向列相液晶取向电光效应研究

　　第1章 绪论  1
　　1.1 液晶  1
　　1.1.1 液晶的发现及分类 1
　　1.1.2 液晶的序参数及介电常数 2
　　1.1.3 液晶分子的取向 4
　　1.1.4 液晶的形变 5
　　1.2 向列相液晶的非线性光学效应  6
　　1.3 向列相液晶中光折变效应的研究  7
　　1.3.1 光折变效应的体块机制 9
　　1.3.2 隐藏 (永久) 光栅机制  13
　　1.3.3 表面电荷调制光折变效应  14
　　1.4 向列相液晶中更强的光折变现象  17
　　第2章 光折变全息光栅的物理机制  19
　　2.1 体块调制光折变光栅 19
　　2.1.1 体块调制空间电荷场产生的物理机制  19
　　2.1.2 体块调制光折变光栅的形成  22
　　2.2 表面电荷调制光折变光栅  24
　　2.2.1 表面电荷调制的载流子注入模型  24
　　2.2.2 外加电场作用下载流子的注入  26
　　2.2.3 光致表面载流子注入  29
　　2.2.4 光致表面载流子注入的动态演化  30
　　2.2.5 表面电荷调制电荷场  32
　　2.2.6 表面电荷调制光栅的形成  35
　　第3章 掺杂C60 向列相液晶样品的制备及光栅表征 37
　　3.1 掺杂C60 向列相液晶样品的组成与制备  37
　　3.1.1 样品的组成  37
　　3.1.2 液晶盒的制作及薄膜样品的制备  38
　　3.2 薄光栅的衍射理论 40
　　3.2.1 厚光栅与薄光栅  40
　　3.2.2 薄光栅的衍射方程  41
　　3.2.3 透射光栅的标量衍射理论  42
　　3.2.4 透射光栅的琼斯 (Jones) 矩阵表示  43
　　3.3 光栅的二波耦合理论 46
　　3.3.1 薄光栅的二波耦合方程  46
　　3.3.2 薄光栅二波耦合增益系数  49
　　第4章 聚合物分散液晶光折变特性的研究  51
　　4.1 引言  51
　　4.2 光折变聚合物分散液晶的组成与制备  52
　　4.3 样品光学性质的测量 53
　　4.3.1 样品透过率与电压的关系  53
　　4.3.2 衍射效率的测量  54
　　4.3.3 响应时间的测量  56
　　第5章 光折变全息光栅的衍射与耦合特性  58
　　5.1 全息光栅记录及衍射 58
　　5.1.1 二波耦合实验装置  58
　　5.1.2 全息光栅的衍射  59
　　5.2 全息光栅的动态衍射 61
　　5.2.1 光栅衍射图样随电压的变化  61
　　5.2.2 光栅衍射效率随外加电压的变化  62
　　5.2.3 光栅的建立和擦除  64
　　5.2.4 光栅衍射的非对称特性  64
　　5.2.5 光栅衍射的时间响应特性  67
　　5.2.6 不同光栅间距的动态衍射特性  69
　　5.3 全息光栅的能量耦合 71
　　5.3.1 外加电压对光栅二波耦合的影响  71
　　5.3.2 光栅耦合增益系数的动态变化过程  74
　　第6章 光折变全息光栅的动态全息存储与再现 77
　　6.1 引言  77
　　6.2 实验样品及实验光路配置图  80
　　6.3 动态全息图像的存储与再现  81
　　6.3.1 动态全息图像的存储  81
　　6.3.2 动态全息图像的再现  84
　　6.4 再现全息图像的反转与放大  85
　　6.5 光栅高阶衍射图像旋转放大的理论分析  86
　　6.6 光栅衍射增强的物理机制  89
　　6.7 光栅衍射增强的数值模拟  90
　　第7章 掺杂C60 向列相液晶的空间自相位调制现象 94
　　7.1 引言  94
　　7.2 掺杂C60 向列相液晶的空间自相位调制  96
　　7.2.1 实验样品及实验光路配置图  96
　　7.2.2 空间自相位调制的物理机制  98
　　7.2.3 空间自相位调制的数值模拟 101
　　7.3 掺杂C60 向列相液晶空间自相位调制的各向异性  106
　　7.3.1 实验样品及实验光路配置图 106
　　7.3.2 空间自相位调制的各向异性衍射图样 106
　　7.3.3 各向异性衍射图样的物理机制 107
　　7.3.4 各向异性衍射图样的数值模拟 111
　　第8章 液晶器件的琼斯矩阵表示 113
　　8.1 琼斯矢量和琼斯矩阵  113
　　8.1.1 光的偏振态的琼斯矢量表示 113
　　8.1.2 偏振片和琼斯矩阵 117
　　8.1.3 线性偏振器件的琼斯矩阵 118
　　8.1.4 旋转偏振器件的琼斯矩阵 120
　　8.2 波片的琼斯矩阵  122
　　8.2.1 波片及其琼斯矩阵 122
　　8.2.2 旋转波片的琼斯矩阵 125
　　8.2.3 旋转波片的应用 129
　　8.2.4 液晶空间光调制器对光的偏振和相位的调制 132
　　8.3 液晶中光的传播  134
　　8.3.1 非均匀双折射介质膜的琼斯矩阵 135
　　8.3.2 扭曲向列相液晶中光的传播 136
　　8.3.3 扭转向列相液晶的显示模式 139
　　8.3.4 扭转层列式液晶的波导作用 143
　　参考文献  145
　　作者简介  152

　　任常愚，男，1963年出生。博士、教授，现就职于福州外语外贸学院。1986毕业于淮北煤炭师范大学物理系，获理学学士学位，2009年获得哈尔滨工业大学光学博士学位。曾任黑龙江科技大学物理系主任及物理学一级学科硕士点负责人，黑龙江省物理学会常务理事，中国物理学会液晶分会会员，高等学校物理学类专业教学指导委员会东北地区工作委员会常务委员，高等学校大学物理课程教学指导委员会东北地区工作委员会委员，《液晶与显示》《黑龙江科技大学学报》期刊编委、审稿人。
　　长期从事非线性光学及液晶材料光学信息处理方面的研究。获黑龙江省自然科学技术学术成果奖一等奖1项；哈尔滨市科技进步三等奖2项；获发明专利2项；在国内外核心期刊上发表相关论文50余篇，其中以第 一作者被SCI、EI收录9篇。
　　 

　　《向列相液晶取向电光效应研究》为关于向列相液晶因取向光折变效应产生的相关电光效应现象的专著，全书共分为8章。主要内容包括向列相液晶的基础理论和液晶中光折变光栅形成的基本机制、向列相液晶样品的制备及光栅的表征、聚合物分散液晶光折变特性的研究、光折变光栅的衍射及能量耦合特性、全息光栅的动态全息存储现象、向列相液晶中基于取向光折变效应的空间自相位调制现象、液晶器件的琼斯矩阵表示。本书内容丰富，对研究向列相液晶取向电光效应具有一定的理论和应用价值。
　　本书适合光学信息处理领域、液晶材料及有机光折变材料科学领域的相关专业研究人员阅读，也可供相关专业的研究生和教师参考。