本書共分為8章。主要內(nèi)容包括:向列相液晶的基礎(chǔ)理論和液晶中光折變光柵形成的基本機(jī)制、向列相液晶樣品的制備及光柵的表征、聚合物分散液晶光折變特性的研究、光折變光柵的衍射及能量耦合特性、全息光柵的動態(tài)全息存儲現(xiàn)象、向列相液晶中基于取向光折變效應(yīng)的空間自相位調(diào)制現(xiàn)象、液晶器件的瓊斯矩陣表示。
《向列相液晶取向電光效應(yīng)研究》為關(guān)于向列相液晶取向光折變效而產(chǎn)生的相關(guān)電光效應(yīng)現(xiàn)象的專著,全書共分8章。第1、2章介紹了向列相液晶的基礎(chǔ)理論和液晶中光折變光柵形成的基本機(jī)制;第3章主要介紹了向列相液晶樣品的制備以及光柵的表征; 第4章對聚合物分散液晶光折變特性進(jìn)行了研究;第5章研究了樣品中光折變光柵的衍射及能量耦合特性;第6章研究了全息光柵的動態(tài)全息存儲現(xiàn)象;第7章對向列相液晶中基于取向光折變效應(yīng)的空間自相位調(diào)制現(xiàn)象進(jìn)行了實驗研究和理論模擬;第8章介紹了瓊斯矢量和瓊斯矩陣,并利用瓊斯矩陣對液晶的電光效應(yīng)進(jìn)行了理論分析。
《向列相液晶取向電光效應(yīng)研究》適合于光學(xué)信息處理領(lǐng)域、液晶材料及有機(jī)光折變材料科學(xué)領(lǐng)域的相關(guān)專業(yè)研究人員閱讀,也可供相關(guān)專業(yè)的研究生和教師參考。
任常愚,男,1963年出生。博士、教授,現(xiàn)就職于福州外語外貿(mào)學(xué)院。1986畢業(yè)于淮北煤炭師范大學(xué)物理系,獲理學(xué)學(xué)士學(xué)位,2009年獲得哈爾濱工業(yè)大學(xué)光學(xué)博士學(xué)位。曾任黑龍江科技大學(xué)物理系主任及物理學(xué)一級學(xué)科碩士點(diǎn)負(fù)責(zé)人,黑龍江省物理學(xué)會常務(wù)理事,中國物理學(xué)會液晶分會會員,高等學(xué)校物理學(xué)類專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會東北地區(qū)工作委員會常務(wù)委員,高等學(xué)校大學(xué)物理課程教學(xué)指導(dǎo)委員會東北地區(qū)工作委員會委員,《液晶與顯示》《黑龍江科技大學(xué)學(xué)報》期刊編委、審稿人。
長期從事非線性光學(xué)及液晶材料光學(xué)信息處理方面的研究。獲黑龍江省自然科學(xué)技術(shù)學(xué)術(shù)成果獎一等獎1項;哈爾濱市科技進(jìn)步三等獎2項;獲發(fā)明專利2項;在國內(nèi)外核心期刊上發(fā)表相關(guān)論文50余篇,其中以第 一作者被SCI、EI收錄9篇。
第1章 緒論 1
1.1 液晶 1
1.1.1 液晶的發(fā)現(xiàn)及分類 1
1.1.2 液晶的序參數(shù)及介電常數(shù) 2
1.1.3 液晶分子的取向 4
1.1.4 液晶的形變 5
1.2 向列相液晶的非線性光學(xué)效應(yīng) 6
1.3 向列相液晶中光折變效應(yīng)的研究 7
1.3.1 光折變效應(yīng)的體塊機(jī)制 9
1.3.2 隱藏 (永久) 光柵機(jī)制 13
1.3.3 表面電荷調(diào)制光折變效應(yīng) 14
1.4 向列相液晶中更強(qiáng)的光折變現(xiàn)象 17
第2章 光折變?nèi)⒐鈻诺奈锢頇C(jī)制 19
2.1 體塊調(diào)制光折變光柵 19
2.1.1 體塊調(diào)制空間電荷場產(chǎn)生的物理機(jī)制 19
2.1.2 體塊調(diào)制光折變光柵的形成 22
2.2 表面電荷調(diào)制光折變光柵 24
2.2.1 表面電荷調(diào)制的載流子注入模型 24
2.2.2 外加電場作用下載流子的注入 26
2.2.3 光致表面載流子注入 29
2.2.4 光致表面載流子注入的動態(tài)演化 30
2.2.5 表面電荷調(diào)制電荷場 32
2.2.6 表面電荷調(diào)制光柵的形成 35
第3章 摻雜C60 向列相液晶樣品的制備及光柵表征 37
3.1 摻雜C60 向列相液晶樣品的組成與制備 37
3.1.1 樣品的組成 37
3.1.2 液晶盒的制作及薄膜樣品的制備 38
3.2 薄光柵的衍射理論 40
3.2.1 厚光柵與薄光柵 40
3.2.2 薄光柵的衍射方程 41
3.2.3 透射光柵的標(biāo)量衍射理論 42
3.2.4 透射光柵的瓊斯 (Jones) 矩陣表示 43
3.3 光柵的二波耦合理論 46
3.3.1 薄光柵的二波耦合方程 46
3.3.2 薄光柵二波耦合增益系數(shù) 49
第4章 聚合物分散液晶光折變特性的研究 51
4.1 引言 51
4.2 光折變聚合物分散液晶的組成與制備 52
4.3 樣品光學(xué)性質(zhì)的測量 53
4.3.1 樣品透過率與電壓的關(guān)系 53
4.3.2 衍射效率的測量 54
4.3.3 響應(yīng)時間的測量 56
第5章 光折變?nèi)⒐鈻诺难苌渑c耦合特性 58
5.1 全息光柵記錄及衍射 58
5.1.1 二波耦合實驗裝置 58
5.1.2 全息光柵的衍射 59
5.2 全息光柵的動態(tài)衍射 61
5.2.1 光柵衍射圖樣隨電壓的變化 61
5.2.2 光柵衍射效率隨外加電壓的變化 62
5.2.3 光柵的建立和擦除 64
5.2.4 光柵衍射的非對稱特性 64
5.2.5 光柵衍射的時間響應(yīng)特性 67
5.2.6 不同光柵間距的動態(tài)衍射特性 69
5.3 全息光柵的能量耦合 71
5.3.1 外加電壓對光柵二波耦合的影響 71
5.3.2 光柵耦合增益系數(shù)的動態(tài)變化過程 74
第6章 光折變?nèi)⒐鈻诺膭討B(tài)全息存儲與再現(xiàn) 77
6.1 引言 77
6.2 實驗樣品及實驗光路配置圖 80
6.3 動態(tài)全息圖像的存儲與再現(xiàn) 81
6.3.1 動態(tài)全息圖像的存儲 81
6.3.2 動態(tài)全息圖像的再現(xiàn) 84
6.4 再現(xiàn)全息圖像的反轉(zhuǎn)與放大 85
6.5 光柵高階衍射圖像旋轉(zhuǎn)放大的理論分析 86
6.6 光柵衍射增強(qiáng)的物理機(jī)制 89
6.7 光柵衍射增強(qiáng)的數(shù)值模擬 90
第7章 摻雜C60 向列相液晶的空間自相位調(diào)制現(xiàn)象 94
7.1 引言 94
7.2 摻雜C60 向列相液晶的空間自相位調(diào)制 96
7.2.1 實驗樣品及實驗光路配置圖 96
7.2.2 空間自相位調(diào)制的物理機(jī)制 98
7.2.3 空間自相位調(diào)制的數(shù)值模擬 101
7.3 摻雜C60 向列相液晶空間自相位調(diào)制的各向異性 106
7.3.1 實驗樣品及實驗光路配置圖 106
7.3.2 空間自相位調(diào)制的各向異性衍射圖樣 106
7.3.3 各向異性衍射圖樣的物理機(jī)制 107
7.3.4 各向異性衍射圖樣的數(shù)值模擬 111
第8章 液晶器件的瓊斯矩陣表示 113
8.1 瓊斯矢量和瓊斯矩陣 113
8.1.1 光的偏振態(tài)的瓊斯矢量表示 113
8.1.2 偏振片和瓊斯矩陣 117
8.1.3 線性偏振器件的瓊斯矩陣 118
8.1.4 旋轉(zhuǎn)偏振器件的瓊斯矩陣 120
8.2 波片的瓊斯矩陣 122
8.2.1 波片及其瓊斯矩陣 122
8.2.2 旋轉(zhuǎn)波片的瓊斯矩陣 125
8.2.3 旋轉(zhuǎn)波片的應(yīng)用 129
8.2.4 液晶空間光調(diào)制器對光的偏振和相位的調(diào)制 132
8.3 液晶中光的傳播 134
8.3.1 非均勻雙折射介質(zhì)膜的瓊斯矩陣 135
8.3.2 扭曲向列相液晶中光的傳播 136
8.3.3 扭轉(zhuǎn)向列相液晶的顯示模式 139
8.3.4 扭轉(zhuǎn)層列式液晶的波導(dǎo)作用 143
參考文獻(xiàn) 145
作者簡介 152