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研究生:盧中平
研究生(外文):Lu, Chung-Ping
論文名稱:兆赫波段下可調式電控液晶相位延遲器反應時間之改善
論文名稱(外文):Improvement on the response time of electrically tunable liquid crystal terahertz phase shifter
指導教授:趙如蘋
指導教授(外文):Pan, Ru-Pin
學位類別:碩士
校院名稱:國立交通大學
系所名稱:電子物理系所
學門:自然科學學門
學類:物理學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2010
畢業學年度:98
語文別:中文
論文頁數:94
中文關鍵詞:液態晶體相位延遲器兆赫波反應時間
外文關鍵詞:Liquid crystalphase shifterTHz waveresponse time
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液態晶體被廣泛應用在可見光波段之光學元件上,但在兆赫波段之元件卻相當缺乏。本實驗室已成功製作出兆赫波段下電控液晶相位延遲器,但是此元件的厚度較厚,使得反應時間較慢。本論文利用雙頻液晶不同頻率擁有不同介電異方性的特性來改善元件的反應時間。
由實驗結果發現利用雙頻液晶所製作的兆赫波段下電控液晶相位延遲器擁有很快的turn back反應時間,但turn on反應時間卻相當慢。經由配向膜和操作頻率的改進,成功利用垂直配向的雙頻液晶、操作頻率在500Hz和100kHz之間切換,可增快兆赫波段下電控液晶相位延遲器的反應時間達5﹪。

Liquid crystal (LC) has been widely used for optical components in visible light range. However, it is short of optical components in the terahertz (THz) frequency range. Our group had demonstrated an electrically controlled liquid crystal THz phase shifter. Because the LC layer of these THz components is thick, the response time is very slow. In this thesis, the response time is improved by using dual-frequency liquid crystal with different dielectric anisotropy at different applying frequencies.
In this work, the dual-frequency liquid crystal THz phase shifter has been demonstrated. The turn back response time of this THz phase shifter is fast, but the turn on response time is very slow. By using switching frequency between 500Hz and 100kHz in a homeotropically aligned dual-frequency liquid crystal THz phase shifter, we have successed in reducing the response time up to 5 ﹪.

摘 要 i
ABSTRACT ii
致謝 iii
目錄 iv
表目錄 vi
圖目錄 vi
第一章 緒論 1
1-1實驗動機與目的 1
1-2液態晶體簡介 3
1-3雙頻液晶特性簡介 4
第二章 基本原理 5
2-1加電壓之穿透率 5
2-2兆赫波量測系統介紹 7
2-3兆赫波段下的折射率分析 10
2-4相位延遲(Phase shift) 13
2-5反應時間 15
2-6反應時間的量測方法 18
第三章 樣品製作 19
3-1液晶樣品的製作 19
3-2清洗玻璃 19
3-3鍍配向膜 20
3-3-1鍍水平配向膜 20
3-3-2鍍垂直配向膜 21
3-4磨刷配向膜 21
3-5切割間隙物(Spacer) 22
3-6封裝液晶樣品盒 22
第四章 實驗結果與分析 23
4-1調變頻率之加電壓量穿透率求Ki 24
4-2兆赫波段下雙頻液晶的折射率ne、no 28
4-3相位延遲實驗結果 32
4-3-1雙頻液晶(MLC-2048)的相位延遲 34
4-3-2正型液晶(E7)的相位延遲 36
4-3-3正型液晶(MDA-00-3461)的相位延遲 37
4-4反應時間實驗結果 38
4-4-1 三種液晶反應時間的結果與比較 40
4-4-2 不同的表面配向膜對反應時間的影響 45
4-4-3 改變操作頻率對反應時間的影響 49
4-4-4 反應時間量測的結果和理論之比較 53
第五章 結論與未來展望 55
5-1結論 55
5-2未來展望 56
參考文獻 57

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