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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n和n这两个不同的主折射率，n和n分别是电光矢
0e0e
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，
=
nno⊥
即折射率各向异性Δn可由下式求得：Δn=n−n=n−n
eo//⊥
=
nn
e//
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n常常要比后者的折射率n小，只有在指向矢n
0e
的方向上二者才一致.向列型液晶中，nn，Δn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θ角，而沿z方向（水平向右）入射的的电场矢量为E的线偏振光，设z=0时的电
0
矢量在x、y方向上的分量为E、E，则进行到z时的入射线偏振光的状态，可用下式表
xy
示。
EEEE
x2y2xy22（1）
(
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