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应用于325 nm波段高透过低降解液晶材料

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液晶与显示 2024年第1期39卷 10-16页

作者：刘怀宇刘永刚王启东穆全全杨小东彭增辉中国科学院长春光学精密机械与物理研究所吉林长春130033

液晶空间光调制器通过改变驱动电压强度控制液晶分子排布实现对光的调制。紫外区域可用的液晶空间光调制器随光聚合式3D打印等应用的兴起,重要性日益显现。然而绝大多数液晶材料都是有机物,在紫外波段存在光吸收和光反应。为了拓宽液晶... 详细信息

液晶空间光调制器通过改变驱动电压强度控制液晶分子排布实现对光的调制。紫外区域可用的液晶空间光调制器随光聚合式3D打印等应用的兴起,重要性日益显现。然而绝大多数液晶材料都是有机物,在紫外波段存在光吸收和光反应。为了拓宽液晶材料的应用波段,本文通过选择在应用波段不发生紫外吸收和光反应的官能团,设计了一类可在325~400 nm波段应用不发生光吸收和光反应的液晶材料,并对液晶材料的紫外-可见光光谱进行仿真以验证设计的合理性。将耐紫外液晶化合物配置成混合液晶材料后与常见的两种混合液晶材料的紫外稳定性进行比较。在经过120 min的325 nm紫外光源的辐照后,液晶材料的吸光度和相变温度几乎不变,双折射率变化0.04%,阈值电压变化1.39%,响应时间变化0.32%。

关键词：液晶材料紫外稳定性双折射率

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基于扭矩平衡的分时锚定能测量方法

液晶与显示 2024年第5期39卷 561-568页

作者：韩彤彤穆全全彭增辉刘永刚李大禹于洋王启东中国科学院长春光学精密机械与物理研究所吉林长春130033 应用光学国家重点实验室吉林长春130033 中国科学院光学系统先进制造技术重点实验室吉林长春130033

光控取向技术一直是液晶光学器件制备中的关键环节,精确测量光控取向技术中的锚定强度与曝光条件的关系对于提高器件性能至关重要。然而,目前锚定强度的测量方法还存在一定的局限性,比如无法实现对同一取向膜的单点前后多状态的测量等,... 详细信息

光控取向技术一直是液晶光学器件制备中的关键环节,精确测量光控取向技术中的锚定强度与曝光条件的关系对于提高器件性能至关重要。然而,目前锚定强度的测量方法还存在一定的局限性,比如无法实现对同一取向膜的单点前后多状态的测量等,这导致实际应用中的诸多不便。鉴于此,本文提出了一种基于相位检测原理的新型方位锚定能测量方法,通过采用微分归一化拟合的方法同时结合全方位透射特性校正有效消除了起始放置误差,不仅极大地优化了测量过程,使测量误差控制在8%以内,而且大幅提高了测量时效性。理论与实验结果表明,该方法能够快速有效地测量光控取向膜锚定能随曝光参数的变化,具有较高的准确性和稳定性,能够为液晶光学元件的精密制造过程提供实时在线监测手段,对掌握光控取向物理过程和提高制造质量至关重要。

关键词：液晶方位锚定能扭曲角光控取向技术

应用于彩色光波导显示中的液晶偏振体光栅结构设计与制备

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液晶与显示 2024年第4期39卷 427-435页

作者：阚丽娜穆全全彭增辉杨程亮于洋刘永刚王启东中国科学院长春光学精密机械与物理研究所应用光学国家重点实验室吉林长春130033 中国科学院大学材料科学与光电子工程中心北京100049 中国科学院光学系统先进制造技术重点实验室吉林长春130033

本文设计并实现了一种三层结构液晶偏振体光栅,对其衍射特性及其在光波导中的耦合情况进行了研究。理论上,选取横向周期为424 nm,根据特定工作波长450 nm、532 nm、633 nm在满足布拉格衍射条件的情况下计算出了相对应的3个纵向周期以实... 详细信息

本文设计并实现了一种三层结构液晶偏振体光栅,对其衍射特性及其在光波导中的耦合情况进行了研究。理论上,选取横向周期为424 nm,根据特定工作波长450 nm、532 nm、633 nm在满足布拉格衍射条件的情况下计算出了相对应的3个纵向周期以实现其厚度方向的叠加。采用有限元法对该器件进行了模拟仿真,计算出了其光谱特性及角度特性,根据红绿蓝三色光色散关系仿真出了其在波导内耦合的入射角与衍射角之间的关系曲线。实验上,本文实现了该液晶偏振体光栅器件的制备并对其进行了系统性能表征,给出了一个初步的光波导耦合实验,演示了其耦合效果。结果表明,所制备的三层液晶偏振体光栅器件在450 nm、532 nm、633 nm下衍射效率最高可达80%以上,对应波长下的角带宽分别为12°、8°、6°,其在波导内耦合的视场经模拟可达到27.81°,是一种良好的光波导耦合器件。

关键词：光学器件角度响应衍射效率液晶偏振体光栅

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宽波段大视角液晶偏振转换器研究进展

液晶与显示 2024年第5期39卷 683-696页

作者：王启东穆全全刘璐璐于洋彭增辉刘永刚鲁兴海中国科学院长春光学精密机械与物理研究所吉林长春130033 应用光学国家重点实验室吉林长春130033 中国科学院光学系统先进制造重点实验室吉林长春130033 长春大学材料科学与工程学院吉林长春130022

偏振转换器能够通过对入射光偏振态的动态调控间接实现几何相位型多功能光学器件光学响应特性的动态可调。基于液晶的偏振转换器具有调控效率高、调控面积大、紧凑化程度高等诸多优势,是目前应用较为广泛的偏振转换器。本文围绕偏振转... 详细信息

偏振转换器能够通过对入射光偏振态的动态调控间接实现几何相位型多功能光学器件光学响应特性的动态可调。基于液晶的偏振转换器具有调控效率高、调控面积大、紧凑化程度高等诸多优势,是目前应用较为广泛的偏振转换器。本文围绕偏振转换效率、工作波段、视场角3个核心参量,系统介绍了液晶偏振转换器最新的研究进展,分别给出了典型液晶偏振转换器和大视角宽波段液晶偏振转换器的详细结构和性能表现,同时介绍了液晶偏振转换器工作波段和视角的拓展方法。该项工作能够为液晶偏振转换器结构设计与应用提供必要的参考,同时为基于几何相位或新型相位调控模式的研究提供一些思路。

关键词：液晶偏振转换器波段视角

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基于液晶包层平板光波导的偏振转换器设计

液晶与显示 2024年第6期39卷 725-734页

作者：蔚云慧毕泽坤刁志辉彭增辉刘永刚王启东穆全全中国科学院长春光学精密机械与物理研究所应用光学国家重点实验室吉林长春130033 中国科学院光学系统先进制造技术重点实验室吉林长春130033 中国科学院大学北京101408

基于液晶的动态可调偏振转换器具有大调制幅度、低功耗的优势,在片上集成系统具有重要的研究意义。然而现有的液晶偏振转换器存在传输损耗大、液晶分子难取向的问题。为此,本文提出了一种基于液晶包层平板光波导的偏振转换器。首先基于... 详细信息

基于液晶的动态可调偏振转换器具有大调制幅度、低功耗的优势,在片上集成系统具有重要的研究意义。然而现有的液晶偏振转换器存在传输损耗大、液晶分子难取向的问题。为此,本文提出了一种基于液晶包层平板光波导的偏振转换器。首先基于液晶各向异性与4层波导理论,构建了满足液晶包层平板光波导物理特性的偏振转换分析模型,厘清偏振转换发生的内在机理为液晶分子场致转动引起的波导内模式耦合。而后通过精确求解耦合状态下波导模式的传播常数和光场分布,提出一种适合于液晶包层平板光波导的偏振转换分析方法,总结出偏振转换效率及最小转换长度的理论公式,并掌握了模式耦合对偏振转换效率的影响规律。最后综合优化各层波导参数得到了一组可实现高偏振转换效率的器件参数,分析了芯层厚度、取向层厚度和电极长度偏差对转换效率的影响。结果表明,本文设计的液晶包层平板光波导偏振转换器可在0.2 V的驱动电压变化下实现转换效率在0%~99.98%的连续可调。

关键词：液晶光波导偏振转换器

High-performance Ti_(3)C_(2)T_(x)achieved by polyaniline intercalation and gelatinization as a high-energy cathode for zinc-ion capacitor

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Nano Research 2024年第6期17卷 5305-5316页

作者： peng Liao ZiYu Geng Xin Zhang Wenjie Yan zenghui Qiu Haijun Xu College of Mathematics and Physics Beijing University of Chemical TechnologyBeijing 100029China

The actual manufacture of supercapacitors(SCs)is restricted by the inadequate energy density,and the energy density of devices can be properly promoted by assembling zinc-ion capacitors(ZICs)which used capacitive cathode and battery-type ***-dimensional(2D)MXene has brought great focuses in the electrode research on the foundation of large redox-active surface,but the specific capacitance is still affected by the tight stacking of ***_(3)C_(2)T_(x)@polyaniline(PANI)heterostructures are prepared by uniformly depositing the conductive polymer PANI nanorods as the intercalation agent into the external of Ti_(3)C_(2)T_(x)nanosheets to inhibit ***,by using graphene oxide(GO)-assisted low-temperature hydrothermal self-assembly manufacture,2D heterostructures are assembled into the three-dimensional(3D)porous crosslinked Ti_(3)C_(2)T_(x)@PANI-reduced graphene oxide(RGO)*** to the synergistic work of PANI nanorods,Ti_(3)C_(2)T_(X)nanosheets,and 3D crosslinking frameworks of RGO to match capacitive and battery effects,3D porous hierarchical Ti_(3)C_(2)T_(x)@PANI-RGO heterostructure hydrogels have rich ion transport channels,a large number of active sites,and excellent reaction *** is assembled by using Ti_(3)C_(2)T_(x)@PANI-RGO heterostructure hydrogels as cathodes and zinc foil as *** this work,Ti_(3)C_(2)T_(x)@PANI-RGO//Zn ZIC exhibits a wide working window(2.0 V),marked specific capacitance(589.89 F·g^(−1)at 0.5 A·g−1),salient energy density(327.71 Wh·kg^(−1)at 513.61 W·kg^(−1)and 192.20 Wh·kg^(−1)at 13,005.87 W·kg^(−1)),and durable cycling stability(97.87%capacitance retention after 10,000 cycles at 10 A·g^(−1)).This study emphasizes the device design of ZICs and the broad prospect of Ti_(3)C_(2)T_(x)-based hydrogels as viable cathodes for ZICs.

关键词： polyaniline(PANI) Ti_(3)C_(2)T_(x)@PANI heterostructure intercalation process three-dimensional(3D)porous hydrogel high energy density zinc-ion capacitor

Metasurface-enabled polarization-independent LCoS spatial light modulator for 4K resolution and beyond

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Light(Science & Applications) 2023年第7期12卷 1391-1400页

作者： Zhaoxiang Zhu Yuanhui Wen Jiagi Li Yujie Chen zenghui peng Jianxiong Liz Lei Zhu Yunfei Wu Lidan Zhou Lin Liu Liangjia Zong Siyuan Yu State Key Laboratory of Optoelectronic Materials and Technologies School of Electronics and Information TechnologySun Yat-sen UniversityGuangzhou 510275China Huawei Technologies Co. Ltd.BantianLonggang DistrictShenzhen 518129China State Key Laboratory of Applied Optics Changchun Institute of OpticsFine Mechanics and PhysicsChinese Academy of SciencesChangchun 130033China

With the distinct advantages of high resolution,small pixel size,and multi-level pure phase modulation,liquid crystal on silicon(LCoS)devices afford precise and reconfigurable spatial light modulation that enables versatile applications ranging from micro-displays to optical ***,LCoS devices suffer from a long-standing problem of polarization-dependent response in that they only perform phase modulation on one linear polarization of light,and polarization-independent phase modulation-essential for most applications-have had to use complicated polarization-diversity *** propose and demonstrate,for the first time,an LCos device that directly achieves high-performance polarization-independent phase modulation at telecommunication wavelengths with 4K resolution and beyond by embedding a polarization-rotating metasurface between the LCoS backplane and the liquid crystal phase-modulating *** verify the device with a number of typical polarization-independent application functions including beam steering,holographical display,and in a key optical switching element-wavelength selective switch(WsS),demonstrating the significant benefits in terms of both configuration simplification and performance improvement.

关键词： polarization beyond modulator

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修正-联合正则化的冲击载荷识别与响应重构

浙江大学学报（工学版） 2024年第5期58卷 1029-1039页

作者：殷红石咏荷彭珍瑞王增辉兰州交通大学机电工程学院甘肃兰州730070 西安交通大学机械工程学院陕西西安710049

针对传统结构响应重构中正则化方法对冲击载荷峰值识别精度低、非加载区识别结果振荡且识别精度易受噪声干扰等问题,提出基于修正-联合正则化的冲击载荷识别与结构响应重构方法.基于状态空间模型,推导冲击载荷及结构响应的重构方程.对... 详细信息

针对传统结构响应重构中正则化方法对冲击载荷峰值识别精度低、非加载区识别结果振荡且识别精度易受噪声干扰等问题,提出基于修正-联合正则化的冲击载荷识别与结构响应重构方法.基于状态空间模型,推导冲击载荷及结构响应的重构方程.对测量响应降噪,利用降噪后响应与识别响应的差值修正L2正则化解.联合L1正则化解的稀疏性优势,在保证冲击载荷非加载区域识别稳定的同时,获得更高精度的峰值识别结果,实现结构动态响应的重构.通过数值和实验案例验证了所提方法的有效性,对比了传递矩阵法和粒子滤波法的响应重构效果.结果表明,所提方法具有良好的抗噪性,能够较准确地识别冲击载荷,有效地重构结构动态响应.

关键词：响应重构冲击载荷正则化传递矩阵粒子滤波

基于“诸痿喘呕,皆属于上”探析从肺辨治胃轻瘫

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北京中医药大学学报 2024年第4期47卷 485-489页

作者：张天华魏星岳增辉彭艳湖南中医药大学针灸推拿与康复学院长沙410208

胃轻瘫是以胃排空延迟为特征的胃部疾病,“呕”为其主要临床表现,“痿”为胃之功能废而无用。本文基于《素问·至真要大论篇》“诸痿喘呕,皆属于上”理论,从肺的功能探析胃轻瘫的发病机制与治疗思路。肺气耗伤则气血运行不畅,胃部无以荣... 详细信息

胃轻瘫是以胃排空延迟为特征的胃部疾病,“呕”为其主要临床表现,“痿”为胃之功能废而无用。本文基于《素问·至真要大论篇》“诸痿喘呕,皆属于上”理论,从肺的功能探析胃轻瘫的发病机制与治疗思路。肺气耗伤则气血运行不畅,胃部无以荣养,致胃受纳功能失司;忧(悲)过极、肺气郁滞则肺宣降失常,致胃通降功能不利;肺失肃降则肠胃失于虚实交替运行,致胃运化功能失常。故而提出益肺补气以和胃、消忧畅肺以调胃、通腑理肺以降胃的治疗思路,从而改善胃受纳腐熟、通降运化的功能,促进胃动力的恢复,以期为临床上从肺论治胃动力障碍性疾病提供现代医学依据,拓宽治疗思路。

关键词：黄帝内经肺胃轻瘫胃动力