将手性螺烯化合物掺杂到小分子向列相液晶中, 制备了光响应胆甾相液晶(Cholesteric Liquid Crystal, ChLC)复合体系, 以实现光驱动液晶分子取向技术。考察了不同强度的紫外光辐照下光响应ChLC的螺距变化规律, 以及ChLC的动态取向行为。结果表明, 光响应ChLC的螺距具有明显的紫外光强度寻址特性, ChLC会随着螺距的增长从混乱无序的焦锥织构转变为均一取向的平面织构, 转变程度和转变速度随着紫外光强度的增加而增大, 响应时间可从600 s缩短至60 s。但关闭紫外光后, 由于螺距的剧烈变化, 高强度紫外光所引导的平面织构会变回焦锥织构。采用多阶段制程的紫外光辐照方案, 通过对不同阶段的紫外光强度进行适当调节, 可以实现快速响应并且取向效果稳定的光驱动技术。

胆甾相液晶具有自发的螺旋排列, 是一个有趣又引人入胜的手性超分子各向异性体系。近几年胆甾相液晶体系, 特别是光调谐的胆甾相液晶在新领域的应用出现令人欣喜的研究结果。本文综述了近几年光调谐的胆甾相液晶在滤波、液晶光栅以及液晶激光中的研究成果。具有光调谐特性胆甾相液晶在特殊需求的光学器件中的应用将是胆甾相液晶研究的一个很有潜力的研究方向。

为了制得既能够提供黑色同时又具备高透过率的光阀，本文制备了一种能在反射态和透明态之间切换的主动电场可控性液晶光阀。该光阀主要选用3种偶氮类二向色性染料掺杂螺距位于红外区的胆甾相液晶，并详细地研究了螺距对液晶光阀电光性能的影响。实验结果表明：随着螺距的增大，Vth、Vsat和ton均逐渐减小，其中，最大的Vth和Vsat分别仅为6 V和20 V左右，ton也仅为0.878 ms，并且该薄膜的透过率在电场的作用下可达80%以上。因此，所制备的DDCLC薄膜既满足了透明显示面板高透过率的要求，又提高了其能见度。

制备具有外部谐振腔的胆甾相液晶激光器件。采用镀有多层膜的ITO玻璃作为基板, 取向后制备1D-PC/CLC/1D-PC 结构的胆甾相液晶激光器件。该激光器件在532 nm的Nd∶YAG倍频脉冲激光器泵浦下能够出射双模激光。出射激光峰位分别位于600 nm 和650 nm, 对应于胆甾相液晶的短波边缘和长波边缘, 并且激光的发射阈值明显低于普通的盒式胆甾相液晶激光器件。此激光器件可以通过电压控制在单模发射和多模发射之间切换, 电控的阈值电压仅为6 V。

利用紫外光吸收染料诱导胆甾相液晶体系形成螺距梯度，制备了具有宽波反射特性的胆甾相液晶聚合物薄膜。研究表明，由于紫外光吸收染料的存在，在紫外光诱导聚合的过程中,在复合材料中将形成紫外光强度梯度，进而形成手性单体的浓度梯度，最终制备了可反射可见光区红蓝绿三色光的胆甾相液晶聚合物薄膜。扫描电镜测试结果表明，胆甾相液晶聚合物薄膜的断面形貌具有螺距的梯度分布。该类材料在可调控光的智能玻璃和光学元器件等领域具有应用潜力。

为了研究带宽可调型光学滤波器，采用对手性液晶膜施加电压的方法，对手性液晶布喇格反射带宽随外加电场的变化规律进行了分析和测量。实验结果表明，在外加电场到达一定的阈值后，液晶分子要旋转一定的角度；在外加电场和液晶盒边界条件的共同限制下，手性液晶的螺距在螺旋轴方向上形成了梯度变化，造成了手型液晶布喇格反射带宽的加宽，且反射带宽随外加电压的增加而增加，以此可制成带宽可调型光学滤光片。