向列相液晶中基于四波混頻的光學相位共軛研究.pdf

1、向列相液晶是一種高性能的非線性光折變材料，而且通過摻雜染料可使其性能大為改良。由于向列相液晶大的非線性系數(shù)，使得利用向列相液晶產(chǎn)生光學相位共軛波稱為可能。從19世紀80年代起，已經(jīng)有很多學者在這種材料中進行了光學相位共軛實驗。本論文主要用簡并四波混頻的方法產(chǎn)生光學相位共軛波，對摻雜甲基紅(MR)和摻雜C60的向列相液晶E7中的光學相位共軛特性進行了理論與實驗的研究。
　　本文利用向列相液晶中在相干光入射下形成的折射率光柵結合麥克斯

2、韋方程組，參考相關文獻推導了向列相液晶中四束光相互作用的四波耦合方程。并依據(jù)材料吸收系數(shù)的大小求得了方程的解析結果和數(shù)值結果，分別適合對不同樣品的分析。制作了實驗所需的E7+1％MR和E7+0.5%C60液晶盒，從理論上定性分析了兩種樣品各自的取向光折變的特點。搭建了用來產(chǎn)生光學相位共軛光的簡并四波混頻光路，測量了樣品的基本光學特性，對兩種樣品都成功觀察到了光學相位共軛波的產(chǎn)生。對不同實驗條件下產(chǎn)生的相位共軛波進行了測量，得到了最佳的實

3、驗條件包括：樣品厚度、入射光夾角、入射光偏振態(tài)等。在確定以上實驗條件的前提下，兩種樣品在入射光強影響下的光學相位共軛波的變化和響應時間特性被詳細測量。發(fā)現(xiàn)相位共軛光隨入射光功率的變化存在飽和效應，并且E7+1%MR樣品中形成了永久光柵，E7+0.5%C60樣品中形成了瞬時光柵。另外還詳細的研究了E7+0.5%C60樣品的外加電壓特性,得到了產(chǎn)生相位共軛光的閾值電壓和最佳電壓。并對比數(shù)值結果與理論結果分析討論以上的測量數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)數(shù)值方法與