一、掺杂染料的向列相液晶微粒材料的非线性光学研究（论文文献综述）
孔金缘[1]（2021）在《液晶激光的副本对称破缺研究》文中认为自旋玻璃系统具有复杂的自由能图和丰富的动力学特征,是一种典型的复杂系统,可以被应用于组合优化、蛋白质结构和神经网络等,有很大的研究价值。副本对称破缺是自旋玻璃理论中的一个重要概念,它描述了系统从顺磁态到玻璃态的相态转变。2006年,Angelani等人首次将自旋玻璃概念推广到光学领域中。随后在固态、液态和胶体激光器中都有副本对称破缺相关的研究。液晶是一种兼具晶体各向异性和液体流动性的材料,并且不同种类的液晶将有不同的激光特性。本论文探究了液晶激光中是否存在副本对称破缺现象。论文研究内容和结果如下:（1）向列相液晶随机激光的副本对称破缺研究。选用激光染料PM597掺杂向列相液晶E7制备了液晶随机激光器,在相同实验条件下采集随机激光光谱,分析不同泵浦能量作用下的发射光强度重叠参数的概率分布函数的变化,从而观察随机激光的相态变化。统计学分析表明在20℃时,向列相液晶随机激光器在泵浦能量增强的过程中出现了副本对称破缺,然而在高强度泵浦能量作用时,玻璃态被抑制,激光系统重新恢复为顺磁态。由于温度影响向列相液晶的折射率和无序度,不同温度下的激光光谱统计学分析也被开展,结果表明温度将会影响向列相随机激光的相态转变。（2）胆甾相液晶边带激光的光学特性和应用。为了验证自旋玻璃理论是否适用于边带激光,对边带激光的光学特性进行了研究。通过在E7中加入适量的手性剂S811制备了胆甾相液晶激光器,在合适的温度下胆甾相液晶发射边带激光,利用CCD采集边带激光的散斑图像,通过散斑对比度的计算可以得出边带激光的模数,证明了边带激光是多模式相互作用。用边带激光与Nd:YAG激光器分别作为分辨率卡片无散斑成像的光源,发现边带激光是一种优质的无散斑成像光源。（3）胆甾相液晶边带激光的副本对称破缺研究。为了研究边带激光光学强度波动特性,采集了边带激光在不同温度下的边带激光光谱,并且用副本的方法分析了不同泵浦能量下的强度波动。实验结果表明,在低于阈值的泵浦能量作用下,PM597掺杂的胆甾相液晶发射的荧光处于顺磁态,当泵浦能量增加到阈值之上时,发射的边带激光处于玻璃态,即在泵浦能量的增加过程中存在副本对称破缺现象。研究不同温度下PM597掺杂的胆甾相液晶的光谱强度波动,发现在34℃到39℃之间均存在副本对称破缺现象。
张帅峰[2]（2021）在《基于聚合物分散液晶的量子点薄膜的制备及性能研究》文中认为作为显示器件的下转换材料,量子点（QDs）通常被封装于聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯等透明的高分子基体中制备量子点薄膜。然而,薄膜自身的光波导结构和高透过率极大地降低了发射光的输出效率和入射光或激发光的利用率。液晶/聚合物复合薄膜的散射态可使通过薄膜的入射光发生多重散射作用,已被证实可有效地实现量子点的荧光增强和调控。另外,基于液晶/聚合物体系的量子点薄膜具备制备工艺简单、低成本和可大面积工业化生产的优势。为了突破基于液晶/聚合物体系的量子点薄膜需依附于基板和有限的量子点封装性能的限制并拓宽其应用,一种基于可聚合液晶/聚合物体系的全聚合量子点薄膜被相继开发,该全聚合量子点薄膜具备自支撑、量子点荧光增强和优良的封装性能。本文系统地考察了可聚合液晶单体的分子设计、合成、表征和模拟、基于液晶/聚合物体系的基板辅助的荧光增强和调控量子点薄膜的制备及性能研究、基于可聚合液晶/聚合物体系的自支撑的量子点荧光增强和封装全聚合量子点薄膜的制备及性能研究。主要研究内容及结论如下:（1）设计并合成了端基带有羟基、丙烯酸酯和乙烯基醚三个氰基联苯同系物,对应为nOCB-OH、nOCB-AE和nOCB-VE（n=2-12）,并对其进行结构确认、液晶性能表征、奇偶效应和基于B3LYP/6-31G*理论水平的分子模拟研究。特别地,环保、高效的[Ir（cod）Cl]2催化剂的使用为端基带有乙烯基醚氰基联苯合成的优化提供了新思路。研究发现,羟基、丙烯酸酯或乙烯基醚基团的引入,使得近晶相（SmA）失稳而不存在,同系物nOCB-OH和nOCB-VE大部分化合物存在向列相,而同系物nOCB-AE大部分化合物为晶体。（2）为了更好地评估基于液晶/聚合物体系量子点薄膜的量子点荧光增强和调控,将具有强散射的TiO2纳米粒子引入基于高分子/TiO2、液晶/高分子、液晶/高分子/TiO2三个体系的量子点薄膜进行比较研究,并系统考察了TiO2纳米粒子的粒径、含量和修饰对量子点薄膜的形貌、电光性能、荧光性能、力学性能的影响。研究发现,150 nm粒径、0.1 wt%的负载量可实现液晶/高分子/TiO2体系量子点薄膜同常规的透明丙烯酸酯高分子量子点薄膜相比6倍的荧光增强。（3）为了系统地考察基于可聚合液晶/聚合物体系的全聚合量子点薄膜的量子点荧光增强和封装性能,本文采用（含氟）丙烯酸酯单体的自由基聚合和乙烯基醚液晶的阳离子聚合的分步聚合相继制备基于聚合物分散乙烯基醚液晶（PDVLC）、聚合物分散交联乙烯基醚液晶（PDCVLC）和含氟聚合物分散交联乙烯基醚液晶（F-PDCVLC）的量子点薄膜。研究发现,F-PDCVLC量子点薄膜可实现同常规的丙烯酸酯高分子量子点薄膜相比5倍的荧光增强并兼具优良的量子点封装性能。
刘雨璇[3]（2020）在《不同光控取向方式对掺染料液晶基随机激光的影响》文中认为本论文以掺染料液晶基随机激光领域中液晶的散射性质为理论基础,探讨了在液晶光控取向技术中不同的光控取向方式对液晶各向异性的取向效果以及对掺染料液晶基随机激光的影响。本论文介绍了液晶基随机激光的研究背景、液晶体系的散射分析以及光控取向技术的发展后,提出了不同光控取向方式对掺染料液晶基随机激光的影响的研究内容。设计了一种基于光学功能薄膜的分层结构掺染料液晶基随机激光器的制备方法,对掺染料液晶基随机激光的阈值和发光强度有良好的优化效果,提高了掺染料液晶基随机激光器的激光强度。通过镀膜的方式将光控取向材料混合聚合物涂覆在玻璃基底表面,用偏振光对其进行光控处理制成光学功能薄膜,再加入液晶及激光染料的混合溶液制作成分层结构的液晶盒。本论文测试了液晶盒样品的偏光显微镜图,为光学功能薄膜对液晶良好的取向作用提供了佐证,并研究了由不同质量分数的PVA水溶液制成的光学功能薄膜对随机激光器的影响,当PVA质量分数为10.0wt%时成膜效果最佳,获得了更低阈值的随机激光（2.4 m J/cm2）,对比未加入光学功能薄膜的随机激光器阈值（5.4 m J/cm2）降低了55.6%。该条件下光学功能薄膜涂覆均匀,对液晶分子的取向效果良好,样品内染料掺杂液晶体系的散射程度达到最强。通过对随机激光谱进行功率傅里叶变换光谱计算了随机激光器的等效腔长,证明这种方法提供了随机激光所需要的多重散射和增益体积。由于这种加入光学功能薄膜的分层结构掺染料液晶基随机激光器的可行性得到验证,后续设计了一种利用多光子吸收特性的分层结构掺染料液晶基随机激光器。在对聚合物分散液晶体系进行光控取向的取向方式中,提出了一种调节偶氮染料甲基红溶液的p H值改变吸收峰的方法,从而对取向光源选取合适的波长,使甲基红异构化诱导液晶分子排列达到光控取向的目的。本论文首先测定了偶氮染料甲基红改变p H值后的吸收峰位置以及激光染料PM597的吸收光谱与荧光发射谱,选择了合适的p H值以及波长合适的光源分别用于光控取向与泵浦过程,液晶盒制备完成后,用偏光显微镜检测了的取向效果。甲基红在碱性条件下（p H=9.00）的掺染料液晶基随机激光器出射随机激光的阈值结果（1.6m J/cm2）相比于甲基红在原始状态下（p H=4.98）的随机激光器阈值（5.4m J/cm2）降低了70.4%。通过观测甲基红在碱性条件下（p H=9.00）的随机激光的光谱图以及对液晶盒样品中散射平均自由程的计算证明了液晶盒样品中发生强散射,产生相干随机激光。该制备方法对液晶有良好的取向效果,增强了聚合物分散液晶体系的散射强度,提高了激光染料PM597的泵浦效率,因此获得了更低阈值的随机激光。
翁远航[4]（2020）在《(2+1)维非局域空间光孤子的传输及相互作用研究》文中提出空间光孤子本质上是连续光波在自发衍射和非线性共同作用下的结果,其中（2+1）维非局域空间光孤子借助介质的非局域非线性不仅能够稳定自身的剖面形状和相位结构,还能够与其他光孤子发生非局域相互作用。一方面,（2+1）维非局域空间光孤子的研究揭示了物质与强光相互作用的深刻本质,具有巨大的学术研究价值。另一方面,研究（2+1）维非局域空间光孤子的传输特性及相互作用能够指导新型全光器件的研发,具有重要的应用前景。本文从描述（2+1）维非局域空间光孤子传输的耦合非线性薛定谔方程出发,利用数值计算和数值分析的方法,研究了PT对称周期线性势、高斯型局域线性势、纵向调制的非局域非线性等作用下（2+1）维非局域空间光孤子的传输特性及其相互作用。具体的研究成果如下:（1）研究了PT对称的三五次竞争型非线性光学格子中局域基本孤子、局域涡旋孤子及非局域孤子的存在性和稳定性。在自聚焦三次—自散焦五次非线性下,基本孤子和涡旋孤子存在于很宽的参数范围内但只有少数稳定,其中涡旋孤子的功率曲线具有上下支的“双叉”形状;在自散焦三次—自聚焦五次非线性下,基本孤子和涡旋孤子的存在范围相对狭长但多数稳定。当三次非线性为非局域型时,自聚焦三次—自散焦五次非线性可以支持和稳定第一带隙孤子,自散焦三次—自聚焦五次非线性支持半无穷带隙孤子但均不能稳定。（2）研究了PT对称的非局域非线性光学格子中矢量孤子的传输模式。矢量孤子的光场重心和功率在传输过程中振荡,表现为类似于光拍频的模式。通过对“拍”模式产生原因的分析,证明了适当的PT对称线性势是“拍”模式的必要条件。非线性的非局域程度影响着矢量孤子传输稳定性和“拍”模式的形状,其中一般强度的非局域程度最适合孤子稳定传输和产生明显的“拍”模式。矢量孤子两个分量的传输常数也影响着“拍”模式的形状,两者的传输常数一致时“拍”模式最明显;传输常数相差较大时,“拍”模式退化为等幅振荡的形式。（3）研究了高斯势垒或高斯势阱对非局域非线性大块介质中矢量孤子不稳定传输的抑制作用。均匀非局域非线性大块介质中,矢量孤子的两个分量会随着传输自发分离或自发融合。高斯势垒可以抑制异相位孤子的自发分离现象,高斯势阱可以抑制同相位孤子的自发融合现象。但只有在适当的高度（或深度）和宽度的高斯势垒（或势阱）才能有较好的抑制效果。（4）研究了非局域非线性受到纵向渐变调制的大块介质中标量空间光孤子的非对称传输。在一个非线性沿纵向从强非局域型线性渐变到弱非局域型的大块介质中,输入功率足够大的孤子能够从强非局域一侧稳定传输到弱非局域一侧;而沿相反的方向孤子很快发生衍射,无法稳定传输。非局域空间孤子的这种非对称传输与渐变非局域非线性的调制形式无关。通过定量分析孤子的输入功率与宽度放大率之间的关系,发现了孤子单向传输的最优输入功率。（5）利用非局域非线性大块介质中矢量孤子分量间的相互作用设计了新型全光逻辑门。逻辑门仅使用两个输入光束,没有其他任何探测光束;同时还是（2+1）维的,操作灵活。根据入射光倾斜与否确定输入态,根据后端接收到的功率判断输出态,实现了与、或、与非、或非、异或和同或六种逻辑运算操作。
孙姗筱妤[5]（2020）在《纳米颗粒掺杂液晶的光学非线性研究》文中指出随着人类社会步入光电时代,光电子技术飞速发展推动着非线性光学材料的研发。现已研制开发出大量新型性能优异的非线性光学材料,这进一步推动了非线性光学技术的发展。其中无机/有机复合非线性光学材料,充分发挥无机和有机两种材料的优势,成为非线性光学材料研究的热点。本文以具有优良电光特性的有机液晶作为基体材料,选择了三种电学、光学性能优异的纳米材料,采用物理掺杂及表面修饰的方法制备可进行电场调控的、具有光学非线性的新型掺杂液晶材料。此类液晶材料掺杂粒子的选择范围较宽,制备步骤简单,获得的液晶材料非线性光学性能优异。本论文研究工作主要集中于纳米颗粒掺杂型液晶制备、纳米颗粒表面修饰和非线性测试与电场调谐性能测试等方面。本论文通过采用溶胶-凝胶法制备超精细ZnO纳米颗粒,并采用十二胺对其进行表面修饰,以改善其分散性。将ZnO纳米颗粒掺入向列相液晶BHR33400,制备一种具有光学非线性的新型掺杂液晶材料。对不同比例的ZnO纳米颗粒掺杂液晶测试其光学非线性。当掺杂浓度为0.2wt%时,经表面修饰的ZnO纳米颗粒掺杂液晶的三阶非线性吸收系数β的值最高可达到3.4e-8;随着掺杂浓度的增大,ZnO纳米颗粒掺杂液晶的三阶非线性吸收系数呈现先增后减趋势。随后采用单壁与多壁碳纳米管作为掺杂颗粒,利用双十二烷基二甲基溴化铵对碳纳米管进行表面修饰,以提高其在液晶中的分散性。对不同浓度碳纳米管掺杂液晶的光学非线性进行研究。研究发现,经过电场控制,单壁碳纳米管掺杂浓度达到0.5wt%时形成的掺杂液晶的三阶非线性吸收系数β的值最高,达到3.8e-8。同时,其三阶非线性折射率的数值也在掺杂浓度达到0.5wt%时达到最大,经电场调制后可达到6.0e-15。经表面修饰后的单壁碳纳米管掺杂液晶材料的光学非线性有大幅提升。最终研究结果表明:多壁碳纳米管的掺杂对液晶光学非线性的提升较ZnO纳米颗粒、单壁碳纳米管更为明显。未经表面修饰的多壁碳纳米管掺杂液晶的三阶非线性吸收系数随着多壁碳纳米管掺杂浓度的增大而先增大后减小,0.4wt%多壁碳纳米管掺杂液晶具有最大的非线性吸收系数,经表面修饰后,掺杂浓度达到0.5wt%时材料非线性吸收性能最好,β值经过电场调控后可达到5.8e-8。对其非线性折射性能的测试也有同样的结果,最后经过电场调制,多壁碳纳米管掺杂液晶的非线性折射率的值最大可达到6.5e-15。实验结果表明,多壁碳纳米管掺杂液晶展现出良好的反饱和吸收特性和自散焦光学性能的同时实现了非线性性能的电场调谐。
黄静[6]（2019）在《Parity-Time对称非局域非线性系统中的复杂空间光孤子动力学》文中研究指明非线性介质中线性作用（衍射效应）和非线性作用的精准平衡,光束可以保持初始状态不变在介质中传输,即形成空间光孤子。在光学应用方面,实验上空间光孤子已经实现了在信号处理、全光器件、寻址和光控光等方面诸多应用。为了实现空间光孤子更多的应用,从理论上研究空间光孤子的传输特性,揭示其内部相互作用机制是非常有意义的。非局域非线性模型（Snyder-Mitchell模型）的提出,光孤子的研究由局域介质扩展到材料更丰富的非局域介质。Parity-Time（PT）对称结构的发现,将光孤子的研究由保守系统扩展到耗散系统。近十多年在非局域非线性介质和PT对称结构非线性介质中取得大量的研究成果。近几年,陆续出现具有PT对称结构的非局域非线性介质的新结构,目前该方向的研究成果很少,而且集中在多维光孤子解和一维光孤子存在范围和稳定范围,对光孤子稳定传输或不稳定传输的内部物理机制没有进行分析。基于以上,建立二维PT对称结构非局域非线性新模型。首次研究了该模型中复杂光孤子的动力学特性。从复杂光孤子内部能量流动的角度对光孤子的传输过程的内部物理机制进行分析,揭示了不同非局域程度、增益损耗系数、相位、传输常数对光孤子存在范围和传输稳定性的影响。本文还研究了低非局域程度极限情况下,部分PT对称结构自散焦克尔介质中的偶极光孤子传输特性。主要创新性研究成果如下:1.建立具有PT对称结构的非局域非线性耗散系统模型,数值计算该模型中四方光学格子和三角光学格子的能带结构,采用改进型平方算子法求解其光孤子数值解,用分步傅里叶方法研究其传输特性。在方程中加入随机干扰信号,对其传输稳定性进一步进行验证。得到光孤子的存在范围,稳定范围,分析了光孤子内部能量相互作用情况,为光孤子应用提供了理论依据。2.首次在PT对称结构的非局域自散焦非线性四方光学格子和三角格子发现多峰光孤子（偶极、四峰、六峰和八峰）以及能够携带角动量的涡旋光孤子,并对其存在性进行分析。研究发现不管是同相位还是异相位的垂直或并邻偶极光孤子,还是其他多峰光孤子都只能在第一带隙存在。而涡旋光孤子可以在存在于半无穷带隙和第一带隙。其中一个比较新奇的现象时,PT对称结构的非局域自散焦非线性三角格子中的六峰光孤子,在强非局域中,由于强非局域导致峰值间折射率差减小,且折射率在六峰的中心的叠加,会在中心区域出现新的峰值,变更成新七峰光孤子。3.研究对比不同模型中多峰光孤子的稳定性发现:PT对称结构非局域非线性光学格子中,三角光学格子的PT对称破缺的阈值（W0=3）比四方格子的阈值（W0=0.5）高很多。无论PT对称结构非局域非线性光学格子中还是部分PT对称自散焦克尔非线性光学格子中,同相位偶极光孤子的稳定范围都比异相位偶极光孤子的稳定范围大。在PT对称结构非局域非线性四方格子中,同相位偶极光孤子可以在弱非局域和一般非局域中稳定传输,而异相位偶极光孤子只能在弱非局稳定传输;部分PT对称自散焦克尔非线性光学格子中,对角偶极光孤子的稳定范围比并邻偶极光孤子稳定范围大。多峰光孤子的稳定范围随着峰值的增加而减小。三角格子中的多峰光孤子稳定传输距离比四方格子中稳定传输距离短。4.研究了光孤子在传输过程中的功率变化特性。多峰光孤子、涡旋光孤子的功率都随着传播常数的增大而减小。相同非局域程度和传输常数时,同相位偶极光孤子的功率比异相位偶极光孤子的功率大。5.分析光孤子在PT对称非局域非线性介质中重心的震荡情况,用光孤子内部能量流动对多峰光孤子传输过程其进行解析。由于线性衍射效应和非线性效应的共同作用,孤子峰值内部能量会相互发生流动,而不同非局域程度,折射率受影响的程度不同,导致孤子在不同非局域程度呈现出不同的现象,如四方格子中的异相位偶极光孤子在弱非局域介质中出现“类呼吸子”现象,同相位偶极光孤子在强非局域出现“竞争”现象,异相位偶极光孤子的重心比同相位偶极光孤子震荡更加剧烈。峰值越高,传输过程中光孤子内部能量越难平衡,重心震荡越剧烈。6.研究了涡旋光孤子在PT对称自散焦非局域非线性三角格子中不同拓扑荷的涡旋光孤子解。由于涡旋光孤子携带角动量,不同拓扑荷的涡旋光孤子解也是不同的。相同非局域响应,越靠近能带的涡旋光孤子越难保持原本形态,在强非局域,受折射率改变影响导致能量分布发生改变,涡旋光孤子甚至打破自身形态,能量重新分配,形成新的多峰形态,但是其都能保持该形态稳定传输。综上所述,本文研究了二维PT对称结构非局域非线性模型、部分PT对称自散焦克尔非线性光学格中的复杂光孤子传输动力学,为全光通信中的光逻辑门、光二极管、光器件等器件设计及光学控制、光信息存储等方面都提供了理论依据。
程慧芳[7]（2018）在《弯曲核液晶分子的设计、合成及自组装研究》文中研究表明液晶（LC）自被发现以来,该领域发展迅速。最初科学家们主要对其结构与性质之间的关系进行研究,随后研究发现液晶除了被应用于液晶显示器（LCD）之外,还在其他领域有许多新的应用,例如光子带隙材料和光调制器,有机发光二极管,光伏器件,有机场效应晶体管等。液晶将有序性和流动性相结合,这一独特的性质也是生物系统中自组装结构形成的基本要求。在传统的液晶分子中,棒状分子和盘状分子能自组装形成向列相,层列相和柱相。为了发现新的液晶相结构,设计合成新型的液晶分子是必要途径之一,如弯曲核分子,树枝状分子,Bola两亲性分子和多链型分子等。在这些非传统的液晶分子中,分子能自组装形成新的液晶相结构。近年来,由于弯曲核液晶分子可以在有序但可以流动的状态下,保持有序的铁电性和自发非手性对称性破裂而备受关注。因此,为了在弯曲核类化合物中获得具有复杂自组装结构的液晶相,以及开发新的应用性质,本论文主要对三类非传统的弯曲核液晶分子的设计,合成及自组装进行了研究,通过对分子结构参数（连接基团,柔性链体积,官能团修饰）的改变,深入研究了这些分子中结构参数的改变对其自组装结构的影响。分为以下五章内容:第一章本章综述了与本文工作相关的以下五部分内容:树枝状化合物的研究进展;三唑类化合物的研究进展;Polycatenar两亲化合物的研究进展;Janus化合物的研究进展以及Bola两亲化合物的研究进展。第二章本章通过Cu（I）催化的叠氮-炔环加成（CuAAC）反应（Click反应）,合成了一系列由二苯砜中心核,1,2,3-三唑树枝体构成的弯曲核Polycatenar化合物。该类化合物的液晶性质通过偏光显微镜（POM）,差示扫描量热仪（DSC）,X射线衍射（XRD）来测试分析。研究发现,通过增加树枝体的代数,该类化合物可以自组装形成六方柱相Colhex/p6mm,胶束立方相CubI/Pm3n,复杂的三维准晶相（LQC）。此外,随着时间推移,化合物IC3/14可以在有机溶剂1,4-二氧六环中形成两种不同形貌的凝胶。通过SEM表征,凝胶由纳米纤维组成的三维网络结构向由纤维组成的微球结构转变。XRD表征进一步证明了该化合物在凝胶状态下自组装形成的层状结构。该凝胶表现出良好的可塑性和机械强度,可以用来除去水中的I2,Fe3+,罗丹明B（RhB）。第三章本章以Click反应为关键步骤,合成了一个以二苯砜为中间核的Janus分子JD-I。该分子一侧具有疏水性3,4,5-三十二烷氧基苄基树枝体,另一侧为具有亲水性PEO链苄基三唑基树枝体。该化合物在纯态时不是液晶,但掺杂0.3-1.5倍当量的三氟磺酸锂（LiTOf）时,在该掺杂体系中观察到层列相SmA2。掺杂体系的电导率为4.0×10-8 S?cm-1。该纯态化合物JD-I可以在乙醇溶液中形成凝胶。通过SEM研究发现,该化合物形成的凝胶具有螺旋状纳米结构。XRD测试进一步表明,凝胶态中的分子组装形成单层结构,分子在层结构中具有较小的倾斜角。该凝胶体系可以去除水中的碘。此外,化合物JD-I能够在V水:V乙醇=1:1体系中识别Fe3+,具有较低检出下限(3.42×10-6 mol/L)。JD-I还能够在水溶液中自组装成直径约为15?20 nm的胶束,临界胶束浓度CMC被测定为0.002 mg·mL-1。第四章本章以Sonogasira偶合反应为关键步骤,合成了一系列Bola两亲性化合物。该类化合物以1,3-双（苯基乙炔基）苯为弯曲核,末端含有两个极性二醇基团,在弯曲核内部连接一条柔性非极性侧链（正烷基侧链,分支侧链或半全氟侧链）,弯曲核顶端带有不同极性的取代基（CN,Br,NO2,COOCH3,COOH,CONH2）。研究发现这些化合物可以自组装成具有两种不同类型的六边形:a)由三个分子形成的六边形（3-hex）,即p3m1相;b)由六个分子形成的六边形（6-hex）,即p6mm相。当弯曲核顶端带有CN取代基时,化合物I-CN/C6F4自组装形成超晶格结构。SHG实验表明,具有p3m1相的化合物I-CONH2/C6F4在液晶相变温度范围内具有非线性光学性质;荧光显微镜显示,化合物ICN-2C5呈现蓝色发光的微管结构,微管的两尖端有明亮的发光点,管体的发光相对较弱,说明该化合物形成的微管结构可能具有光波导性质。第五章实验部分,中间产物和目标化合物的合成步骤,谱图数据,部分XRD和DSC图。
尹向宝[8]（2018）在《染料掺杂液晶填充微结构的激光发射特性研究》文中认为可调谐染料激光器的调谐范围包括紫外、可见到红外区域,而液晶作为自适应柔性材料,具有光学各向异性及对外场高灵敏度响应等特性,二者结合构造的染料掺杂液晶可调谐激光器,具有尺寸小、结构设计灵活、调谐范围宽、光学效率高等特点,因而在光通信、传感器、医学诊断等领域具有广泛的应用前景。随着一系列基于染料掺杂液晶填充的液晶微滴、液晶宽谱光源、物理传感器等相继被研制出来,与其相关的激光发射特性研究方兴未艾。本文研究染料掺杂液晶填充不同微结构光学器件,包括染料掺杂液晶激光器、液晶透镜及液晶宽谱荧光光源等。具体开展了染料掺杂液晶填充液晶盒、毛细管、微滴和空心光纤等微结构的光学器件激光发射特性研究,通过改变特定结构参数和外场条件,采用理论仿真和实验方法,探讨激光发射模式及特性。本课题研究的主要内容包括:在分析现有的染料掺杂液晶激光器的国内外发展现状基础上,设计染料掺杂液晶填充液晶盒激光发射器件,实验研究温度、电压、入射角度等不同条件下的透射谱和发射谱,分析改变外场条件所产生的分布反馈（Distributed feedback,DFB）模式激光的光子带隙调谐特性;并对银纳米颗粒掺杂液晶的激光发射阈值特性进行理论和实验探讨。提出同轴圆盘-圆环电极结构,利用COMSOL软件对电场模拟仿真,优化电极结构,实现该结构所产生的圆对称锥形电场,获得液晶指向矢随电压的变化规律,激光发射波长调谐特性。同时,研究向列相液晶填充新电极结构液晶透镜随电压变化的光学聚焦特性,实现电控液晶透镜焦距大范围调谐。结合毛细管的圆柱形微腔结构和液晶的各向异性,提出利用抽真空方式使毛细管内壁均匀涂覆光控聚酰亚胺（Polyimide,PI）取向膜,制备染料掺杂液晶填充毛细管激光发射器件,研究染料掺杂液晶填充光控PI膜毛细管的激光发射特性。通过改变毛细管内径、填充光控PI膜等条件,研究所形成的回音壁模式（Whispering gallery modes,WGMs）以及相干反馈随机激光（Random lasers,RL）模式,从理论和实验两方面获得温度及电压对激光发射波长调谐特性的影响规律,同时获得低激光发射阈值,大自由光谱范围（Free spectrum range,FSR）的WGMs激光模式。利用偶氮苯光敏剂手性可以改变胆甾相液晶螺距变化的特点,提出利用苯胺-苯酚合成方式,自制偶氮光敏剂,以此制备光敏胆甾相液晶微滴。该微滴球的织构为从中心向外的同心圆,通过改变光敏手性剂的螺旋扭曲力可以使得胆甾相液晶的螺距发生变化,进一步实验及理论研究激光发射波长随微滴密度、紫外光照时间、温度以及电压等外场条件的变化规律,从而获得激光发射波长调谐的方法。提出染料掺杂液晶填充空心光纤和空心光子晶体光纤荧光光源,研究其激光发射特性,获得宽带可调谐荧光光源。实验及理论研究光源的半高宽、光强放大倍数及中心波长的变化特性,研究分析染料掺杂液晶填充两种光纤光源的功率输出及温度调谐特性,获得空心光纤和空心光子晶体光纤中心波长的温度和电压调谐特性规律,提供了一种染料掺杂液晶填充宽带荧光光源的制备及调谐方法。
张婉姝[9]（2018）在《基于液晶基体的激光致盲防护材料的制备及性能研究》文中进行了进一步梳理激光已广泛应用于医疗、工业以及军事等领域,在给大家带来方便的同时也可能会带来潜在的危害,会对人员眼睛、光电传感器元件、光学系统和卫星等造成巨大伤害。因此,开发高效的激光防护材料及防护技术已成为各国科研人员的研究热点。激光防护材料主要分为线性防护和非线性防护两类。但是,现有的上述两类防护材料均存在诸多问题如制备工艺复杂、成本高、可见光透过率低（线性防护）和材料溶解度低、液态基体实用性差（非线性防护）等,严重阻碍了激光防护材料的实际应用。针对现有激光防护材料的缺点,本论文主要从防护材料合成、防护体系制备、防护效果提高三方面出发,致力于开发兼具防护效果优异、制备工艺简单、成本低廉的新型激光防护体系。主要研究内容如下:（1）设计合成了一系列具有不同结构的液晶性二向性蒽醌染料。研究结果表明:改变分子共轭长度和侧向取代基种类可以实现对染料的光学性质从分子层级有效调控,制备的一系列蒽醌染料可实现200-500 nm范围宽波段光吸收;该系列染料均具有液晶性且液晶温度范围较宽。同时,该系列蒽醌染料具有优异的二向色性质。二向色比最高达13.26,在已报道的二向性蒽醌染料中处于领先地位。（2）将具有不同结构的蒽醌染料分别添加到胆甾相液晶当中,制备出新型的二向性蒽醌染料-胆甾相液晶复合型激光防护体系。研究结果表明:该复合体系是一种高效的激光防护方法,集高光密度、高可见光透过率、无角度依赖性、制备工艺简单、成本低廉、防护波长可调等优点于一体;染料的二向色特性在解决胆甾相液晶角度依赖性问题中起到重要作用;该复合体系的防护效果具有可调控性,增加掺入染料浓度、样品液晶盒厚度和胆甾相液晶反射效率三个因素可提高光密度值。（3）设计合成了具有不同结构的液晶性富勒烯衍生物。研究结果表明:通过Bingel反应将液晶性分子长链化学接枝在富勒烯外笼是获得液晶性富勒烯衍生物的有效方法;制备的具有不同结构（偶氮苯和联苯结构）的富勒烯衍生物均具有液晶性且液晶温度范围较宽;偶氮苯富勒烯衍生物具有光响应特性。制备的富勒烯衍生物均具有优异的溶解度性质,在向列相液晶E7基体中,与未经修饰的C60相比,溶解度提高了约200倍。（4）将具有不同结构的液晶性富勒烯衍生物分别添加到液晶基体中,制备出高效的液晶性富勒烯-胆甾相液晶非线性/线性双机制激光防护体系。研究结果表明:该复合体系集光限幅响应优异、防护波段范围宽、透过率高、制备工艺简单、实用性高等优点于一体。两种富勒烯衍生物均表现为反饱和吸收和自散焦行为,与未经修饰的C60相比,三阶非线性极化率提高了 17倍;偶氮苯富勒烯衍生物的非线性光学特性具有光可调控性;该复合体系可同时屏蔽1040-1905 nm宽波段红外激光,光密度值约为2.0;样品形状多样、柔韧性好,具有良好的实用性。（5）制备了新型的Fe3O4纳米粒子-胆甾相液晶复合型激光防护体系。研究结果表明:该复合体系是一种性能优良的激光防护材料,兼具红外波段宽波反射和在高频电场下温度可调控等优点。该复合体系具有电磁-热特性且效果具有可调控性,主要影响因素有掺杂的Fe3O4纳米粒子浓度,施加的电场参数（加电时长、电压大小和频率）等。因此,该复合体系不仅可以可以防护宽波段红外激光,而且可以将电磁能转化为热能,使复合样品的温度升高,达到除霜、除雾效果,保证了激光防护膜在冬季的采光效果和可视性。
李洪婧[10]（2017）在《偶氮掺杂液晶的光学非线性和全息光栅特性研究》文中研究表明向列相液晶具有优异的物理和光学性质,使其在非线性光学研究和应用中成为非常重要的材料。通过对向列相液晶进行偶氮染料分子的掺杂,可以使光学非线性得到极大的改善,这使得偶氮掺杂向列相液晶受到了广泛的关注。偶氮掺杂液晶成本低廉、容易制备、消耗功率低等优点使其在全息记录、实时显示、干涉、像放大、光限幅、相位共轭和光信息处理技术上具有潜在的应用价值。在本论文中,我们研究了温度对光学非线性和记录的全息光栅衍射效率的影响,以及偶氮掺杂向列相液晶的在非谐振波长下的光学非线性和光致光栅中的性质。第一章,简要介绍了非线性光学的研究对象及其应用;其次介绍了具有非线性光学性质的材料,其中重点介绍了液晶的光学非线性及其在全息显示中的应用;随后介绍了偶氮染料的性质,并对偶氮掺杂于液晶在光学非线性上的影响进行了简要概述,之后介绍了偶氮掺杂液晶对全息显示中的发展前景。最后引出本文的创新点并概述了本文的主要提纲。第二章,介绍了本论文中主要研究的偶氮掺杂向列相液晶-分散红1掺杂向列相液晶5CB的性质;并对本论文中研究光学非线性采用的空间自相位调制方法原理进行了介绍、以及光致双折射和全息的基本原理的进行了叙述。第三章,研究了分散红1（DR1）掺杂向列相液晶的光致光栅在平行取向的液晶盒内的衍射效率随温度的变化情况。研究发现,随着样品温度的增加,第一级衍射效率会在接近样品清亮点附近有接近30倍的增强。对于这个现象,进行了分析和讨论,认为升温过程是伴随着样品密度和有序度的强烈波动,导致样品大的折射率改变,进而引起光致光栅衍射效率的增强。此外,对于记录光光强对样品温度的影响进行了研究和理论分析。实验表明,记录光光强的增加会导致样品有序度的降低,进而导致在升温过程中,出现的第一级衍射效率峰向低于样品清亮点方向移动。另外,研究了样品的双折射透射信号随温度变化的情况,以及不同温度下泵浦光对双折射信号的影响。实验结果显示,双折射信号随温度呈振荡曲线变化,主要原因来自向列相液晶本身在水平取向的液晶盒内随温度摆动导致的。当对样品进行泵浦光照射时,由于偶氮分子的光致异构作用会扰动向列相液晶分子的取向,泵浦光既可以导致双折射信号的上升又可以导致信号的下降,主要依赖于样品本身在不同温度的双折射值。样品的光致双折射信号可以通过温度进行调控,可以应用于热光控制器的应用中。第四章,利用空间自相位调制方法,比较了DR1掺杂向列相液晶在谐振光CW Nd:YAG激光（532 nm）和非谐振光He-Ne激光（632.8 nm）照射下的光学非线性。通过实验发现,当样品在He-Ne激光照射下出现衍射环的阈值比CW Nd:YAG激光照射低,而且发现样品在He-Ne激光的照射下出现的光学非线性现象对入射光的偏振方向非常敏感。通过理论分析,发现DR1掺杂向列相液晶在非谐振光照射下产生光学非线性的原因主要归因于偶氮分子的光致异构效应。另外,研究了以非谐振光He-Ne激光为记录光源,DR1掺杂向列相液晶在光致光栅中的衍射性质。实验结果表明,该光致光栅在记录角度为3°的时候,表现出最优的衍射效率;光栅的衍射效率和响应时间强烈依赖于DR1偶氮分子的掺杂浓度;通过分析该光栅在记录光偏振和样品温度的实验结果,验证了形成光栅的机制主要是偶氮分子的光致异构效应导致的。
二、掺杂染料的向列相液晶微粒材料的非线性光学研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、掺杂染料的向列相液晶微粒材料的非线性光学研究（论文提纲范文）
（1）液晶激光的副本对称破缺研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 自旋玻璃简介及应用 |
| 1.2 副本对称破缺在光学领域的研究进展 |
| 1.2.1 副本对称破缺在固体体系中的研究 |
| 1.2.2 副本对称破缺在胶体和液体体系中的研究 |
| 1.3 液晶激光 |
| 1.3.1 液晶的性质 |
| 1.3.2 向列相液晶随机激光 |
| 1.3.3 胆甾相液晶边带激光 |
| 1.4 本文意义及研究工作 |
| 第二章 向列相液晶随机激光的副本对称破缺研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 染料掺杂向列相液晶制备 |
| 2.2.1 实验材料与实验设备 |
| 2.2.2 材料处理和样品制备 |
| 2.2.3 实验装置图 |
| 2.3 向列相液晶光学特性 |
| 2.4 向列相液晶的副本对称破缺现象 |
| 2.5 温度对向列相液晶随机激光的副本对称破缺的影响 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 胆甾相液晶边带激光的光学特性和应用 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 染料掺杂胆甾相液晶制备 |
| 3.3 掺杂染料胆甾相液晶的光学特性 |
| 3.4 边带激光的模数分析 |
| 3.5 边带激光的无散斑成像应用 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 胆甾相液晶边带激光的副本对称破缺研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 边带激光特性 |
| 4.3 温度对边带激光副本对称破缺的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况 |
（2）基于聚合物分散液晶的量子点薄膜的制备及性能研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 缩写和符号清单 |
| 1 引言 |
| 2 文献综述 |
| 2.1 液晶 |
| 2.1.1 液晶简介 |
| 2.1.2 液晶分类 |
| 2.1.3 液晶织构 |
| 2.1.4 液晶的光学特性 |
| 2.2 液晶/聚合物复合材料 |
| 2.2.1 聚合物分散液晶(PDLC) |
| 2.2.2 聚合物稳定液晶(PSLC) |
| 2.2.3 聚合物分散与稳定液晶共存体系(PD&SLC) |
| 2.3 液晶/聚合物/量子点复合薄膜 |
| 2.3.1 量子点简介 |
| 2.3.2 量子点薄膜的应用 |
| 2.3.3 液晶/聚合物/量子点复合薄膜 |
| 2.4 课题的提出及主要研究内容 |
| 3 端基带有可聚合官能团氰基联苯系列化合物的合成及液晶性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验材料及仪器 |
| 3.2.1 实验材料 |
| 3.2.2 实验仪器 |
| 3.2.3 分子模拟 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 端基带有羟基的氰基联苯系列化合物的合成 |
| 3.3.2 端基带有丙烯酸酯的氰基联苯系列化合物的合成 |
| 3.3.3 端基带有乙烯基醚的氰基联苯系列化合物的合成 |
| 3.3.4 端基带有羟基、丙烯酸酯和乙烯基醚氰基联苯的液晶性能 |
| 3.3.5 端基带有羟基、丙烯酸酯和乙烯基醚氰基联苯的奇偶效应 |
| 3.3.6 端基带有羟基、丙烯酸酯和乙烯基醚氰基联苯的分子模拟 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 基于液晶/聚合物/TiO_2体系量子点薄膜的荧光增强及调控性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验材料及仪器 |
| 4.2.1 实验材料 |
| 4.2.2 实验仪器 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 TiO_2纳米粒子的修饰 |
| 4.3.2 TiO_2纳米粒子的微观形貌 |
| 4.3.3 基于液晶/聚合物/TiO_2的量子点薄膜的制备 |
| 4.3.4 基于液晶/聚合物/TiO_2的量子点薄膜的微观形貌 |
| 4.3.5 基于液晶/聚合物/TiO_2的量子点薄膜的电光性能 |
| 4.3.6 基于液晶/聚合物/TiO_2的量子点薄膜的荧光增强 |
| 4.3.7 基于液晶/聚合物/TiO_2的量子点薄膜的荧光调控 |
| 4.3.8 基于液晶/聚合物/TiO_2的量子点薄膜的力学性能 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 基于可聚合液晶/聚合物的量子点薄膜的荧光增强及封装性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验材料及仪器 |
| 5.2.1 实验材料 |
| 5.2.2 实验仪器 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 端基带有乙烯基醚的氰基三联苯的合成及液晶性能表征 |
| 5.3.2 两端带有乙烯基醚的液晶单体的合成及表征 |
| 5.3.3 乙烯基醚液晶单体的混配 |
| 5.3.4 基于乙烯基醚液晶/聚合物的全聚合量子点薄膜的制备 |
| 5.3.5 基于乙烯基醚液晶/聚合物的全聚合量子点薄膜的微观形貌 |
| 5.3.6 基于乙烯基醚液晶/聚合物的全聚合量子点薄膜的荧光增强 |
| 5.3.7 基于乙烯基醚液晶/聚合物的全聚合量子点薄膜的接触角 |
| 5.3.8 基于丙烯酸酯液晶/聚合物的全聚合量子点薄膜 |
| 5.3.9 基于乙烯基醚液晶/聚合物的全聚合量子点薄膜的封装 |
| 5.3.10 基于乙烯基醚液晶/聚合物的全聚合量子点薄膜的应用 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论 |
| 参考文献 |
| 附录A |
| 附录B |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（3）不同光控取向方式对掺染料液晶基随机激光的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 液晶基随机激光研究背景 |
| 1.1.1 随机激光的理论基础 |
| 1.1.2 液晶基随机激光的研究进展 |
| 1.2 液晶取向技术 |
| 1.2.1 液晶简介 |
| 1.2.2 液晶的散射性质 |
| 1.2.3 取向技术概述 |
| 1.3 本文选题及主要内容 |
| 第二章 基于光学功能薄膜的分层结构掺染料液晶基随机激光 |
| 2.1 样品的制备及实验方法 |
| 2.1.1 样品的吸收及荧光特性 |
| 2.1.2 基于光学功能薄膜的随机激光器制备及光路设计 |
| 2.2 实验结果分析 |
| 2.2.1 光学功能薄膜的取向效果 |
| 2.2.2 加入光学功能薄膜对随机激光阈值的影响 |
| 2.2.3 不同质量分数PVA制备的光学功能薄膜对随机激光的影响 |
| 2.2.4 基于光学功能薄膜的掺染料液晶基随机激光器的等效腔长 |
| 2.3 基于多光子吸收的分层结构掺染料液晶基随机激光器的设计 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 基于甲基红酸碱度改变的掺染料液晶基随机激光 |
| 3.1 样品制备及实验方法 |
| 3.1.1 光控染料pH值的选择及吸收特性 |
| 3.1.2 甲基红在碱性条件下的随机激光器制备及光路设计 |
| 3.2 实验结果分析 |
| 3.2.1 碱性条件下甲基红对液晶体系的光控取向效果 |
| 3.2.2 甲基红在碱性条件下的掺染料液晶基随机激光研究 |
| 3.2.3 随机激光器的阈值分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 总结与展望 |
| 4.1 本文工作总结 |
| 4.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 攻读硕士学位期间的主要研究成果 |
| 致谢 |
（4）(2+1)维非局域空间光孤子的传输及相互作用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 空间光孤子的研究背景 |
| 1.1.1 孤子的研究历史 |
| 1.1.2 空间光孤子的分类 |
| 1.2 (2+1)维空间光孤子的研究与发展 |
| 1.2.1 竞争型非线性下的光孤子 |
| 1.2.2 饱和型非线性下的光孤子 |
| 1.2.3 非局域非线性下的光孤子 |
| 1.3 介质的线性调制与光孤子特性之关系的研究 |
| 1.3.1 实数线性势的周期调制 |
| 1.3.2 复数线性势的PT对称调制 |
| 1.4 非局域光孤子相互作用及其应用 |
| 1.4.1 光孤子相互作用动力学研究 |
| 1.4.2 基于空间光孤子的全光开关 |
| 1.5 本文课题的提出、意义及主要研究内容 |
| 1.5.1 本课题的提出及意义 |
| 1.5.2 本文的主要研究内容 |
| 第二章 理论模型及研究方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 非局域NLS方程 |
| 2.2.1 非线性折射率的物理本质 |
| 2.2.2 无量纲非局域NLS方程的推导 |
| 2.3 非局域NLS方程的数值求解 |
| 2.4 孤子的线性稳定性分析 |
| 2.5 空间光孤子的传输仿真方法 |
| 2.6 本章小节 |
| 第三章 PT对称三五次竞争型非线性光学格子中的标量孤子 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 理论模型 |
| 3.3 数值计算结果 |
| 3.3.1 局域基本孤子 |
| 3.3.2 局域涡旋孤子 |
| 3.3.3 非局域孤子 |
| 3.4 本章小节 |
| 第四章 PT对称非局域非线性光学格子中的矢量孤子 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 理论模型 |
| 4.3 数值仿真结果 |
| 4.3.1 (2+1)维矢量孤子的“拍”现象 |
| 4.3.2 对“拍”模式的分析 |
| 4.4 本章小节 |
| 第五章 具有高斯势垒/阱的非局域非线性介质中的矢量孤子 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 理论模型 |
| 5.3 数值仿真结果 |
| 5.3.1 均匀大块介质中的(2+1)维矢量孤子 |
| 5.3.2 高斯势垒抑制异相位孤子的自发分离 |
| 5.3.3 高斯势阱抑制同相位孤子的自发融合 |
| 5.4 本章小节 |
| 第六章 非局域非线性大块介质中的空间光孤子及其非对称传输、逻辑门设计 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 理论模型 |
| 6.3 数值仿真结果 |
| 6.3.1 非对称传输研究 |
| 6.3.2 全光逻辑门设计 |
| 6.4 本章小节 |
| 结论与展望 |
| 结论 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士/硕士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
（5）纳米颗粒掺杂液晶的光学非线性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 非线性光学 |
| 1.2 非线性光学材料 |
| 1.2.1 无机非线性光学材料 |
| 1.2.2 有机非线性光学材料 |
| 1.2.3 复合非线性光学材料 |
| 1.3 液晶的光学非线性 |
| 1.4 纳米颗粒简介 |
| 1.4.1 ZnO纳米颗粒 |
| 1.4.2 单壁碳纳米管(SWCNT) |
| 1.4.3 多壁碳纳米管(MWCNT) |
| 1.5 Z-扫描原理 |
| 1.6 本论文目的及意义 |
| 1.7 本论文主要内容及创新点 |
| 第2章 氧化锌纳米颗粒掺杂液晶的光学非线性研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验材料的选择 |
| 2.2.2 氧化锌纳米颗粒的制备 |
| 2.2.3 氧化锌表面修饰 |
| 2.2.4 氧化锌纳米颗粒掺杂液晶的合成与表征 |
| 2.3 实验结果与讨论 |
| 2.3.1 氧化锌纳米颗粒的红外谱图 |
| 2.3.2 氧化锌纳米颗粒的形貌分析 |
| 2.3.3 氧化锌纳米颗粒掺杂液晶的偏光显微照片 |
| 2.3.4 氧化锌纳米颗粒掺杂液晶的光学非线性 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 单壁碳纳米管掺杂液晶的光学非线性研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验材料的选择 |
| 3.2.2 单壁碳纳米管的表面修饰 |
| 3.2.3 单壁碳纳米管掺杂液晶的合成与表征 |
| 3.3 实验结果与讨论 |
| 3.3.1 单壁碳纳米管的红外谱图 |
| 3.3.2 单壁碳纳米管的形貌分析 |
| 3.3.3 单壁碳纳米管掺杂液晶的偏光显微照片 |
| 3.3.4 单壁碳纳米管掺杂液晶的光学非线性 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 多壁碳纳米管掺杂液晶的光学非线性研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验材料的选择 |
| 4.2.2 多壁碳纳米管的表面修饰 |
| 4.2.3 多壁碳纳米管掺杂液晶的合成与表征 |
| 4.3 实验结果与讨论 |
| 4.3.1 多壁碳纳米管的红外谱图 |
| 4.3.2 多壁碳纳米管的形貌分析 |
| 4.3.3 多壁碳纳米管掺杂液晶的偏光显微照片 |
| 4.3.4 表面修饰对多壁碳纳米管分散性的影响 |
| 4.3.5 多壁碳纳米管掺杂液晶的光学非线性 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（6）Parity-Time对称非局域非线性系统中的复杂空间光孤子动力学（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 孤子及光孤子 |
| 1.1.1 孤子的历史 |
| 1.1.2 光孤子分类 |
| 1.2 空间光孤子的历史及分类 |
| 1.2.1 空间光孤子的历史 |
| 1.2.2 空间光孤子的分类 |
| 1.3 空间光孤子的非局域性 |
| 1.3.1 非局域非线性的概念 |
| 1.3.2 不同非线性材料中的非局域 |
| 1.3.3 非局域非线性光孤子研究进展及特性 |
| 1.4 耗散光孤子与PT对称结构 |
| 1.4.1 耗散光孤子 |
| 1.4.2 PT对称结构 |
| 1.4.3 PT结构在光学系统中的实现 |
| 1.4.4 PT对称结构在空间光孤子中的应用及发展 |
| 1.5 课题的提出、研究方法和主要内容 |
| 1.5.1 课题的提出 |
| 1.5.2 研究方法 |
| 1.5.3 主要研究内容和章节安排: |
| 第二章 空间光孤子的理论模型和研究方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 .具有PT对称势函数的非局域非线性薛定谔方程 |
| 2.2.1 二维非线性薛定谔方程的推导 |
| 2.2.2 PT对称非局域非线性薛定谔方程 |
| 2.3 光学格子能带结构的求解 |
| 2.4 孤子解的求解 |
| 2.4.1 求解孤子解的数学方法 |
| 2.4.2 平方算子法(SOM) |
| 2.4.3 改进的平方算子法(MSOM) |
| 2.5 对称分布傅里叶法模拟空间光孤子的传输特性 |
| 2.6 空间光孤子线性稳定性分析方法 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 非局域PT对称光学格子中多峰光孤子稳定性及内部相互作用 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 理论模型 |
| 3.3 数值分析 |
| 3.3.1 异相位偶极光孤子 |
| 3.3.2 同相位偶极光孤子 |
| 3.4 多峰光孤子 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 PT对称非局域非线性三角格子多峰光孤子和涡旋光孤子动力学研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 理论模型 |
| 4.3 数值分析 |
| 4.3.1 偶极光孤子 |
| 4.3.2 六峰光孤子 |
| 4.3.3 涡旋光孤子 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 自散焦克尔介质和部分PT对称光学结构中的偶极光孤子 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 理论模型 |
| 5.3 数值模拟 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结和展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士/硕士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
（7）弯曲核液晶分子的设计、合成及自组装研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 液晶简介 |
| 1.3 树枝状化合物的研究进展 |
| 1.3.1 聚苄醚型液晶树枝状大分子 |
| 1.3.2 树枝状分子形成准晶的研究进展 |
| 1.4 三唑类化合物的研究进展 |
| 1.4.1 三唑类液晶分子 |
| 1.4.1.1 棒状三唑类液晶化合物 |
| 1.4.1.2 盘状三唑类液晶化合物 |
| 1.4.2 三唑类凝胶 |
| 1.4.3 三唑类化学传感器 |
| 1.5 Polycatenar液晶分子的研究进展 |
| 1.5.1 棒状Polycatenar液晶分子 |
| 1.5.2 弯曲核Polycatenar液晶分子 |
| 1.6 Janus树枝状化合物的研究进展 |
| 1.7 波拉两亲性化合物的研究进展 |
| 1.7.1 T-型Bola化合物 |
| 1.7.2 X-型Bola化合物 |
| 1.7.2.1 两侧含有相同类型的柔性链 |
| 1.7.2.2 两侧含有不同类型的柔性链 |
| 1.7.3 弓型Bola化合物 |
| 1.8 本论文工作简介 |
| 第二章 基于二苯砜为弯曲核的Polycatenar两亲化合物的合成及其自组装结构研究 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 合成步骤 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 化合物液晶自组装结构研究 |
| 2.3.1.1 六方柱相 |
| 2.3.1.2 立方相 |
| 2.3.2 凝胶自组装结构研究 |
| 2.3.3 凝胶在水净化中的应用 |
| 2.4 小结 |
| 第三章 基于二苯砜弯曲核的Janus树枝状化合物研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 合成路线 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 化合物液晶自组装结构研究 |
| 3.3.2 电导率的测量 |
| 3.3.3 凝胶自组装结构研究 |
| 3.3.4 凝胶应用于水净化 |
| 3.3.5 化学传感器研究 |
| 3.3.6 临界胶束浓度(CMC)的测定 |
| 3.4 结论 |
| 第四章 弓型Bola化合物的合成及其自组装结构研究 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 合成路线 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 化合物液晶自组装结构研究 |
| 4.3.1.1 溴(Br)取代化合物 |
| 4.3.1.2 氰基(CN)取代化合物 |
| 4.3.1.3 甲酰氨基(CONH_2)取代化合物 |
| 4.3.1.4 羧基(COOH)取代化合物 |
| 4.3.2 非线性性质测试 |
| 4.3.3 有机光波导的光学性质 |
| 4.4 小结 |
| 总结 |
| 第五章 实验部分 |
| 5.1 使用的仪器与试剂 |
| 5.2 实验数据 |
| 5.2.1 基于二苯砜为弯曲核的Polycatenar两亲化合物的合成 |
| 5.2.2 基于二苯砜弯曲核的Janus液晶化合物的合成 |
| 5.2.3 弓型Bola化合物的合成 |
| 附录 |
| 参考文献 |
| 科研成果 |
| 致谢 |
（8）染料掺杂液晶填充微结构的激光发射特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 本论文研究的目的和意义 |
| 1.2 染料掺杂向列相液晶激光器的研究进展 |
| 1.3 染料掺杂胆甾相液晶激光器的研究进展 |
| 1.3.1 染料掺杂液晶填充液晶盒结构激光发射的研究进展 |
| 1.3.2 染料掺杂液晶填充微腔结构激光发射的研究进展 |
| 1.4 本论文研究的主要内容 |
| 第2章 染料掺杂液晶的激光发射特性及理论分析 |
| 2.1 液晶的光学基础 |
| 2.2 同轴圆盘-圆环电极结构的电场仿真模拟 |
| 2.3 染料掺杂液晶激光发射模式及激光泵浦染料分子发光机理 |
| 2.3.1 染料掺杂液晶激光发射模式 |
| 2.3.2 激光泵浦染料分子发光机理 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 染料掺杂液晶填充液晶盒激光发射特性 |
| 3.1 实验样品的制备 |
| 3.2 染料掺杂液晶填充液晶盒激光发射的实验结果及讨论 |
| 3.2.1 温度变化对激光发射可调谐特性的影响 |
| 3.2.2 入射角度变化对激光发射可调谐特性的影响 |
| 3.2.3 银纳米颗粒掺杂对激光发射效率的影响 |
| 3.2.4 电场变化对激光发射可调谐特性的影响 |
| 3.3 电调谐液晶变焦透镜 |
| 3.3.1 电场对同轴圆盘-圆环电极结构液晶透镜焦距的影响 |
| 3.3.2 电极尺寸和隔垫物厚度对液晶透镜焦距的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 染料掺杂液晶填充光控取向毛细管及光敏微滴激光发射特性 |
| 4.1 染料掺杂液晶填充毛细管激光发射特性 |
| 4.1.1 样品的制备 |
| 4.1.2 光控取向膜对激光发射特性的影响 |
| 4.1.3 温度和电压对激光发射特性的影响 |
| 4.2 染料掺杂液晶填充光敏微滴激光发射特性 |
| 4.2.1 液晶微滴的制备及测试 |
| 4.2.2 入射角度、温度、电压和紫外光照时间对激光发射特性的影响 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 染料掺杂液晶填充光纤荧光光源发射特性 |
| 5.1 染料掺杂液晶填充空心光纤荧光光源 |
| 5.1.1 样品的制备 |
| 5.1.2 温度变化对荧光发射特性的影响 |
| 5.2 染料掺杂液晶填充光子晶体光纤荧光光源 |
| 5.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
| 致谢 |
（9）基于液晶基体的激光致盲防护材料的制备及性能研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 缩写和符号清单 |
| 1 引言 |
| 2 文献综述 |
| 2.1 激光致盲武器简介 |
| 2.2 激光防护技术 |
| 2.2.1 激光防护材料 |
| 2.2.2 激光防护技术指标 |
| 2.3 液晶 |
| 2.3.1 液晶概述 |
| 2.3.2 液晶的分类 |
| 2.3.3 液晶的物理参数 |
| 2.3.4 液晶织构 |
| 2.3.5 胆甾相液晶 |
| 2.4 二向性染料及研究进展 |
| 2.4.1 二向性染料定义 |
| 2.4.2 二向性染料表征参数 |
| 2.4.3 二向性染料的研究进展 |
| 2.5 非线性光学材料及研究进展 |
| 2.5.1 非线性光学简介 |
| 2.5.2 非线性光学材料 |
| 2.5.3 非线性光学材料研究进展 |
| 2.6 课题意义及主要研究内容 |
| 3 二向性蒽醌染料-胆甾相液晶复合型激光防护材料的制备及性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验材料 |
| 3.2.2 具有液晶性的二向性蒽醌型染料的制备 |
| 3.2.3 样品制备 |
| 3.2.4 测试方法 |
| 3.3 实验结果及讨论 |
| 3.3.1 蒽醌染料的光谱性质表征 |
| 3.3.2 蒽醌染料的液晶性表征 |
| 3.3.3 蒽醌染料的二向色性表征 |
| 3.3.4 蒽醌染料-胆甾相液晶复合体系激光防护性能的研究 |
| 3.4 本章结论 |
| 4 液晶性富勒烯衍生物-胆甾相液晶复合型激光防护材料的制备及性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验材料 |
| 4.2.2 液晶性富勒烯衍生物的制备 |
| 4.2.3 样品制备 |
| 4.2.4 测试方法 |
| 4.3 实验结果及讨论 |
| 4.3.1 液晶性富勒烯衍生物及中间单体的光谱性质表征 |
| 4.3.2 富勒烯衍生物及中间单体的液晶性表征 |
| 4.3.3 液晶性富勒烯衍生物的溶解度表征 |
| 4.3.5 液晶性富勒烯衍生物的非线性光学性质表征 |
| 4.3.6 液晶性富勒烯衍生物的光限幅特性表征 |
| 4.3.7 样品透过率表征 |
| 4.3.8 富勒烯衍生物—胆甾相液晶复合体系的制备及防护性能研究 |
| 4.4 本章结论 |
| 5 四氧化三铁纳米粒子-胆甾相液晶复合型激光防护材料的制备及性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 实验材料 |
| 5.2.2 样品制备 |
| 5.2.3 测试方法 |
| 5.3 实验结果及讨论 |
| 5.3.1 实验原理 |
| 5.3.2 四氧化三铁纳米粒子的表征 |
| 5.3.3 四氧化三铁纳米粒子含量对宽波反射的影响 |
| 5.3.4 电磁-热效应 |
| 5.4 本章结论 |
| 6 结论 |
| 参考文献 |
| 附录A |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（10）偶氮掺杂液晶的光学非线性和全息光栅特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 非线性光学简介 |
| 1.1.1 非线性光学效应 |
| 1.1.2 非线性光学材料 |
| 1.2 液晶及其光学非线性 |
| 1.2.1 液晶的分类 |
| 1.2.2 液晶的光学非线性 |
| 1.3 偶氮掺杂向列相液晶的非线性光学特性 |
| 1.3.1 偶氮材料料的结构特征与基本特性 |
| 1.3.2 偶氮掺杂向列相液晶的非线性光学机理 |
| 1.3.3 偶氮掺杂向列相液晶光学非线性的研究进展 |
| 1.4 本论文的研究内容和创新点 |
| 参考文献 |
| 第二章 偶氮掺杂向列相液晶特性和实验研究方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 DR1掺杂向列相液晶的性质 |
| 2.3 空间自相位调制 |
| 2.4 光致双折射信号探测 |
| 2.5 全息技术 |
| 2.5.1 基本原理 |
| 2.5.2 激光诱导的全息光栅 |
| 2.5.3 全息光栅类型 |
| 2.5.4 衍射效率 |
| 2.6 小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 偶氮掺杂向列相液晶的温度特性 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 泵浦光和温度对DR1掺杂向列相液晶的光致双折射信号的影响 |
| 3.2.1 实验部分 |
| 3.2.2 实验结果与讨论 |
| 3.3 DR1掺杂向列相液晶的光致光栅的衍射效率随温度的变化 |
| 3.3.1 偶氮掺杂向列相液晶中光致光栅的形成机理 |
| 3.3.2 实验部分 |
| 3.3.3 实验结果与讨论 |
| 3.4 小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 非谐振波长下偶氮掺杂向列相液晶的光学非线性 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 偶氮分子在激光诱导下对向列相液晶的转动 |
| 4.2.1 Gibbons模型 |
| 4.2.2 Janossy模型 |
| 4.3 非谐振波长下偶氮掺杂向列相液晶的光学非线性 |
| 4.3.1 实验部分 |
| 4.3.2 激光光强对偶氮掺杂向列相液晶光学非线性的影响 |
| 4.3.3 入射激光偏振对偶氮掺杂向列相液晶光学非线性的影响 |
| 4.4 利用非谐振光在偶氮掺杂向列相液晶中记录的光栅性质 |
| 4.4.1 自衍射理论 |
| 4.4.2 实验部分 |
| 4.4.3 实验结果与讨论 |
| 4.5 小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 论文工作总结 |
| 5.2 未来工作展望 |
| 致谢 |
| 攻读博士期间的科研成果 |
四、掺杂染料的向列相液晶微粒材料的非线性光学研究（论文参考文献）
- [1]液晶激光的副本对称破缺研究[D]. 孔金缘. 合肥工业大学, 2021
- [2]基于聚合物分散液晶的量子点薄膜的制备及性能研究[D]. 张帅峰. 北京科技大学, 2021
- [3]不同光控取向方式对掺染料液晶基随机激光的影响[D]. 刘雨璇. 东南大学, 2020
- [4](2+1)维非局域空间光孤子的传输及相互作用研究[D]. 翁远航. 华南理工大学, 2020(01)
- [5]纳米颗粒掺杂液晶的光学非线性研究[D]. 孙姗筱妤. 长春理工大学, 2020(01)
- [6]Parity-Time对称非局域非线性系统中的复杂空间光孤子动力学[D]. 黄静. 华南理工大学, 2019(06)
- [7]弯曲核液晶分子的设计、合成及自组装研究[D]. 程慧芳. 云南大学, 2018(01)
- [8]染料掺杂液晶填充微结构的激光发射特性研究[D]. 尹向宝. 哈尔滨工程大学, 2018(01)
- [9]基于液晶基体的激光致盲防护材料的制备及性能研究[D]. 张婉姝. 北京科技大学, 2018(03)
- [10]偶氮掺杂液晶的光学非线性和全息光栅特性研究[D]. 李洪婧. 上海交通大学, 2017(08)