)期間取得的學(xué)術(shù)成果65-67
• 致謝67

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 楊傅子;;從plasmon到nanoplasmonics——近代光子學(xué)前沿及液晶在其動態(tài)調(diào)制中的應(yīng)用[J];物理學(xué)報;2015年12期

2 范志新;韋衛(wèi)星;何燕和;;剪切聚合物分散液晶散射偏光特性[J];光學(xué)技術(shù);2011年01期

3 王振林;;表面等離激元研究新進(jìn)展[J];物理學(xué)進(jìn)展;2009年03期

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 易明芳;銀納米立方體及其與銀膜耦合結(jié)構(gòu)增強的熒光與拉曼研究[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2011年

2 范書振;結(jié)合傳統(tǒng)激光理論與隨機激光研究光子局域化[D];山東大學(xué);2009年

  本文關(guān)鍵詞：摻金屬納米粒子對染料液晶基隨機激光的影響，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：473096