高速響應(yīng)的相位調(diào)制器件的研究.pdf

1、相位型的液晶空間光調(diào)制器件通過改變?nèi)肷涔庀辔坏姆绞絹碚{(diào)制成像平面的振幅，與傳統(tǒng)的液晶顯示器的光強調(diào)制方式相比較，前者具有更高的光能利用效率和更高的衍射效率，因此被廣泛應(yīng)用于自適應(yīng)光學(xué)、信息光學(xué)等領(lǐng)域，然而相位型的液晶空間光調(diào)制器一直存在著響應(yīng)速度較低的問題。
　　為了實現(xiàn)高速響應(yīng)的液晶相位調(diào)制器，本文采用聚合物網(wǎng)絡(luò)液晶制備響應(yīng)時間在亞毫秒數(shù)量級的相位調(diào)制器，并研究和分析了聚合物網(wǎng)絡(luò)液晶快速響應(yīng)的原理。具體工作包括:
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2、)聚合物網(wǎng)絡(luò)液晶響應(yīng)時間關(guān)鍵影響參數(shù)的研究。通過改變聚合反應(yīng)溫度、UV光強度和曝光時長等聚合條件制備不同的聚合物網(wǎng)絡(luò)液晶，并研究聚合條件改變對聚合物網(wǎng)絡(luò)形貌的影響以及對響應(yīng)時間的影響，得出10℃的聚合物反應(yīng)溫度、130mw/cm2的紫外曝光強度，20min的紫外曝光時長是最佳聚合條件，可以得到最低的響應(yīng)時間。
　　(2)聚合物網(wǎng)絡(luò)液晶光散射特性以及光電特性的研究。采用光電探測器測量加電情況下聚合物網(wǎng)絡(luò)液晶相位調(diào)制器的透光率，研究了

3、其光散射特性和電光特性，解釋了聚合物網(wǎng)絡(luò)液晶加電下發(fā)生光散射的原因，給出了加電情況下聚合物網(wǎng)絡(luò)液晶透過率的測量裝置以及電壓-透過率曲線和響應(yīng)時間的測量光路圖，測量了聚合物網(wǎng)絡(luò)液晶的V-T曲線以及其π相位調(diào)制量的開態(tài)與關(guān)態(tài)的時間。
　　(3)聚合物網(wǎng)絡(luò)液晶中聚合物網(wǎng)絡(luò)形貌特性的研究。使用掃描電子顯微鏡觀察聚合物網(wǎng)絡(luò)證明聚合物網(wǎng)絡(luò)的形貌通常呈現(xiàn)為纖維網(wǎng)絡(luò)、纖維束或者兩者兼有，而纖維網(wǎng)絡(luò)形貌的聚合物網(wǎng)絡(luò)液晶的響應(yīng)速度更快。
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4、4)聚合物網(wǎng)絡(luò)液晶相位調(diào)制器中相位調(diào)制量的研究。將單像素的聚合物網(wǎng)絡(luò)液晶相位調(diào)制器樣品劃分為AB兩個區(qū)域，其中A區(qū)域不施加電壓，B區(qū)域施加一定電壓，采用數(shù)字全息顯微術(shù)的方法，得出兩個區(qū)域之間實時的相位分布圖，其相位差就是聚合物網(wǎng)絡(luò)液晶相位調(diào)制器加電情況下精確的相位調(diào)制量。
　　通過研究聚合條件、液晶參數(shù)以及驅(qū)動電壓頻率對聚合物網(wǎng)絡(luò)液晶響應(yīng)時間的影響，將聚合物網(wǎng)絡(luò)液晶在π相位調(diào)制量的弛豫時間控制在300μs以下，并且上升時間控制在2