摻雜C60的向列相液晶中空間光孤子的研究.pdf

1、向列相液晶由于其優(yōu)良的非線性的特性，被廣泛應用于非線性光學研究。向列相液晶在電磁場的作用下會發(fā)生重取向效應，這是一種非線性效應，能夠導致液晶折射率的改變，從而引起非線性自聚焦現象。在液晶中，當自聚焦效應與光束的衍射作用相抵消時就會形成空間孤子現象。C60由于其優(yōu)良的電學以及光學特性，被廣泛用于光學研究。將其摻雜入向列相液晶會有效地提高材料的非線性，會使產生空間孤子現象的閾值降低很多。這增強了向列相液晶中的空間光孤子現象的實用性。

2、　　本文對摻雜C60的向列相液晶中的空間光孤子進行理論分析和實驗研究。首先，我們總結并分析了研究人員對空間光孤子的研究情況，根據液晶中電荷輸運模型方程組給出向列液晶中的空間電荷場，再結合向列相液晶中的Frank自由能理論，推導出液晶分子再取向效應的方程。然后將該方程與向列相液晶中的非線性薛定諤方程進行聯立，得到空間孤子的演化方程。最后，根據演化方程模擬了摻雜了C60的向列相液晶中的空間光孤子和光束衍射現象。在實驗中，我們首先制備了平行取

3、向和垂直取向的液晶盒以及摻雜了不同濃度的C60的液晶樣品。然后搭建了實驗光路。我們采用532nm固體激光器作為光源。經過不斷的摸索，最終在適當條件下觀測到了的空間孤子。分析了摻雜C60向列相液晶中空間孤子形成的一些條件，包括入射光的偏振方向、光功率、外電壓、液晶盒厚度以及摻雜濃度這五個方面。并探討了這些影響的規(guī)律和相應的微觀機制。經過總結發(fā)現入射偏振、外電壓和摻雜濃度都是影響孤子的形成和演化的重要因素。而入射光光功率和液晶盒厚度都是次要