Steuerbare optische Phasenmodulatoren mit Flüssigkristallzellen:
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Karlsruhe
Inst. für Theoretische Elektrotechnik und Messtechnik
1996
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| Series: | Forschungsberichte aus dem Institut für Theoretische Elektrotechnik und Messtechnik der Universität Karlsruhe
5 |
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INHALT
IX
INHALT
1
EINLEITUNG
1
2
GRUNDLAGEN
DER
FLUESSIGKRISTALLZELLEN
5
2.1
MESOMORPHE
PHASEN
.
5
2.2
ANISOTROPIE
FLUESSIGKRISTALLINER
SCHICHTEN
.
7
2.2.1
ELEKTRISCHE
ANISOTROPIE
.
7
2.2.2
OPTISCHE
ANISOTROPIE
.
8
2.2.3
MECHANISCHE
ANISOTROPIE
.
10
2.3
AUFBAU
DER
FLUESSIGKRISTALLZELLEN
.
10
2.4
JONES-MATRIX-METHODE
.
11
3
GRUNDLAGEN
DER
PHASENMODULATION
14
3.1
LICHTAUSBREITUNG
HINTER
PHASENMODULATOREN
.
16
3.1.1
SKALARE
BEUGUNGSTHEORIE
.
16
3.1.2
IDEALE
LINSE
.
18
3.1.3
BERECHNUNG
DES
BEUGUNGSINTEGRALS
.
19
X
INHALT
3.1.4
IDEALE
STUFENLINSE
.
22
3.2
HOLOGRAFISCHE
OPTISCHE
ELEMENTE
.
24
3.2.1
HOLOGRAFIE
.
24
3.2.2
COMPUTERGENERIERUNG
DES
HOE
.
26
3.3
FLUESSIGKRISTALL-PHASENMODULATOREN
.
29
3.3.1
ZELLEN
MIT
PASSIVER
MATRIX
.
29
3.3.2
ZELLEN
MIT
AKTIVER
MATRIX
.
31
3.4
AUFGABENSTELLUNG
.
34
4
NEMATISCHE
FLUESSIGKRISTALL-PHASENMODULATOREN
36
4.1
EIGNUNG
BEKANNTER
ZELLTYPEN
ZUR
PHASENMODULATION
.
38
4.1.1
FREEDERICKSZ-ZELLE
.
38
4.1.2
DAP-ZELLE
.
41
4.1.3
VERDRILLTE
ZELLEN
.
41
4.2
AUFBAU
DES
FQM-MODULATORS
.
43
4.3
DIMENSIONIERUNG
DER
FREEDERICKSZ-ZELLE
.
46
4.3.1
SCHICHTDICKE
.
47
4.3.2
ELEKTRODENBREITE
.
52
4.4
REALISIERUNG
DES
FQM-MODULATORS
.
55
5
SMEKTISCHE
FLUESSIGKRISTALL-PHASENMODULATOREN
58
5.1
SYMMETRIEEIGENSCHAFTEN
UND
FERROELEKTRIZITAET
.
59
INHALT
XI
5.2
FERROELEKTRISCHE
FLUESSIGKRISTALLZELLEN
.
63
5.2.1
OBERFLAECHENSTABILISIERTE
ZELLE
.
63
5.2.2
DHF-ZELLE
.
66
5.3
SIMULATIONSPROGRAMM
SMECTIX
.
67
5.3.1
BERECHNUNG
DES
DEFORMATIONSPROFILS
.
67
5.3.2
BEWEGUNGSGLEICHUNG
.
70
5.3.3
BERECHNUNG
DER
ELEKTRO-OPTISCHEN
EIGENSCHAFTEN
.
71
5.3.4
IMPLEMENTIERUNG
VON
SMECTIX
.
73
5.4
REALISIERUNG
DER
DHF-ZELLE
.
73
5.4.1
FERTIGUNGSTECHNOLOGIE
.
73
5.4.2
ELEKTRO-OPTISCHE
EIGENSCHAFTEN
DER
ZELLE
.
77
5.4.3
DIREKTORKONFIGURATION
.
77
5.4.4
OPTISCHE
EIGENSCHAFTEN
.
79
5.4.5
DYNAMISCHE
EIGENSCHAFTEN
.
82
6
ANWENDUNGEN
85
6.1
ADAPTIVE
LINSEN
.
85
6.1.1
ANSTEUERUNG
DER
LINSE
.
85
6.1.2
SYMMETRISCHE
LINSE
.
87
6.2
LASER-RASTERMIKROSKOP
.
88
6.2.1
MESSPRINZIP
.
88
XII
INHALT
6.2.2
FLUESSIGKRISTALL-OBJEKTIV
.
90
6.2.3
MESSUNGEN
.
92
6.3
HOLOGRAFISCHE
ELEMENTE
MIT
FLUESSIGKRISTALLZELLEN
.
94
7
ZUSAMMENFASSUNG
UND
AUSBLICK
97
A
ZUR
SIMULATION
VON
DHF-ZELLEN
99
A.L
HERLEITUNG
DER
ENERGIETERME
.
99
A.2
TRANSFORMATION
DER
KOORDINATENSYSTEME
.
100
A.3
ERMITTLUNG
DES
OPTISCHEN
DREHWINKELS
.
101
B
DATEN
DER
FLUESSIGKRISTALLSUBSTANZEN
103
LITERATUR
104 |
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