聚合物分散液晶全息光栅具有电场可调的特点,材料中掺杂纳米银颗粒, 能够有效降低光栅的驱动电压.由于聚合动力学的影响, 会造成纳米银颗粒在光栅中的非均匀分布, 即纳米银在聚合物和液晶区分布含量不均匀, 表现出不同的电场调控特性.通过等效电路建模的方法研究驱动电压阈值与所施加交流电场的频率之间的关系.根据Maxwell-Wagner效应建立纳米银分别被液晶和聚合物包围的等效电路模型, 具体研究在液晶条纹中, 纳米银含量占总纳米银比例不同的条件下, 纳米银掺杂的聚合物分散液晶全息光栅的介电弛豫时间和弛豫振荡的频率数值变化, 进一步调节驱动电场频率, 获得更低的驱动电压阈值.通过最优驱动电场频率范围来初步确定纳米银在光栅中的分布结构, 并证明纳米银颗粒集中在液晶条纹, 少量分布在聚合物条纹中.

设计了基于数字微镜器件(DMD)的荧光显微镜探测系统。该系统不仅能对样品实现荧光成像, 而且能探测不同区域样品激发荧光信号能量的实时变化。实验采用DMD快速加载多通道不同帧率的视频信息, 实现了对激发光束的分割与频率调制。采用光电倍增管采集样品的荧光信息, 荧光信息经模/数转换处理后再进行傅里叶变换、滤波和解调操作, 得到了不同信道区域荧光信号强度随时间变化的曲线。实验结果表明, 将DMD加入到荧光显微镜系统中可以加快集成多通道, 且计算机可调控DMD通道, 能有效提高荧光显微镜的探测效率。

将数字微镜器件加入到荧光显微成像系统中,代替传统共焦显微系统中的照明针孔,利用其调制特性,通过在数字微镜器件上加载不同图片,实现对光束的分割.对马铃薯细胞分别进行四通道、六通道、九通道的荧光细胞探测,同时采用平面反射镜作为样品,测试得到系统的深度响应曲线,分析了系统的分辨率.实验结果表明,数字微镜器件的加入实现了从点对点共焦成像变为多点并行共焦显微成像,提高了显微成像的探测速度,同时具有较高的分辨率.

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。