Cascaded holography coupled with the secret-sharing scheme has recently gained considerable attention due to its enhanced information processing and encryption capabilities. Here, we propose a new holographic iterative algorithm and present the implementation of cascaded liquid crystal (LC) holography for optical encryption. Each LC layer acts as the secret key and can generate a distinct holographic image. By cascading two LC elements, a new holographic image is formed. Additionally, we showcase the dynamic optical encryption achieved by electrically switching LCs with combined electric keys. This work may offer promising applications in optical cryptography, all-optical computing, and data storage.

圆偏振光是光矢量端点轨迹为圆的光，它在传播时光矢量的大小不变而振动方向随相位而改变。通常，非偏振光首先通过偏振片转化为线偏振光，再通过λ/4波片分解为左旋或右旋圆偏振光。这一物理过程所获得的圆偏振光能量损耗一般超过50%。而通过构筑聚集诱导发光手性液晶分子直接获得圆偏振光，可以获得高的荧光量子效率和大的不对称因子，有效降低了能量损耗。因此，聚集诱导发光手性液晶受到了研究人员的广泛关注。本文基于聚集诱导发光基团修饰手性液晶分子的设计与合成，以及手性聚集诱导发光分子体系掺杂向列相液晶这两类方法，综述了本领域的研究进展，讨论了聚集诱导发光液晶分子结构设计和聚集态的形成对圆偏振发光和聚集诱导发光性能的影响，展望了这种新型光学材料所面临的机遇和挑战。

向列相液晶是一种研究空间光孤子的绝好的非局域非线性介质。为了对向列相液晶中空间光孤子的偏转进行灵活的调制，设计了具有梳状电极结构的液晶盒。对这种定制电极结构的液晶盒施加电场可以实现向列液晶在周期阵列内的调制，从而实现了向列子和向列子对的可控偏转。在液晶分子的不同取向区域，入射激光束形成的向列子可以产生不同角度的偏转。当光束入射到定制电极宽度为910 μm的液晶盒中，通过改变光束的入射位置可以实现单光束约60°范围内的偏转。双光束入射到不同的位置可以形成多种偏转组合形式。改变光束的入射角度，可以观察到向列子对在界面处的非线性全反射。此外，将定制条纹电极的宽度更改为300 μm后，向列子对可以实现平行传输到相互会聚或发散之间的切换。这些关于向列子偏转的调控方法可以在全光电路和光通信中发挥重要作用。

液晶显示领域中的一个重要研究方向是液晶电光性能的改善。近年来，液晶-纳米科学见证了纳米掺杂增强液晶电光性质的范式转变。一方面，纳米颗粒具备特殊的理化性质能有效改善分散基质的性质；此外，纳米掺杂的液晶复合体系制备工艺简单、电光特性卓越，在显示领域占据重要地位。利用液晶与纳米颗粒间的不同相互作用，研究人员设计了一系列具有高稳定性、低成本、可调谐和可持续的电光器件。然而，纳米颗粒的掺杂有可能造成结构缺陷，不利于液晶的稳定。因此，纳米颗粒的选择是影响液晶电光性能的关键。本文概述了液晶-纳米复合体系的电光特性，着重讨论了纳米颗粒与液晶分子间可能存在的相互作用。同时，综述纳米颗粒掺杂液晶的研究现状，根据纳米颗粒类型总结了纳米掺杂对液晶电光性能的影响，并在此基础上，对未来液晶显示技术与纳米技术的结合进行了展望。

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。

在电场作用下，同心圆柱筒中的介电作用及挠曲电作用具有与平面液晶盒中不同的性质。本文在轴向强锚定边界条件下，对柱筒内添加手性剂的向列相液晶5CB施加径向电场，分别研究了介电效应和挠曲电效应对指向矢分布的影响。基于液晶连续体弹性理论和有限差分迭代方法，计算了体平衡态方程。通过数值计算发现，挠曲电系数e₁、e₃具有不同的取向作用。本文的模拟结果为电场作用下柱筒内手性向列相液晶指向矢结构的预测提供了更全面的理论分析，对液晶挠曲电系数的测量也具有一定的指导意义。

液晶作为液态和固态之间的中间态，具有液体的流动性和晶体的各向异性，其指向矢灵活可调，从微波到紫外都有广泛应用。近年来液晶光子学在太赫兹波段展现出巨大应用前景，本文综述了基于液晶的太赫兹源、可调太赫兹器件和太赫兹探测器的研究进展，探讨了未来液晶太赫兹光子学的发展趋势，如新型铁电向列相、液晶拓扑在太赫兹领域的应用，多模式、多参量的太赫兹波按需产生、调制与探测等。

从海洋到天空，从物理到生物系统，孤子无处不在并且在各式各样的非线性系统中被观测到。液晶作为一种典型的非线性材料，除了被广泛应用于显示器领域，还经常被作为对孤子研究的理想材料。由于其在基础物理科学以及各种应用领域中的潜在价值，液晶孤子在近些年受到了越来越多的关注。本文介绍了近年来耗散型液晶孤子（指向子）最新的实验研究进展，重点介绍了其在非手性和手性向列相液晶中开展的指向子的实验研究进展。新型的耗散型液晶孤子（即指向子）具有复杂多样的非线性动态行为，将在光学和微流控领域产生潜在应用。

The blue phase, which emerges between cholesteric and isotropic phases within a three-dimensional periodical superstructure, is of great significance in display and photonic applications. The crystalline orientation plays an important role in the macroscopic performance of the blue phase, where the single crystal shows higher uniformity over the polydomain and monodomain, resulting in higher Bragg reflection intensity, lower hysteresis, and lower driving voltage. However, currently reported methods of forming a single-crystal blue phase based on thermal controlling or e-beam lithography are quite time-consuming or expensive for large-scale fabrication, especially in the centimeter range, thus hindering the broad practical applications of single-crystal blue-phase-based photonic devices. Herein, a strategy to fabricate a large scale single crystalline blue-phase domain using holography lithography is proposed. Defect-free single-crystal domains both in blue phase I and blue phase II with a desired orientation of over 1 cm² are fabricated based on a nanopatterned grating with periodic homeotropic and degenerate parallel anchoring, with colors from red and green to blue. This holography lithography-assisted strategy for fabrication of a large-scale single-crystal blue phase provides a time-saving and low-cost method for a defect-free single crystalline structure, leading to broad applications in liquid crystal displays, laser devices, adaptive optics elements, and electro-optical devices.

Electrically driven structural patterns in liquid crystals (LCs) have attracted considerable attention due to their electro-optical applications. Here, we disclose various appealing reconfigurable LC microstructures in a dual frequency nematic LC (DFNLC) owing to the electroconvection-induced distortion of the LC director, including one-dimensional rolls, chevron pattern, two-dimensional grids, and unstable chaos. These patterns can be switched among each other, and the lattice constants are modulated by tuning the amplitude and frequency of the applied electric field. The electrically switchable self-assembled microstructures and their beam steering capabilities thus provide a feasible way to tune the functions of DFNLC-based optical devices.