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(duì)簡(jiǎn)便以及顯著的光控開(kāi)關(guān)特性等特點(diǎn)，使得它在很多光子器件領(lǐng)域具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。影響HPDLC實(shí)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(dá)到90％以上，然而，目前由于驅(qū)動(dòng)電壓(15V/μm)還太高，它的實(shí)際應(yīng)用依然受到限制。根據(jù)對(duì)大量HPDLC樣品的偏光顯微照片分析，認(rèn)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(yùn)動(dòng)受到較大的限制，致使需要較高的電壓才能驅(qū)動(dòng)液晶分子偏轉(zhuǎn)而達(dá)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(gè)方面的研究:
　　1.研究了摩擦方法來(lái)實(shí)現(xiàn)液晶分子定向的工藝，通過(guò)多次實(shí)驗(yàn)比較制定了一套實(shí)驗(yàn)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(xì)節(jié)參數(shù)。
　　2.優(yōu)化了制備HPDLC Bragg光柵的實(shí)驗(yàn)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(cè)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(jìn)行了HPDLC Bragg光柵中液晶的取向研究。對(duì)全息曝光形成的樣品進(jìn)行一系列處理，實(shí)現(xiàn)了液晶分子較好的取向。探測(cè)樣品透過(guò)率與樣品旋轉(zhuǎn)角的關(guān)系，對(duì)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(biāo)稱(chēng)值十分吻合。另外，為了用于液晶取向測(cè)量研究，制作了一個(gè)用于定向測(cè)量的光學(xué)斬波器，成本低廉，方便