1 南京邮电大学 电子与光学工程学院，江苏 南京 210023
2 南京邮电大学 集成电路科学与工程学院，江苏 南京 210023
3 南京邮电大学 射频集成与微组装技术国家地方联合工程实验室，江苏 南京 210023
一维手性软光子晶体胆甾相液晶（CLC）在防伪标签、纳米激光器和传感等领域具有广泛的应用。本文采用多步图案化紫外固化方法并结合清洗-重填工艺，实现了多色的柔性自支撑CLC薄膜反射器件。采用标签打印机打印PET图案作为掩膜版，对可聚合的CLC材料进行紫外固化，得到图案化的柔性自支撑CLC薄膜反射器件。在此基础上，将非固化区域的液晶材料洗去并重新填充不同手性剂含量的CLC，再次图案化紫外曝光，即可实现多色的柔性自支撑CLC薄膜反射器件。研究了不同入射角、弯曲曲率半径和温度对反射器件光学性能的影响。实验结果表明，采用上述方法制备的多色可自支撑反射器件具有良好的柔性，不同曲率半径下的布拉格反射中心波长基本不变。随着温度升高，布拉格反射中心波长红移，且具有良好的线性度。多色的可自支撑柔性薄膜反射器件可拓展CLC在显示、传感、激光防护和微纳光学等领域的进一步应用。
胆甾相液晶 布拉格反射 多色自支撑柔性薄膜 光学器件 cholesteric liquid crystal bragg reflection free standing flexible film optical devices
1 南京邮电大学 集成电路科学与工程学院，江苏 南京 210023
2 南京邮电大学 射频集成与微组装技术国家地方联合工程实验室，江苏 南京 210023
3 南京邮电大学 电子与光学工程学院，江苏 南京 210023
液晶材料在微波频段具有良好的调制特性，在微波可调谐器件领域具有巨大的应用潜力。本文针对液晶材料微波介电常数的测量需求，提出了一种基于人工局域表面等离激元谐振的传感器。通过设计环形谐振器结构，在sub-6 GHz频段形成局域表面等离激元窄带谐振峰。通过给液晶施加外加电场，能够实现对液晶介电常数的调控。通过谐振频点位置的拟合，能够得到对应的液晶的介电常数大小，从而实现液晶材料在微波频段的介电常数的测量。本文研究了不同液晶层厚度、不同液晶介电常数对人工局域表面等离激元谐振频点的影响。随着液晶层厚度增加或者液晶介电常数的减小，谐振频点f1和f2都逐渐增大。当液晶层厚度大于或等于0.5 mm时，谐振频点f1和f2随介电常数的变化具有良好的线性度，且具有高灵敏度（>400 MHz/Δε），远大于基于目前报道的其他形式介电常数传感器。同时，本传感器结构可以在液晶层上下施加电场，从而实现在不同外加电场作用下液晶材料微波介电常数的测量，在液晶微波特性研究领域具有应用潜力。
液晶 微波介电常数 传感器 人工局域表面等离激元 liquid crystals microwave dielectric constant sensor spoof localized surface plasmon
1 陕西省考古研究院(陕西考古博物馆)/考古发掘现场文物保护国家文物局重点科研基地/ 陕西省考古现场文物保护重点实验室, 陕西 西安 710054
2 西北大学文化遗产学院, 陕西 西安 710127
利用超景深显微镜(OM)、 激光拉曼光谱仪(Raman)、 X射线荧光光谱仪(XRF)、 扫描电子显微镜能谱(SEM-EDS)、 色度仪等多种手段, 对陕西战国秦墓出土的两种质地、 颜色不同的六博棋子进行了综合分析检测。 鉴定出蓝色样品为铅钡玻璃, 紫色样品为中国紫制品, 发现了中国紫在战国时期的新用途。 并对比陕西出土的铅钡玻璃制品与两湖、 四川地区出土的同时代的铅钡玻璃制品在成分组成上的差异, 推测战国时期铅钡玻璃的制作工艺已成熟, 可根据器物形制的需求进行不同的成分配比。 同时, 还发现当时的玻璃制作已有旧料重熔制作新器的现象。 在确定中国紫成分的基础上, 利用色度计进行色度测试, 根据光谱数据, 首次为人造硅酸铜钡颜料确定了特征光谱峰, 使快速、 无损的对人造硅酸铜钡颜料的鉴定识别成为可能。
战国 六博棋子 铅钡玻璃 中国紫 Warring State period Liubo chess pieces Lead barium glass Chinese Purple 光谱学与光谱分析
2022, 42(10): 3187
1 南京邮电大学 电子与光学工程学院、微电子学院, 江苏 南京 210023
2 南京邮电大学 射频集成与微组装技术国家地方联合工程实验室, 江苏 南京 210023
聚合物分散液晶(PDLC)在投影显示和智能窗户等领域具有广泛的应用, 将器件实现图案化和柔性化能够进一步拓展其应用场景。本文提出了一种采用单步紫外曝光的方式制备图案化的PDLC柔性智能窗户。采用PET-ITO作为柔性基板制备液晶盒, 并于器件上表面放置一层有特定紫外衰减率的图案化掩膜板进行紫外固化, 线宽为120 μm的图案能够清晰分辨。本文对图案化器件的不同区域的电光特性进行了研究, 实验结果表明: 采用高紫外光固化区域的PDLC具有较高的阈值电压和饱和电压。高紫外固化区域和低紫外固化区域上升时间分别为4.1 ms和15.4 ms, 下降时间分别为14.1 ms和33.7 ms, 满足智能窗户应用需求。通过施加不同的外加电场, 该图案化智能窗户能够呈现全散射态、全透明态和图案化透明展示态3种模式。最后本文展示了器件处于平面状态和弯曲状态下施加不同驱动电压时该柔性智能窗户的展示效果。本研究表明采用上述单步紫外曝光方式制备的图案化PDLC柔性器件具有工艺简单、成本低、精度高等优势, 有利于其在定制化图案的柔性智能窗户领域的广泛应用。
聚合物分散液晶 智能窗户 图案化 柔性 polymer dispersed liquid crystal smart window patterning flexible
Author Affiliations
Abstract
1 College of Electronic and Optical Engineering & College of Microelectronics, Nanjing University of Posts and Telecommunications, Nanjing 210023, China
2 National and Local Joint Engineering Laboratory of RF Integration and Micro-Assembly Technology, Nanjing University of Posts and Telecommunications, Nanjing 210023, China
3 Touch and Display Module Development Group, Microsoft Inc., Suzhou 215123, China
A patterned polymer dispersed liquid crystal transparent display using one-time UV exposure is demonstrated. The device is fabricated by exposing the cell with a uniform UV light through a mask with selective attenuation of the UV light. The voltage-transmittance response of the device is different for the corresponding regions. Thus, three different states of total scattering, patterned transparent, and total transparent can be realized by controlling the applied voltages. The proposed device used in shutter mode as smart windows and in projected display mode is demonstrated, which shows great potential for smart windows with customized patterns or logos and has potential application in the field of projected transparent displays.
polymer dispersed liquid crystal transparent display Chinese Optics Letters
2022, 20(1): 013301
1 首都师范大学物理系太赫兹光电子学教育部重点实验室北京成像理论与技术高精尖创新中心, 北京 100048
2 陕西历史博物馆, 陕西 西安 710061
3 陕西省考古研究院, 陕西 西安 710043
本文介绍利用方波激励红外热像法对陕西蒲城元代墓室壁画的无损检测评估结果,为此提出一种重建材料蓄热系数的三维热层析成像定量评估方法,并与脉冲相位热成像法以及主成分热成像法的后期处理结果进行分析比较。实验结果表明,三种方法均能够提高缺陷的检测能力,但三维热层析成像方法可以实现壁画内部病害分布的定量三维评估。最后对其中一整幅壁画进行三维热层析成像,所提方法可以实现空鼓、裂纹、墙体支撑结构的检测和评估,可为壁画揭取搬迁、修复保护及壁画研究提供有用的评估手段和参考信息。
成像系统 方波激励红外热像法 无损检测 热层析 壁画检测 文物保护 光学学报
2021, 41(16): 1611002
1 南京邮电大学 电子与光学工程学院 微电子学院, 江苏 南京 210023
2 南京邮电大学 射频集成与微组装技术国家地方联合工程实验室, 江苏 南京 210023
聚合物分散液晶(PDLC)是液晶微滴分散在聚合物基体中形成的一种具有优异电光性能的材料, PDLC的电光特性对基于PDLC的电光器件的性能具有显著影响。本文对紫外固化光强对PDLC电光特性的影响进行研究。本研究使用紫外照射引发的聚合物诱导相分离方法制备PDLC。在4个不同紫外固化光强(1 mW/cm2、1.8 mW/cm2、3 mW/cm2和9 mW/cm2)条件下制备PDLC样品, 并对4个样品的电光特性如电压-透过率、响应时间和迟滞效应进行研究, 并对实验结果给出了分析。实验结果表明: 随着紫外固化光强的增加, PDLC的阈值电压和饱和电压增加, 开态响应时间ton上升, 关态响应时间toff下降, 同时对于高紫外光强聚合制备的样品迟滞效应也更加明显。本研究表明可以通过改变制备过程中的紫外光强来优化PDLC的电光特性, 从而获得性能优异的基于PDLC的电光器件。
聚合物分散液晶 紫外固化光强 电光特性 响应时间 迟滞效应 polymer dispersed liquid crystal UV light intensity electro-optical properties response time hysteresis effect
1 陕西省考古研究院, 陕西 西安710054
2 甘肃省文物考古研究所, 甘肃 兰州730050
结合X射线荧光光谱、 拉曼光谱和X射线衍射分析, 对甘肃马家塬战国墓地M4出土的11件装饰性硅酸盐珠饰进行了无损分析研究。 依据分析结果将这些样品划分为钠钙硅酸盐玻璃、 铅钡硅酸盐玻璃和釉砂三种类型。 化学成分分析结果表明: 钠钙硅酸盐蜻蜓眼玻璃珠的蓝色眼珠部分采用Co2+着色。 拉曼光谱分析在铅钡体系硅酸盐样品中检测到了人工合成的硅酸钡铜系中国蓝和中国紫颜料, 在钠钙蜻蜓眼玻璃的白色区域检测到了锑酸钙(CaSb2O6)乳浊剂/着色剂。 结合已有的研究结果, 探讨了所分析样品的可能来源及其反映的早期文化和技术交流状况。 含有中国蓝、 中国紫的装饰性珠子的制作材料和工艺应当是受到当时秦人的影响。 而钠钙蜻蜓眼珠的成分特点, 又与新疆等西北地区出土的同类珠子有相似之处。 可见西戎人在玻璃制作技术方面同时受到北方草原民族文化和秦文化的共同影响。 这批样品中以泥芯和玻璃化材料共同组成的装饰珠子, 可能是从釉砂珠向玻璃珠的过渡类型, 这对于研究我国玻璃的起源问题提供了新的参考资料。
X射线荧光 激光拉曼光谱 中国蓝 釉砂 古代玻璃 X-ray fluorescence spectrometry Laser Raman spectroscopy Chinese blue Faience ancient glass 光谱学与光谱分析
2015, 35(10): 2895
1 东南大学 电子科学与工程学院 显示技术研究中心, 江苏 南京210096
2 江苏省信息显示工程技术研究中心,江苏 南京210096
聚合物稳定蓝相液晶(PSBPLC)具有响应速度达到亚毫秒量级, 偏振光独立及工艺无需取向工艺等特点, 在显示技术及光电子器件领域有潜在的巨大应用空间。文章论述了PSBPLC微观相变模型、宏观克尔效应等特性。在此基础上, 论述了蓝相液晶微透镜技术的发展。介绍了PSBPLC实现微透镜阵列的主要结构, 包括圆孔电极的蓝相液晶透镜;曲面电极的蓝相液晶透镜；多电极蓝相液晶GRIN透镜；模式控制的蓝相液晶透镜, 以及采用ZnO纳米棒为电极实现蓝相液晶透镜, 对比了上述几种透镜的结构和特点。
聚合物稳定蓝相液晶 克尔效应 微透镜 polymer-stabilized blue phase liquid crystals kerr effect microlens
1 西北大学文博学院, 陕西 西安 710069
2 砖石质文物保护国家文物局重点科研基地, 陕西 西安 710061
3 西安文物保护修复中心, 陕西 西安 710061
古建油饰彩画中颜料成分的分析鉴定是古建维修、 保护的重要基础工作。 文章利用X射线荧光分析、 X射线衍射分析、 扫描电镜-能谱分析技术, 首次系统地分析检测了来自北京、 山西、 甘肃等中国北方地区的27个古建油饰彩画中的绿色颜料。 结果表明, 其中15个样品使用了巴黎绿这种含铜、 砷的人工合成颜料, 其余样品未检测出矿物颜料, 显色成分应为人工合成的有机物。 在所有分析样品中未检测到古代常用的绿色颜料石绿和氯铜矿的存在。 该研究工作开辟了光谱分析技术应用于古建油饰彩画颜料鉴定的新领域, 为该类文物分析鉴定、 修复材料的选择提供了科学数据。
颜料 光谱分析 巴黎绿 油饰彩画 Pigments Spectral analysis Emerald green Painting and colored drawing
