向列相液晶中的光束調(diào)控研究
發(fā)布時間:2022-07-12 18:15
近年來,光場調(diào)控技術(shù)受到越來越多科研工作者的關(guān)注。向列相液晶不僅具有液體的流動性和晶體的各向異性,還具有良好的電學(xué)和光學(xué)性能。液晶類器件最顯著的特點是其結(jié)構(gòu)和形狀種類豐富,如向特殊設(shè)計的盒子中填充向列相液晶后可以實現(xiàn)特殊的功能。迄今,向列相液晶已經(jīng)成為光場調(diào)控的一種理想材料。從某種程度上來說,液晶顯示器是一種光場調(diào)控器件。液晶顯示器工作的基本原理是利用外加電場調(diào)控液晶分子的排列實現(xiàn)對入射光束偏振態(tài)的控制。液晶顯示器已經(jīng)在顯示領(lǐng)域具有舉足輕重的地位。本文基于液晶顯示器的工作原理研究了液晶器件中弱光和強光的調(diào)控技術(shù),具體內(nèi)容和成果如下:首先,通過簡化模型分析環(huán)境溫度對液晶顯示器透射光強的影響,在此基礎(chǔ)上設(shè)計了液晶溫控傳感器和光控液晶裝置。給出了光束穿過液晶層后的位相差隨外加電壓的變化規(guī)律,計算了透射光強隨外加電壓的變化關(guān)系,發(fā)現(xiàn)透射光強隨外加電壓周期性震蕩。分析了簡化模型中位相差和出射光強隨環(huán)境溫度的變化規(guī)律,發(fā)現(xiàn)隨著環(huán)境溫度的變化透射光強和位相差都會變化,根據(jù)該原理提出了利用簡化模型設(shè)計溫度傳感器的可能性。提出利用側(cè)面入射的光束取代外加電場來改變液晶盒中分子排列。發(fā)現(xiàn)隨著入射光強的增加,...
【文章頁數(shù)】:80 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 液晶概述
1.1.1 液晶的分類
1.1.2 液晶的特性
1.2 向列相液晶顯示器概述
1.3 基于液晶材料的光束調(diào)控器件的概述
1.3.1 基于液晶材料的光束調(diào)控器件
1.3.2 基于液晶材料的光束調(diào)控器件的發(fā)展
1.4 向列相液晶中空間光孤子概述
1.4.1 空間光孤子
1.4.2 向列相液晶中空間光孤子研究背景
1.5 論文的主要內(nèi)容
第2章 向列相液晶中的光束傳輸理論
2.1 引言
2.2 液晶分子指向矢
2.2.1 液晶基于連續(xù)體彈性理論的自由能表達(dá)式
2.2.2 液晶分子指向矢方程推導(dǎo)
2.2.3 牛頓—雅戈比迭代算法求解液晶分子指向矢方程
2.3 非線性薛定諤方程得建立
2.4 非線性薛定諤方程的數(shù)值解法
2.4.1 分步傅里葉方法
2.4.2 牛頓迭代法
2.4.3 平方算子迭代法
2.5 本章小結(jié)
第3章 基于液晶顯示器的溫度傳感器及光控裝置
3.1 引言
3.2 瓊斯矩陣
3.3 光波的偏振態(tài)
3.3.1 線偏振光
3.3.2 圓偏振光
3.3.3 橢圓偏振光
3.3.4 兩個相互平行光矢量的疊加
3.3.5 兩束振動方向互相垂直的光束的疊加偏振光
3.4 液晶顯示器結(jié)構(gòu)及光束傳輸原理
3.4.1 液晶顯示器中光傳輸?shù)木仃嚤硎?br> 3.4.2 液晶顯示器中光傳輸?shù)木仃嚤硎?br> 3.4.3 液晶顯示器中光傳輸?shù)木仃嚤硎?br> 3.4.4 溫度對液晶顯示器伏安特性的影響
3.4.5 基于液晶顯示器的溫度傳感器
3.4.6 基于液晶顯示器的光控光裝置
3.5 本章小結(jié)
第4章 向列相液晶中強光的傳輸
4.1 引言
4.2 模型與分析方案
4.3 數(shù)值分析
4.3.1 靜態(tài)孤子
4.3.2 偶極孤子
4.3.3 反位相亮孤子間的相互作用
4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]高精度連續(xù)變倍率激光擴束系統(tǒng)設(shè)計[J]. 張潔,倪小龍,劉智,齊冀,姚海峰. 中國光學(xué). 2019(03)
[2]太赫茲液晶可調(diào)諧功能器件[J]. 冀允允,范飛,于建平,許士通,程潔嶸,王湘暉,常勝江. 中國激光. 2019(06)
[3]液晶相控陣指向矢分布求解及其光束偏轉(zhuǎn)[J]. 牛啟鳳,王春陽,張廣平,史紅偉. 光學(xué)精密工程. 2018(12)
[4]基于光取向液晶的光場調(diào)控技術(shù)[J]. 陳鵬,徐然,胡偉,陸延青. 光學(xué)學(xué)報. 2016(10)
[5]負(fù)性向列相液晶中1+1維空間光孤子:微擾法[J]. 李迎兵,梁果,洪偉毅,任占梅,郭旗. 物理學(xué)報. 2016(09)
[6]光孤子通信的研究及其展望[J]. 林蓉. 數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用. 2015(09)
[7]光尋址空間光調(diào)制器技術(shù)[J]. 賈卓,劉浩,鄧意峰,鄧宏. 太赫茲科學(xué)與電子信息學(xué)報. 2015(01)
[8]負(fù)性介電各向異性向列相液晶中空間光孤子的理論研究[J]. 李一亨,王靖,胡巍,郭旗. 物理學(xué)報. 2014(18)
[9]液晶染料填充一維光子晶體局域模的電場調(diào)控及其光激發(fā)特性研究[J]. 謝應(yīng)茂,李嬌平,羅才秀. 激光雜志. 2014(05)
[10]新型液晶光學(xué)相控陣的特性研究[J]. 戴競,張敏明,何巖,劉德明. 光子學(xué)報. 2014(02)
博士論文
[1]基于液晶材料微波關(guān)鍵無源元件調(diào)諧技術(shù)研究[D]. 劉宇鵬.電子科技大學(xué) 2017
碩士論文
[1]光折變晶體中二維光格子內(nèi)帶隙孤子的研究[D]. 張寶菊.天津工業(yè)大學(xué) 2017
[2]手性液晶旋光效應(yīng)的熱光與電光特征研究與驗證[D]. 李君.電子科技大學(xué) 2015
[3]向列相液晶光控取向技術(shù)的研究[D]. 張俊瑞.中國科學(xué)院研究生院(長春光學(xué)精密機械與物理研究所) 2006
本文編號:3659614
【文章頁數(shù)】:80 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 液晶概述
1.1.1 液晶的分類
1.1.2 液晶的特性
1.2 向列相液晶顯示器概述
1.3 基于液晶材料的光束調(diào)控器件的概述
1.3.1 基于液晶材料的光束調(diào)控器件
1.3.2 基于液晶材料的光束調(diào)控器件的發(fā)展
1.4 向列相液晶中空間光孤子概述
1.4.1 空間光孤子
1.4.2 向列相液晶中空間光孤子研究背景
1.5 論文的主要內(nèi)容
第2章 向列相液晶中的光束傳輸理論
2.1 引言
2.2 液晶分子指向矢
2.2.1 液晶基于連續(xù)體彈性理論的自由能表達(dá)式
2.2.2 液晶分子指向矢方程推導(dǎo)
2.2.3 牛頓—雅戈比迭代算法求解液晶分子指向矢方程
2.3 非線性薛定諤方程得建立
2.4 非線性薛定諤方程的數(shù)值解法
2.4.1 分步傅里葉方法
2.4.2 牛頓迭代法
2.4.3 平方算子迭代法
2.5 本章小結(jié)
第3章 基于液晶顯示器的溫度傳感器及光控裝置
3.1 引言
3.2 瓊斯矩陣
3.3 光波的偏振態(tài)
3.3.1 線偏振光
3.3.2 圓偏振光
3.3.3 橢圓偏振光
3.3.4 兩個相互平行光矢量的疊加
3.3.5 兩束振動方向互相垂直的光束的疊加偏振光
3.4 液晶顯示器結(jié)構(gòu)及光束傳輸原理
3.4.1 液晶顯示器中光傳輸?shù)木仃嚤硎?br> 3.4.2 液晶顯示器中光傳輸?shù)木仃嚤硎?br> 3.4.3 液晶顯示器中光傳輸?shù)木仃嚤硎?br> 3.4.4 溫度對液晶顯示器伏安特性的影響
3.4.5 基于液晶顯示器的溫度傳感器
3.4.6 基于液晶顯示器的光控光裝置
3.5 本章小結(jié)
第4章 向列相液晶中強光的傳輸
4.1 引言
4.2 模型與分析方案
4.3 數(shù)值分析
4.3.1 靜態(tài)孤子
4.3.2 偶極孤子
4.3.3 反位相亮孤子間的相互作用
4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]高精度連續(xù)變倍率激光擴束系統(tǒng)設(shè)計[J]. 張潔,倪小龍,劉智,齊冀,姚海峰. 中國光學(xué). 2019(03)
[2]太赫茲液晶可調(diào)諧功能器件[J]. 冀允允,范飛,于建平,許士通,程潔嶸,王湘暉,常勝江. 中國激光. 2019(06)
[3]液晶相控陣指向矢分布求解及其光束偏轉(zhuǎn)[J]. 牛啟鳳,王春陽,張廣平,史紅偉. 光學(xué)精密工程. 2018(12)
[4]基于光取向液晶的光場調(diào)控技術(shù)[J]. 陳鵬,徐然,胡偉,陸延青. 光學(xué)學(xué)報. 2016(10)
[5]負(fù)性向列相液晶中1+1維空間光孤子:微擾法[J]. 李迎兵,梁果,洪偉毅,任占梅,郭旗. 物理學(xué)報. 2016(09)
[6]光孤子通信的研究及其展望[J]. 林蓉. 數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用. 2015(09)
[7]光尋址空間光調(diào)制器技術(shù)[J]. 賈卓,劉浩,鄧意峰,鄧宏. 太赫茲科學(xué)與電子信息學(xué)報. 2015(01)
[8]負(fù)性介電各向異性向列相液晶中空間光孤子的理論研究[J]. 李一亨,王靖,胡巍,郭旗. 物理學(xué)報. 2014(18)
[9]液晶染料填充一維光子晶體局域模的電場調(diào)控及其光激發(fā)特性研究[J]. 謝應(yīng)茂,李嬌平,羅才秀. 激光雜志. 2014(05)
[10]新型液晶光學(xué)相控陣的特性研究[J]. 戴競,張敏明,何巖,劉德明. 光子學(xué)報. 2014(02)
博士論文
[1]基于液晶材料微波關(guān)鍵無源元件調(diào)諧技術(shù)研究[D]. 劉宇鵬.電子科技大學(xué) 2017
碩士論文
[1]光折變晶體中二維光格子內(nèi)帶隙孤子的研究[D]. 張寶菊.天津工業(yè)大學(xué) 2017
[2]手性液晶旋光效應(yīng)的熱光與電光特征研究與驗證[D]. 李君.電子科技大學(xué) 2015
[3]向列相液晶光控取向技術(shù)的研究[D]. 張俊瑞.中國科學(xué)院研究生院(長春光學(xué)精密機械與物理研究所) 2006
本文編號:3659614
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