光寻址液晶光阀特性研究(2)

光寻址液晶光阀特性研究

PB07210200 刘炜清第86组04号

实验原理：见预习报告。

实验内容：

1.按照要求调节并检验光路。

2.驱动电压为零，写入光为零时，绘出取向角与输出光强的关系曲线。定义：驱动电压为零，写入光为零时输出光强最小时的定义为零。

3.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：分别为全暗、全明、中间值，它们分别对应图片中的不透光

部分、透光部分、边缘部分，分别测出在f=1kHz的情况下驱动电压和输出光强曲。

①.写入光为零，测量LCLV输出光强与驱动电压的关系。

②.写入光全明（白色照明灯压为8.64伏），测量LCLV输出光强与驱动电压的关系。

③.写入光为中间值（白色照明灯压为旋钮逆时针旋到最小），测量LCLV输出光强与驱动电压的关系。

将①②③的数据在一张图中绘出，根据图线将得到什么结论？将实验现象加以描述并解

释.

4.观察并记录实验现象；具体要点是：出现正像、反转像、边缘增强像（边缘像亮其他为暗

背景，边缘像暗其他为背景）的次数，正像、反转像、边缘增强像所对应的电压的范围、

取向角大小等各种参数值.

实验数据分析：

1.取向角与输出光强的关系曲线

φ光强（μA）φ光强（μA）φ光强（μA）φ光强（μA）φ光强（μA）

220 0 205 25.0 190 50.0 235 12.0 250 31.5

215 2.5 200 35.3 225 2.2 240 18.0

210 14.0 195 40.0 230 5.3 245 25.0

将数据输入软件作图，得：

知当φ=220?时有最小光强，定义为零。

2.LCLV输出光强与驱动电压的关系

驱动电压（V）全暗光强（μA）全明光强（μA）中间光强（μA）驱动电压（V）全暗光强（μA）全明光强（μA）中间光强（μA）

0.00 25.0 26.0 29.0 4.00 16.0 38.0 41.5

0.25 25.5 27.0 29.5 4.25 35.0 61.0 59.5

0.50 26.5 27.5 30.0 4.50 53.5 74.5 72.0

0.75 27.0 29.4 30.9 4.75 70.0 75.5 72.9

1.00 29.0 30.5 3

2.5 5.00 77.0 61.5 60.5

1.25 3

2.0 3

3.5 3

4.5

5.25 72.0 44.5 40.5

1.50 37.0 39.5 40.0 5.50 59.0 25.0 24.5

1.75 47.0 49.5 50.5 5.75 41.5 10.5 1

2.1

2.00 62.5 65.0 65.0 6.00 22.0 4.0 8.5

2.25 76.0 77.0 80.0 6.25 6.0 6.0 15.5

2.50 80.5 76.2 79.0 6.50 2.4 22.5 27.0

2.75 67.3 58.0 61.5 6.75 5.4 34.0 38.5

3.00 4

4.5 31.5 34.0 7.00 13.0 44.8 4

5.3

3.25 18.8 10.0 12.0 7.25 21.0 50.0 49.0

3.50

4.0 4.5 7.0 7.50 30.5 51.0 49.9

3.75 3.2 15.0 19.0

将数据输入软件作图，得：

原因：双折射效应根本上是由电场影响的，由于是交流电电场呈现周期性变化，

故接收光强也呈周期性变化，交流电的大小不断改变，使其偏转程度改变，接收

光强也继而发生改变。写入光通过影响光导层上电阻率的变化间接影响液晶层上

电压变化，进而影响液晶分子的偏转程度，从而对接收光强曲线造成影响。

3. 记录随电压变化和取向角变化，像变化的实验现象：

反转像：2.22～3.37 4.90～6.06

边缘像：3.37～3.74 4.65～4.90 6.06～6.75

正像： 3.74～4.65 6.75～7.50

在轴上描得：

2.22

3.37 3.74

4.65 4.90 6.06 6.757.50

反转像正像反转像边缘像正像

边缘像边缘像

思考题：

1.液晶光阀的驱动电压用的是交流电，能用直流电吗?说出原因.

答：不能用直流电。本实验利用的是液晶光阀的双折射效应，当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;如果加的是直流电压，直流电会使液晶分子在某个电极上富集，破坏液

晶光阀，造成直流电解。所以，不能用直流电。

2.本实验使用的是光寻址液晶光阀，你知道电寻址液晶光阀有哪些应用？举一、二例说明.

答：笔记本电脑的液晶屏，手表、计算器的液晶屏，投影仪，手机屏幕等等。