液晶光子学

　　本书主要介绍国内外液晶光子学领域的*新研究动态，特别是液晶光子学材料及器件在新型显示技术和新型光子学器件方面的应用。本书共10章，内容包括液晶光场调控技术、蓝相液晶材料、蓝相液晶显示器、液晶激光器、铁电液晶、增强现实显示技术、液晶液滴与壳的光子学应用、等离激元光子学、光通信和太赫兹调控元件等。本书作为高等院校专业教材，可供相关专业师生参考，也可供液晶光子学领域内工程技术人员阅读。

　　罗丹博士于2012年7月在新加坡南洋理工大学电子与电气工程学院获得博士学位。2013年5月正式加入南方科技大学电子与电气工程系。长期从事可调谐液晶激光器，新型反射式液晶显示器件，以及可调谐液晶光子/太赫兹器件以及液晶智能窗的相关研究工作。在Scientific Reports， Applied Physics Letters， Optics Express等期刊发表论文40+篇，申请专利7项。入选2013年深圳市海外高层次人才孔雀计划”（B类）；2016年入选深圳市南山区领航人才”计划（B）。

第1章 绪论
郑致刚
1．1 液晶的概念及其分子结构 2
1．1．1 液晶的概念 2
1．1．2 液晶的分子结构 2
1．2 液晶的分类 3
1．2．1 按呈现液晶态的方式分类 3
1．2．2 按分子几何外形分类 4
1．2．3 按相对分子质量（分子尺度）分类 5
1．3 液晶的典型相态与结构 6
1．3．1 向列相 6
1．3．2 近晶相 7
1．3．3 手性液晶相 9
习题 13
参考文献 13
第2章 液晶光场调控技术
胡伟、魏冰妍、陈鹏、陆延青
2．1 光场调控 15
2．1．1 涡旋光束 15
2．1．2 矢量光束 17
2．1．3 艾里光束 18
2．1．4 贝塞尔光束 19
2．1．5 光场调控的方法 20
2．2 基于倾角控制的液晶调光技术 21
2．2．1 原理 21
2．2．2 实例 22
2．3 结合方位角控制的液晶调光技术 28
2．3．1 原理 28
2．3．2 液晶取向技术 30
2．3．3 实例 32
2．4 讨论和展望 43
习题 44
参考文献 44
第3章 蓝相液晶材料
郑致刚、李萧
3．1 蓝相液晶材料简介 49
3．2 聚合物稳定的蓝相液晶材料 50
3．3 弯曲形分子诱导形成的蓝相液晶材料 52
3．4 掺杂纳米粒子的蓝相液晶材料 54
3．5 氢键稳定的蓝相液晶材料 55
3．6 外界刺激响应的蓝相液晶材料 57
3．7 蓝相液晶材料器件 60
3．7．1 相位光栅 60
3．7．2 透镜 62
3．7．3 激光 63
3．7．4 相位调制器和可调光衰减器 65
3．8 本章小结 66
习题 66
参考文献 67
第4章 蓝相液晶显示器
马红梅、孙玉宝
4．1 引言 72
4．2 蓝相液晶显示器相关参数 78
4．2．1 蓝相液晶显示器的结构及临界电场强度 79
4．2．2 光学阈值电压和光学饱和电压 82
4．2．3 其他结构BPLCD的驱动电压与驱动电场强度 89
4．2．4 小结 93
4．3 蓝相液晶显示器的模拟计算 93
4．3．1 理论模型与相关理论 94
4．3．2 蓝相液晶的等效弹性常数 96
4．3．3 蓝相液晶的动力学响应 99
4．3．4 蓝相液晶的旋光特性研究 102
4．3．5 小结 107
4．4 本章小结 107
习题 107
参考文献 108
第5章 液晶激光器
罗丹
5．1 引言 113
5．2 液晶激光器的基本原理 114
5．2．1 光子晶体 114
5．2．2 激光器的不同类型 116
5．2．3 液晶形成的光子禁带结构 116
5．3 带边型激光器 117
5．3．1 胆甾相液晶激光器 118
5．3．2 蓝相液晶激光器 120
5．3．3 全息聚合物分散液晶激光器 121
5．4 缺陷型激光器 127
5．5 调谐特性 129
5．5．1 电场调谐 129
5．5．2 温度调谐 130
5．5．3 光场调谐 131
5．5．4 机械力调谐 131
5．5．5 空间调谐 132
5．6 应用前景 133
习题 133
参考文献 133
第6章 铁电液晶
郭琦、赵慧洁
6．1 对称性和极化 141
6．1．1 近晶相的对称性 141
6．1．2 铁电液晶的自发极化 143
6．1．3 铁电液晶的关键参数 145
6．2 典型光电模式 148
6．2．1 表面稳定型铁电液晶 149
6．2．2 螺旋形变型铁电液晶 151
6．2．3 电致解旋型铁电液晶 154
6．3 铁电液晶的取向 156
6．3．1 铁电液晶的缺陷与织构 156
6．3．2 铁电液晶的光控取向 158
6．4 铁电液晶显示器件及光子器件 160
6．4．1 铁电液晶光开关 160
6．4．2 场序彩色显示 160
6．4．3 电控光栅 162
6．5 本章小结 163
习题 163
参考文献 164
第7章 增强现实显示技术及液晶器件的应用
李燕、刘澍鑫
7．1 人眼视觉因素 170
7．1．1 人眼视觉模型 170
7．1．2 深度暗示 172
7．1．3 调焦-辐辏矛盾 174
7．2 增强现实技术及产品 174
7．2．1 虚拟现实技术 175
7．2．2 增强现实技术 176
7．2．3 增强现实主要产品 177
7．2．4 AR眼镜三维成像机理 180
7．3 头戴式增强现实显示系统 181
7．3．1 头戴式显示系统参数 181
7．3．2 增强现实图像源 183
7．3．3 接目光学系统 184
7．3．4 问题与挑战 186
7．3．5 无视觉疲劳增强现实三维显示方法 186
7．4 基于液晶器件的AR应用 190
7．4．1 基于液晶透镜 190
7．4．2 基于聚合物稳定液晶散射片 192
7．4．3 基于液晶偏振旋转器 193
习题 194
参考文献 195
第8章 液晶液滴与壳的光子学应用
陈鹭剑
8．1 引言 198
8．2 基础理论 198
8．2．1 向列相液晶液滴与壳的构型 199
8．2．2 胆甾相液晶液滴与壳的构型 199
8．3 液晶液滴与壳的微流控制备技术 201
8．3．1 玻璃毛细管微流控 201
8．3．2 界面稳定与液晶取向的控制 202
8．3．3 基于渗透压的壳尺寸控制 203
8．4 液晶液滴与壳的光子特性与应用 203
8．4．1 液晶液滴的回音壁模式激光发射 204
8．4．2 胆甾相液晶与壳的带边激光发射 206
8．4．3 胆甾相液滴与壳的选择性光反射 209
8．4．4 化学与生物传感 212
8．4．5 液晶弹性体执行器 215
8．5 展望 217
习题 217
参考文献 217
第9章 液晶等离激元光子学
刘言军、肖栋
9．1 引言 223
9．2 等离激元光子学和液晶基础 224
9．2．1 表面等离激元 224
9．2．2 液晶 226
9．3 基于液晶的有源等离激元光子学器件 228
9．3．1 电场驱动方法 228
9．3．2 光驱动方法 230
9．3．3 表面声波驱动方法 232
9．3．4 热驱动方法 234
9．3．5 磁场驱动方法 235
9．4 本章小结 236
9．4．1 当前的挑战 236
9．4．2 未来的需求 236
习题 237
参考文献 237
第10章 液晶光通信与太赫兹调控元件
胡伟、葛士军、段薇、陆延青
10．1 液晶光通信元件 240
10．1．1 光通信器件背景及应用 241
10．1．2 独立液晶光通信元件 244
10．2 液晶太赫兹器件 254
10．2．1 液晶太赫兹元件 254
10．2．2 液晶太赫兹相移器 255
10．2．3 液晶太赫兹波片 258
10．2．4 液晶太赫兹滤波器 260
10．2．5 液晶可调太赫兹吸收器 264
习题 267
参考文献 268