全息聚合物分散液晶光柵性能及其液晶分子取向研究.pdf

1、全息聚合物分散液晶(HPDLC) Bragg光柵是一種液晶與聚合物周期混合排布形成的光柵結(jié)構(gòu)，因其具有衍射效率高、響應(yīng)速度快、制備相對簡便以及顯著的光控開關(guān)特性等特點，使得它在很多光子器件領(lǐng)域具有潛在的應(yīng)用價值。影響HPDLC實際器件性能的關(guān)鍵參數(shù)衍射效率已經(jīng)可以穩(wěn)定達到90％以上，然而，目前由于驅(qū)動電壓(15V/μm)還太高，它的實際應(yīng)用依然受到限制。根據(jù)對大量HPDLC樣品的偏光顯微照片分析，認為原因之一是液晶分子在光柵中的不規(guī)則排

2、序使得分子運動受到較大的限制，致使需要較高的電壓才能驅(qū)動液晶分子偏轉(zhuǎn)而達到折射率匹配。本論文在圍繞液晶分子的定向上面作了以下幾個方面的研究:
　　1.研究了摩擦方法來實現(xiàn)液晶分子定向的工藝，通過多次實驗比較制定了一套實驗室摩擦定向液晶的方法，優(yōu)化了包括PI(聚酰亞胺)與NMP(N-甲基吡咯烷酮)的配比，旋涂PI膜，裝配制作液晶盒等多種工藝細節(jié)參數(shù)。
　　2.優(yōu)化了制備HPDLC Bragg光柵的實驗光路系統(tǒng)及混合液的材料配比

3、，制備了高衍射效率(92％)的HPDLC光柵，探測了制備光柵的所使用的向列相液晶的雙光子熒光，拍攝了熒光照片。
　　3.進行了HPDLC Bragg光柵中液晶的取向研究。對全息曝光形成的樣品進行一系列處理，實現(xiàn)了液晶分子較好的取向。探測樣品透過率與樣品旋轉(zhuǎn)角的關(guān)系，對曲線擬合分析得到液晶分子在樣品中的取向角及液晶各向異性(△n)，與其標稱值十分吻合。另外，為了用于液晶取向測量研究，制作了一個用于定向測量的光學(xué)斬波器，成本低廉，方便