光寻址液晶光阀特性研究1888年,奥地利科学家赖因策(F.Reinitzer)在布拉格植物生理研究所做实验时首先发现了液晶。液晶是进行信息与激光技术领域科研工作的关键光电子器之一.本实验就是在这个大的背景情况下,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.实验原理1.偏振分光棱镜的的工作原理如右图1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,图1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.液晶光阀液晶光阀中的关键部分就是液晶,其物理特性介于固体和液体之间;其结构介于固体和液体之间,称为中间态或中间相.呈现出既有液体的流动性,又有晶体的光学各向异性,因而称为液晶。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如图2,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.现由图3说明入射偏振光的偏振状态发生的变化.对于液晶排列与x轴(竖直向上)方向一致的指向矢n,我们假定电矢量的振动方向与x成角,而沿z方向(水平向右)入射的的电场矢量为的线偏振光,设z=0时的电矢量在x、y方向上的分量为、,则进行到z时的入射线偏振光的状态,可用下式表示。(1)式中:从(1)式可知,当和时,则Ey=0和=0,,即入射的线偏振光的偏振方向不发生变化;当时,式(1)变成(2)由此可知,入射光沿着z方向前进,则其偏振光状态按照直线、椭圆、圆、椭园、直线偏振光的顺序变化,线偏振光的偏光方...