大物實(shí)驗(yàn)物理報(bào)告光閥

1、液晶光閥特性研究系別：11 學(xué)號(hào)：pb04210264：實(shí)驗(yàn)?zāi)康模涸诖蟊尘暗那闆r下，從基本原理的角度出發(fā), 測(cè)量其相關(guān)曲線,理解并解釋相關(guān)現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)原理：液晶是一種高分子化合物,既有液體的因而稱為液晶。性，又有晶體的光學(xué)各向異性，本實(shí)驗(yàn)中的液晶主要是向列型液晶。入射的偏振光進(jìn)入液晶層后發(fā)生雙折射效應(yīng)，這時(shí)的液晶層相當(dāng)于一個(gè)位相片，其位相的大小取決于寫入光的強(qiáng)弱.反射回來的各種不同的橢圓偏振光,它的長、短軸的方向和比例經(jīng)檢偏器后的光強(qiáng)是不同的。液晶層兩側(cè)加一定電壓，液晶分子在電場(chǎng)的作用下會(huì)沿電場(chǎng)方向排列，即液晶的方向電場(chǎng)方向偏轉(zhuǎn)，從而改變雙折射效應(yīng)。實(shí)際工作的光路如下圖氦氖激光器經(jīng)括束、準(zhǔn)直后垂

2、直照射在偏振分光棱鏡上，透過p分量，作為讀出輸入光進(jìn)入液晶光閥，并將經(jīng)光閥反射回來的光經(jīng)棱鏡 450 反射面反射后，經(jīng)成象透鏡會(huì)聚在觀察屏上.這種從光閥反射回來的光的偏振態(tài)因液晶的雙折射而改變（如何改變？），是各種狀態(tài)的橢圓偏振光，其狀態(tài)與寫入光的強(qiáng)度有關(guān)，因而在觀察屏上呈現(xiàn)的是一幅與寫入光相應(yīng)的圖象，這樣就實(shí)現(xiàn)了強(qiáng)度小的非相干觀察屏液晶光閥寫入圖象準(zhǔn)直鏡成像透鏡氦氖激光器擴(kuò)束器偏振分光棱鏡交流驅(qū)動(dòng)電壓寫入光光（寫入光）調(diào)制了強(qiáng)度大的相干光（讀出光），從而完成了弱光變強(qiáng)光，非相干光變相干光的空間光調(diào)制作用.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：1、取定驅(qū)動(dòng)頻率為 f=1.0kHz,驅(qū)動(dòng)電壓為零，寫入光為零時(shí)，繪出取向角

3、與輸出光強(qiáng)的曲線；2、對(duì)于的概念，的不同位置，寫入光的光強(qiáng)是不一樣的；為了對(duì)寫入光有一個(gè)量化在實(shí)驗(yàn)中取三種光強(qiáng)狀態(tài)（全明、中間值、全暗）分別對(duì)應(yīng)中的透光部分、邊緣部分、不透光部分，測(cè)出在驅(qū)動(dòng)頻率為f=1.0kHz， 400的情況下驅(qū)動(dòng)電壓和輸出光強(qiáng)曲線：.寫入光為零.寫入光全明.寫入光為中間值3、將的數(shù)據(jù)在一張圖中繪出，根據(jù)圖線將實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象加以描述并解釋.數(shù)據(jù)處理:1、取定驅(qū)動(dòng)頻率為 f=1.0kHz,驅(qū)動(dòng)電壓為零，寫入光為零時(shí)，繪出取向角 與輸出光強(qiáng)的曲線表-1 取向角 與輸出光強(qiáng) I 數(shù)據(jù)表圖-1 取向角 與輸出光強(qiáng) I 關(guān)系曲線5060708090100110120130140150I61

4、56.541216.231136414548I7060504030406080100取向角120當(dāng) =100 度時(shí)，光強(qiáng)最小，于是將 =100 作為 0，以下實(shí)驗(yàn)的取向角均在100度的基礎(chǔ)上偏轉(zhuǎn)。2、取三種光強(qiáng)狀態(tài)（全明、中間值、全暗）分別對(duì)應(yīng)中的透光部分、邊緣部分、不透光部分，分別測(cè)出驅(qū)動(dòng)電壓和輸出光強(qiáng)曲線.表-2f=1.0kHz， 400光強(qiáng)寫入光全暗寫入光為中間值寫入光全明驅(qū)動(dòng)電壓光強(qiáng)驅(qū)動(dòng)電壓光強(qiáng)驅(qū)動(dòng)電壓光強(qiáng)042.50.0142.50420.53300.47270.51230.999.50.9942.20.99421.51301.526.51.476.51.9732.01251.992

5、32.4626.52.4862.532.53.02203.0313.0123.507.53.504.53.494.53.9924.005.84.026.5圖-2驅(qū)動(dòng)電壓和輸出光強(qiáng)曲線50403020100-10123驅(qū)動(dòng)電壓45673、燈壓為 8.64V 時(shí)，觀察圖像與驅(qū)動(dòng)電壓的關(guān)系，圖像的狀態(tài)：正像，反轉(zhuǎn)像，邊緣加強(qiáng)像。0 0.52反轉(zhuǎn)像0.71邊緣暗0.83正像1.12反轉(zhuǎn)像 2.09邊緣暗2.72邊緣亮3.13反轉(zhuǎn)像4.13正像10.05 反轉(zhuǎn)像13.894、取幾種狀態(tài)的圖像，并根據(jù)（圖-2） 驅(qū)動(dòng)電壓和光強(qiáng)寫入光全暗寫入光中間寫入光全明4.5414.4874.4874.9835.0275.0075.504.85.5275.4975.9555.9776.0376.5056.5076.507輸出光強(qiáng)曲線分析和解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：500.95v正像3.13v反 轉(zhuǎn) 像404.8v正像3020100-10123驅(qū)動(dòng)電壓45670.831.12v 是正像，如上圖所示，這段驅(qū)動(dòng)電壓范圍內(nèi)，全表圖的透光部分）和中間值（代表圖的邊緣部分）的光強(qiáng)大于全暗（代表圖的不透光部分）的光強(qiáng)，因此呈現(xiàn)正像。0.95v 正像3.134.13v 是反轉(zhuǎn)像，同上的分析，這段驅(qū)動(dòng)電壓范圍內(nèi)，全明（代表圖的透光部分）和中間值（代表圖的邊緣部分）的光強(qiáng)小于全暗（代表圖的不透光部分）的光強(qiáng)，因此呈現(xiàn)反轉(zhuǎn)像。3