摻雜甲基紅的向列相液晶中離散空間光孤子的研究.pdf

1、向列相液晶是目前廣泛應(yīng)用的一種液晶材料，通過摻雜甲基紅等染料，材料的性能大為改良，取向光折變的閾值大大降低，在液晶器件和液晶顯示領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。向列相液晶中的離散空間光孤子是指在液晶波導(dǎo)中無衍射地向前傳播的光束，產(chǎn)生離散空間光孤子所需要的能量閾值低，光束的傳輸可以通過波導(dǎo)和一些外界條件進(jìn)行靈活操控，在全光開關(guān)，全光路由，光信息處理，集成光學(xué)，光互聯(lián)等領(lǐng)域有誘人的應(yīng)用前景。本文主要對(duì)摻雜甲基紅的向列相液晶中的離散空間光孤子進(jìn)行了理論分

2、析和實(shí)驗(yàn)研究。
　　首先，總結(jié)并分析了研究人員對(duì)離散空間光孤子的研究情況，根據(jù)液晶的連續(xù)體理論建立了一維波導(dǎo)模型，從非線性薛定諤方程出發(fā)，利用邊界條件及非局域條件分析了液晶中的離散非局域非線性薛定諤方程。根據(jù)此方程模擬了摻雜甲基紅的向列相液晶波導(dǎo)陣列中光束由離散衍射到形成離散空間光孤子的過程。
　　我們的實(shí)驗(yàn)采用兩束光波相干涉在液晶盒中記錄光柵，以此形成波導(dǎo)陣列結(jié)構(gòu)。在實(shí)驗(yàn)中我們制作了摻雜甲基紅(MR1wt％)的向列相液晶E

3、7液晶盒，利用波長(zhǎng)為532nm的綠光在液晶盒中記錄了一維光柵結(jié)構(gòu)，實(shí)驗(yàn)中我們不斷摸索，在平行和垂直的液晶盒中成功記錄了質(zhì)量較好的光柵。
　　在獲得了一維波導(dǎo)結(jié)構(gòu)以后，我們又搭建光路進(jìn)行離散空間光孤子的觀察，在記錄有波導(dǎo)陣列結(jié)構(gòu)的摻雜甲基紅的向列相液晶盒中觀測(cè)到了光束的離散衍象和離散空間光孤子現(xiàn)象。研究了摻雜甲基紅濃度，入射光的波長(zhǎng)，偏振態(tài)，光強(qiáng)，液晶盒中光柵的間距，液晶盒的厚度等對(duì)離散空間光孤子的影響，對(duì)離散空間光孤子的性質(zhì)進(jìn)行了