针对在平视显示技术中对高性能全息光栅快速检测的要求, 本文提出一种全自动测量及记录系统。该系统基于步进电机精密旋转台及 labview编程控制技术。运用该系统对采用卤化银制备的全息透射位相型光栅的多种光学性能全自动检测。通过对不同波段 360°全方位入射条件下光栅的透射率变化, 分析光栅的衍射特性, 并得到优化光栅衍射效率的制备方法。全息光栅 360°检测装置能够在平视显示技术中为全息光栅的放置位置提供有效的数据支持。

针对全息材料的热膨胀,研究了温度变化时,全息光栅条纹结构的变化情况并对多块不同制备条件下记录的反射型全息光栅进行20 ℃到80 ℃间的温度特性测量。测量结果表明,反射型全息光栅的衍射布拉格峰随温度变化而平移,最大衍射效率也因此改变。此外,反射型全息光栅对温度变化的敏感性与其条纹周期有关。

介绍了一种基于聚合物分散液晶材料的连续调焦电控透镜.在聚合物分散液晶盒的上表面电极上刻蚀圆孔，形成一个非对称电极，在液晶盒上下极板之间，诱发一个非均匀电场，从而引起聚合物分散液晶材料的折射率非均匀分布，形成电控变焦透镜.阐述了聚合物分散液晶可调焦透镜的基本原理，分析了透镜孔径对聚合物分散液晶透镜焦距的影响,在直径3 mm和6 mm的圆孔条件下，分别测量了透镜焦距随电压的变化关系.结果表明:电压从50 V加到170 V的过程中，透镜焦距逐渐减短，刻蚀3 mm圆孔的聚合物分散液晶盒焦距从1.361 63 m到0.429 21 m，刻蚀6 mm圆孔的聚合物分散液晶盒焦距从1.769 92 m到0.548 43 m.

报道了纳米银颗粒的局域表面等离子体共振能显著提高全息聚合物分散液晶 (H-PDLC)光栅的衍射效率。着重分析了球形纳米银颗粒在PDLC中的表面等离子体共振特性，根据Mie理论，模拟计算了球形纳米银颗粒在PDLC材料中的消光光谱并得出了相应的表面等离子体共振峰值，且该值与用光谱仪测得的材料吸收峰值相近。同时，根据准静态近似理论，模拟了球形纳米银颗粒在特定波长的光照射下的球内外电场分布。证明了球形纳米银颗粒在聚合物分散液晶材料中发生表面等离子体共振，当用与共振峰值相近的激光对材料进行曝光时，可以增强液晶与聚合物的相分离过程，所制备的光栅样品结构更加整齐平滑，从而提高了光栅的衍射效率。

研究了相位型电控全息聚合物分散液晶（H-PDLC）菲涅耳透镜的制备及其特性。采用马赫曾德尔干涉光路产生与菲涅耳波带片环带结构相同的干涉图样，以全息记录的方式对聚合物分散液晶（PDLC）材料进行曝光，制作出H-PDLC菲涅耳透镜。用所制得的透镜进行了透射与衍射实验、多焦点变换成像实验以及电控光学衍射特性实验。实验结果表明H-PDLC菲涅耳透镜是一种衍射型光学元件，其光学衍射特性可受电场信号的调控。在633 nm波长下，测得透镜的主焦距约为33 cm，用菲涅耳波带片衍射理论研究了H-PDLC菲涅耳透镜多重成像的机理，演示了H-PDLC菲涅耳透镜多焦点的变换成像，讨论了这种变换成像的规律。

报道了一种基于掺杂纳米银聚合物分散液晶（PDLC）材料的高衍射率全息电控光栅的制备及特性。通过在原有聚合物分散液晶材料体系中添加适量的纳米银颗粒以制备体全息光栅，实验研究了掺杂不同质量比的纳米银颗粒对全息聚合物分散液晶（H-PDLC）体光栅的衍射效率、驱动阈值电压、响应时间的影响。实验结果表明，通过掺杂纳米银材料，能够优化聚合物和液晶两相分离结构，使聚合物与液晶分离更加彻底，显著提高H-PDLC体光栅的一级衍射效率，同时能改善体光栅的电光特性，缩短响应时间。初步分析表明，由于纳米银颗粒的表面等离子体效应和体系折射率匹配的优化改善了H-PDLC光栅的特性。

报道了采用全息聚合物分散液晶(H-PDLC)布拉格光栅阵列斩波调制的四通道频分复用荧光共焦显微探测系统的实验研究。通过高衍射率H-PDLC布拉格光栅将单束激光分成四束激发光并进行不同频率的载频调制，将激发光聚焦到生物样品上产生荧光信号并采集后，再通过傅里叶变换、滤波和解调，最后将采集到的信号还原成四路荧光信号强度随时间变化的曲线。实验搭建了激发光中心波长为405 nm的四路频分复用荧光探测系统，并成功探测到鼠神经海马细胞样品中激发的四点荧光信号的图像以及强度变化信息。