不同液晶相液晶隨機激光特性研究.pdf

1、隨機激光不需要外加諧振腔、光子的多重散射提供反饋。相比于傳統(tǒng)激光器，其制作成本低，尺寸小，結(jié)構(gòu)簡單，有巨大的應用價值。液晶隨機激光器就是以液晶作為無序散射介質(zhì)的隨機激光器，由于外場（溫度、電場、磁場等）對液晶分子排列及相變的影響，液晶隨機激光具有溫度、電場等的可調(diào)控特性。液晶可分為向列相液晶、膽甾相液晶及近晶相液晶。對不同液晶相液晶材料的選擇可以實現(xiàn)液晶隨機激光的不同出射特性。本論文綜述了向列相液晶隨機激光及手征性液晶隨機激光的研究動態(tài)

2、，基于向列相液晶及膽甾相液晶的性質(zhì)，研究了摻染料向列相液晶(DDNLC:Dye Doped NematicLiquid Crystal)隨機激光及摻染料膽甾相液晶(DDCLC: Dye Doped Cholesteric LiquidCrystal)隨機激光。
　　相對于膽甾相液晶，向列相液晶的有序度更低，因此DDNLC隨機激光泵浦閾值比DDCLC激光要高。本文研究了DDNLC液晶盒樣品結(jié)構(gòu)參數(shù)（摩擦取向、盒厚、及外加反饋）對DD

3、NLC隨機激光出射特性（出射譜線，泵浦閾值）的影響。研究發(fā)現(xiàn)選擇合適的樣品結(jié)構(gòu)參數(shù)可以降低DDNLC隨機激光的泵浦閾值。相對于雙面垂直摩擦取向的DDNLC樣品（3uJ/pulse，以200um樣品為例），雙面平行同向及雙面平行反向摩擦取向的DDNLC樣品出射隨機激光泵浦閾值更低（2uJ/pulse，以200um樣品為例）。而當液晶盒盒厚為142um至245um時，出射隨機激光的泵浦閾值最低(可低至1.2uJ/pulse)。在DDNLC液

4、晶盒樣品加了外部反饋后，向列相液晶隨機激光泵浦閾值從4.2uJ/pulse降低至1.5uJ/pulse。同時本文還研究了盒厚及摩擦取向?qū)DNLC隨機激光電壓調(diào)控特性（閾值電壓及關斷電壓）的影響，為低功耗DDNLC隨機激光的實際應用提供了有價值的實驗參考。
　　將手性劑S811、向列相液晶E7以及染料PM597混合，按照不同的配比制備了兩種摻染料膽甾相液晶盒樣品，分別實現(xiàn)了隨機激光和邊帶激光的出射。對摻雜15wt％手性劑S811的

5、DDCLC液晶盒樣品加溫，實現(xiàn)了膽甾相液晶隨機激光的關斷。對摻雜26.6wt％手性劑S811的DDCLC液晶盒樣品加溫，當樣品溫度從27℃增加到29℃時，樣品出射的為邊帶激光，并且隨著溫度的升高，邊帶激光波長藍移;而當樣品溫度升高至32.1℃時，樣品出射的為隨機激光，其泵浦能量閾值為8uJ/pulse，實現(xiàn)了邊帶激光和隨機激光的切換。最后，在摻染料向列相液晶盒外加一層膽甾相液晶反射鏡，制作了雙層液晶盒樣品。隨著溫度的升高，膽甾相液晶層反