液晶光阀

4.5
4.00
5.8
写入光全明
驱动电压
光强
0
42
0.51
23
0.99
42
1.47
6.5
1.99
23
2.53
2.5
3.01
2
3.49
4.5
4.02
6.5
4.54
1
4.48
7
4.48
7
4.98
3
5.02
7
5.00
7
5.50
4.8
5.52
7
5.49
7
5.95
5
5.97
7
6.03
7
6.50
5
6.50
7
6.50
光（写入光）调制了强度大的相干光（读出光），从而完成了弱光变强光，非相 干光变相干光的空间光调制作用.
实验内容：
1、取定驱动频率为 f=1.0kHz,驱动电压为零，写入光为零时，绘出取向角ψ 与输 出光强的曲线； 2、对于图片的不同位置，写入光的光强是不一样的；为了对写入光有一个量化 的概念，我们在实验中取三种光强状态（全明、中间值、全暗）分别对应图片中 的透光部分、边缘部分、不透光部分，测出在驱动频率为f=1.0kHz，ψ ＝400的 情况下驱动电压和输出光强曲线：①.写入光为零②.写入光全明③.写入光为中间 值 3、将①②③的数据在一张图中绘出，根据图线将实验现象加以描述并解释.
3.13~4.13v 是反转像，同上的分析，这段驱动电压范围内，全明 （代表图的透光部分）和中间值（代表图的边缘部分）的光强小于 全暗（代表图的不透光部分）的光强，因此呈现反转像。 3.13v 反转像
4.8v 正像
4.13~10.05v 是正像，这段驱动电压范围内，全明（代表图的透 光部分）和中间值（代表图的边缘部分）的光强大于全暗（代表图 的不透光部分）的光强，因此呈现正像。
数据处理:
1、取定驱动频率为 f=1.0kHz,驱动电压为零，写入光为零时， 绘出取向角ψ 与输出光强的曲线
表-1 取向角ψ 与输出光强 I 数据表 ψ 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 I 61 56.5 41 21 6.2 3 11 36 41 45 48
强曲线.
表-2 f=1.0kHz，ψ ＝400
写入光全暗
驱动电压
光强
0
42.5
0.53
30
0.99
9.5
1.51
30
1.97
3
2.46
26.5
3.02
20
3.50
7.5
3.99
2
写入光为中间值
驱动电压
光强
0.01
42.5
0.47
27
0.99
42.2
1.52
6.5
2.01
25
2.48
6
3.03
1
3.50
液晶光阀特性研究
系别：11 学号：pb04210264 姓名：孙翀
实验目的：
在大背景的情况下，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：
液晶是一种高分子化合物,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。
本实验中的液晶主要是向列型液晶。入射的偏振光进入液晶层后发生双折射 效应，这时的液晶层相当于一个位相片，其位相的大小取决于写入光的强弱.反 射回来的各种不同的椭圆偏振光,它的长、短轴的方向和比例经检偏器后的光强 是不同的。液晶层两侧加一定电压，液晶分子在电场的作用下会沿电场方向排列， 即液晶的方向矢向电场方向偏转，从而改变双折射效应。 实际工作的光路如下图
观察屏
氦氖激光器
准直镜 扩束器
液晶光阀 成像透镜
写入图象
写入光
偏振分光棱镜
交流驱动电压
氦氖激光器经括束、准直后垂直照射在偏振分光棱镜上，透过p分量，作为读出 输入光进入液晶光阀，并将经光阀反射回来的光经棱镜 450 反射面反射后，经成 象透镜会聚在观察屏上.这种从光阀反射回来的光的偏振态因液晶的双折射而改 变（如何改变？），是各种状态的椭圆偏振光，其状态与写入光的强度有关，因 而在观察屏上呈现的是一幅与写入光相应的图象，这样就实现了强度小的非相干
图-1 取向角ψ 与输出光强 I 关系曲线
光强
I
70
60
50
40
30
20
10
0
40
60
80
100
120
140
160
取向角
当ϕ =100 度时，光强最小，于是将ϕ =100 作为 0，以下实验的取向角均在 100 度的基础上偏转。
2、取三种光强状态（全明、中间值、全暗）分别对应图片中的
透光部分、边缘部分、不透光部分，分别测出驱动电压和输出光
7
图-2 驱动电压和输出光强曲线
50
40
写入光全暗 ٛ
写入光中间
30
写入光全明 ٛ
光强
20
10
0
-1
0
1
2
3
4
5
6
7
驱动电压
3、灯压为 8.64V 时，观察图像与驱动电压的关系，记录图像的 状态：正像，反转像，边缘加强像。
0 全亮 0.52 反转像 0.71 边缘暗 0.83 正像 1.12 反 转像 2.09 边缘暗 2.72 边缘亮 3.13 反转像 4.13 正像 10.05 反转像 13.89
4、取几种状态的图像，并根据（图-2） 驱动电压和
输出光强曲线分析和解释实验现象：
光强
50
0.95v正像
3.13v反 转 像
40
4.8v正像
30
20
10
0
-1
0
1
2
3
4
Baidu Nhomakorabea
5
6
7
驱动电压
0.95v 正像
0.83~1.12v 是正像，如上图所示，这段驱动电压范围内，全明（代 表图的透光部分）和中间值（代表图的边缘部分）的光强大于全暗 （代表图的不透光部分）的光强，因此呈现正像。