基于相位测量的向列型液晶偏振调制特性研究

论文摘要

液晶凭借其特殊的物理性质,在诸多工业技术及科学研究领域发挥着极为重要的作用,其中向列型液晶液晶应用最为广泛。液晶的主要光学应用来自其特殊的偏振调制特性,对液晶光学偏振调制特性的研究具有重要意义。本论文围绕液晶偏振调制特性的检测方法进行研究,首先对现有的液晶偏振调制特性检测方法以及液晶相关的物理与光学性质进行介绍与分析。进一步地,从传统液晶检测方法与PSA系统的理论基础出发,以向列型液晶在平面锚定下所呈现的单轴双晶体光学模型为基础,提出了一种利用偏振相机实现液晶样品分子指向矢角度分布与液晶厚度分布的实时多通道测量方案并对此进行了研究。通过对偏振相机所采集的图像进行处理可实时计算出向列型液晶样品分子指向矢角度分布与厚度分布,从而分析得到液晶偏振调制特性。该方法避免了传统方法中的机械转动、实时性差与待测液晶样品分布必须均匀的问题,对于视场范围内存在不均匀厚度分布与角度分布的情况也能实现实时有效检测。论文阐明了其测量原理及算法,并通过琼斯矩阵对公式进行了理论推导与数值模拟仿真。搭建了相应实验系统系统,制备了具有不同厚度分布状态的液晶样品,对该方法进行实验验证,并对测量结果进行展示与误差分析,表明该方法具有一定的精确性。本论文选题来源于国家重大仪器专项,对于液晶器件偏振调制特性的研究与应用具有一定意义。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
•   1.1 研究背景
•   1.2 液晶偏振调制特性测量的发展与研究现状
•   1.3 课题主要研究内容
• 第2章 液晶偏振特性理论基础
•   2.1 液晶分类与分子取向技术
•     2.1.1 液晶的分类
•     2.1.2 取向有序性与分子取向控制技术
•   2.2 液晶织构与电光效应
•     2.2.1 液晶织构
•     2.2.2 液晶连续体理论
•     2.2.3 液晶的电光效应
•   2.3 本章小结
• 第3章 多通道液晶偏振调制特性检测方法基本原理研究
•   3.1 原理
•     3.1.1 向列型液晶光学特性的基本原理
•     3.1.2 琼斯矩阵理论
•     3.1.3 理论推导
•   3.2 数值模拟结果
•   3.3 本章小结
• 第4章 液晶偏振调制特性检测实验研究
•   4.1 实验结构与实验准备
•     4.1.1 实验装置
•     4.1.2 液晶样品制备
•     4.1.3 显微镜放大率测量
•   4.2 实验结果分析
•   4.3 误差分析
•   4.4 本章小结
• 第5章 总结与展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间的研究成果

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 龚明宇

导师: 田劲东

关键词: 向列型液晶,偏振调制特性,检测方法,液晶指向矢,液晶厚度

来源: 深圳大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 物理学

单位: 深圳大学

基金: 国家重大仪器专项项目

分类号: O436.3

DOI: 10.27321/d.cnki.gszdu.2019.000253

总页数: 53

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