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基于BSO的透射式液晶SLM的技术研究

作　者: 石涛
导　师: 黄子强
学　校: 电子科技大学
专　业: 光学工程
关键词: 硅酸铋液晶空间光调制器相位调制
分类号: TN761
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 67次
引　用: 1次
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内容摘要

近三十年来,国内外对空间光调制器做了大量研究。目前空间光调制器的品种繁多,涉及到的学科范围、理论基础以及工艺技术都十分广泛,它们的结构和性能也各具特色。透射式光寻址的空间光调制器具有结构简单,高速并行处理光信息等优势。有很多种晶体都可以作为光寻址的感光材料,而在众多的光折变晶体中,紫外光敏材料硅酸铋(BSO,Bi12SiO12)晶体具有的优良特性,使得空间光调制器对温度、震动等恶劣工作环境的干扰具有很强的抵抗能力,同时具备很好的实时性、体积可小型化等优点。因此,研究BSO基光寻址空间光调制器具有十分重要的意义。本论文对BSO的光电导这一实用特性做了深入研究,BSO在短波长的蓝紫光激励下电阻率会急剧降低,可作为良好的光信息写入材料,用作光寻址的液晶空间光调制器的感光层。本文主要介绍了以BSO为基的光寻址透射式液晶空间光调制器的结构和工作原理,从BSO晶体产生光电导效应的机理出发,得到了光电流和光照功率的关系,实验测量了BSO晶体片在不同频率和不同强度的光照下的光电响应。根据液晶的连续弹性体理论,通过对液晶分子指向矢分布随电压变化的理论计算,得到了液晶盒子在不同电压下产生的光程差,并通过实验进行了验证。最后,将BSO和液晶结合在一起,研究了BSO基的透射式液晶空间光调制器的相位调制性能。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第一章绪论  9-14
  1.1 空间光调制器的分类  9-11
  1.2 近年来SLM 的发展状况  11-12
  1.3 本文研究的意义与内容  12-14
第二章 BSO 和液晶的物理性质  14-22
  2.1 BSO 的物理特性  14-17
    2.1.1 BSO 的旋光效应  14-16
    2.1.2 BSO 的光电导效应  16-17
  2.2 液晶的物理特性  17-22
    2.2.1 液晶的分类  18
    2.2.2 液晶盒对分子指向矢的作用  18-19
    2.2.3 双折射与扭曲效应  19-20
    2.2.4 电控双折射效应  20-21
    2.2.5 宾主效应  21-22
第三章 BSO 基的透射式液晶空间光调制器的工作原理  22-28
  3.1 光的振幅制模式  23-25
    3.1.1 TN 型振幅调制  23-24
    3.1.2 PDLC 型振幅调制  24
    3.1.3 GH-LC 型振幅调制  24-25
  3.2 相位调制模式  25-27
    3.2.1 双折射现象与折射率椭球  25-27
    3.2.2 液晶盒的相位调制原理  27
  3.3 小结  27-28
第四章 BSO 与液晶器件的测试  28-39
  4.1 BSO 的光电导效应的测试  28-30
    4.1.1 理论计算BSO 晶体片的阻值  28
    4.1.2 实验平台的搭建  28-29
    4.1.3 实验结果与分析  29-30
  4.2 BSO 的旋光效应的测试与分析  30-32
  4.3 液晶指向矢分布和双折射特性的理论计算  32-34
  4.4 不同电压下液晶的光程差测量  34-38
    4.4.1 测量原理  34-37
    4.4.2 测量方法  37-38
  4.5 实验结果  38
  4.6 小结  38-39
第五章器件的加工组装与测试  39-45
  5.1 硅酸铋与ITO 的粘接  39
  5.2 表面定向处理  39-40
  5.3 液晶封盒  40-41
    5.3.1 液晶盒的盒厚控制  40-41
    5.3.2 液晶的灌注及封盒  41
  5.4 BSO 与液晶阻抗的适配  41-43
    5.4.1 等效电路分析  41-42
    5.4.2 最佳工作点的选择  42-43
  5.5 BSO-LC 空间光调制器的相位调制性能  43-45
第六章结论  45-46
致谢  46-47
参考文献  47-51
个人简历  51-52
攻读硕士学位期间的研究成果  52-53

基于BSO的透射式液晶SLM的技术研究

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