液晶光阀特性研究

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1、液晶光阀特性研究By金秀儒物理三班Pb05206218PAGEV4+总分5-实验题目：液晶光阀特性研究学号：PB05206218姓名：金秀儒实验目的：从基本原理的角度出发，测量其相关曲线，理解并解释相关现象。实验仪器：He-Ne激光器、扩束器、准直镜、偏振分光棱镜、液晶光阀、成像透镜、写入光光源。实验原理：1.偏振分光棱镜的的工作原理如右图所示，棱镜是在光学玻璃棱镜的体对角面上镀制多层介质膜,再将两块棱镜的分光面胶合起来,并在通光面上镀制增透膜,以降低光通过棱镜时的反射损耗。对于折射率不同的两种材料的交界面,可以找到一个入射角,使之满足布儒斯特角条件,在这样一个条件下,激光由棱镜左侧

2、入射后,在右侧透射的光为ｐ分量光(经过镀膜后使投射光中没有ｓ分量),在侧面反射的光为ｓ分量光。偏光分束镜的膜系设计要求,必须选择折射率满足一定的关系的膜料和基底材料，使ｐ光全透过,而ｓ光全部反射.在实验中偏光分束棱镜既起到起偏器作用又起到检偏器的作用.2.液晶光阀液晶的主要特征之一，是象光学单轴晶体那样，由于折射率各向异性而显示出双折射性(doublerefraction)。单轴晶体有和这两个不同的主折射率，和分别是电光矢量的振动方向与晶体光轴相垂直的寻常光（ordinarylight）及与晶体光轴平行的非常光(extraordinarylight)的折射率在向列型液晶液晶中，因为单

3、轴晶体的光铀相当于分子长轴方向的指向矢n的方向，即折射率各向异性可由下式求得：向列型液晶在各个空间方向上的折射率的大小，对于寻常光表现为球面，对于非常光则表现为旋转椭球体；前者的折射率常常要比后者的折射率小，只有在指向矢n的方向上二者才一致.向列型液晶中，，是正值，因此具有正的光学性质.3.反射式的液晶光阀的结构和原理下面以典型的反射型扭曲向列型液晶器件为例进行介绍，将两片光刻好透明导电极图形的平板玻璃相对放置在一起，使其间相距为10。四周用环氧胶密封，但在一侧封接边上留有一个开口，该开口称为液晶注入口。液晶材料即是通过该注入口在真空条件下注入的。注入后，用树脂将开口封堵好。当然，作

4、为扭曲向列型液晶显示器件，在液晶盒内表面还应制作上一层定向层。该定向层经定向处理后，可使液晶分子在液晶盒内，在前后玻璃基板表面都呈沿面平行排列，而在前后玻璃基板之间液晶分子又呈45度扭曲排列，经过反射回来再次产生45度扭曲，这样就产生振动方向900偏转。PAGEV数据处理及结论：1.观察并记录实验现象。观察并记录实验现象a）Ψ恒定为30度，改变驱动电压：U/V00.911.031.151.722.092.492.733.47现象边缘亮反像边缘暗正像边缘亮反像边缘暗正像边缘亮b）驱动电压恒定为5V，改变Ψ：Ψ/度3038556085现象边缘亮反像边缘暗正像边缘亮2.驱动电压为零，写入光

5、为零。取向角Ψ与输出光强的关系曲线取向角Ψ/’170175180185190输出光强I/μA2.43.97.512.018.9取向角Ψ/’195200205210输出光强I/μA26.433.339.042.3作图如下：可见，入射光进入液晶光阀后，发生双折射现象，偏振态按照直线、椭圆、圆、椭圆、直线的顺序变化，输出光强呈现余弦变化规律。当取向角从0变到45度时，所画出的的曲线应为四分之一周期的图像。由画出的图象来看，基本符合理论值。PAGEV2.测LCLV输出光强（/μA）与驱动电压的关系：测LCLV输出光强（/μA）与驱动电压的关系a）写入光为0，测LCLV输出光强（/μA）与驱动

6、电压的关系：U/V0.000.510.660.760.851.001.171.291.401.51I42.835.127.820.916.06.96.213.023.233.9U/V2.002.132.252.392.492.983.494.004.495.02I42.235.126.814.15.916.149.062.055.036.3U/V5.536.016.507.017.498.038.508.9810.00I22.113.07.14.03.02.12.02.02.0b）写入光为全明，测LCLV输出光强（/μA）与驱动电压的关系：U/V0.000.120.180.360.5

7、40.630.740.810.92I42.938.236.832.325.118.015.015.318.5U/V0.991.141.321.381.511.992.082.132.37I20.019.122.224.933.340.034.931.315.8U/V2.483.023.243.453.493.794.014.555.00I13.020.129.036.237.643.144.937.328.0U/V5.536.006.537.007.517