液晶微滴一般是指尺寸在亚微米和数百个微米间的液晶态小液滴,相关研究是液晶领域新的发展方向之一。液晶微滴受到小尺寸的形状限制,表面锚定能与系统弹性能之间产生强烈的竞争作用,使得液晶微滴具有一些独特的光学性质。例如,传统的胆甾相液晶薄膜是一维布拉格晶体结构,而表面平行取向的胆甾相液晶微滴可以形成三维布拉格晶体结构,同时具有光子晶体的选择性反射能力与球形的高度对称性。此外,当液晶微滴分散在水溶液中,整个表面可以非常便捷地通过水溶液和外界产生信息的交互。基于液晶微滴的这些性质,可以开发多种功能奇特的器件,包括生物传感器和可调谐的微滴激光器等。这些器件大多与液晶对外界刺激的响应特性相关,一方面液晶材料对包括电磁场、应力、光照等外界的刺激具有非常敏感快速的响应,另一方面不同尺寸的液晶微滴对外界的响应也不尽相同。对液晶微滴而言,传统的电驱动与温度驱动都有其限制,光驱动相变具有可远程控制,可局域控制,体积小,工艺简单,响应速度快等优点,因此,研究液晶微滴在光控条件下的特性变化,有利于进一步挖掘液晶微滴的应用潜力。本文利用偶氮苯液晶可以通过外界的光照刺激在向列相液晶和各向同性态之间互相转换的响应特性,将偶氮苯液晶掺杂进胆甾相液晶,研究光控胆甾相液晶微滴相变的特性。研究内容包括相变产生的条件与不同条件下相变的发展过程和相变对胆甾相液晶微滴内部拓扑结构的影响。我们首先研究了在胆甾相液晶微滴的光控相变实验中,偶氮苯液晶掺杂浓度存在的阈值,即达到一定掺杂浓度的液晶微滴可以发生相变,在紫外光的照射下从胆甾相液晶转变为各向同性态。其次,紫外光的照射强度存在阈值,即阈值强度以下的紫外光不能促使胆甾相液晶微滴产生相变。微滴的尺寸对相变也存在影响,尺寸小的微滴在相同条件下更容易产生相变,尺寸大的微滴在紫外光照射下比较难相变。我们也发现光控相变可以改变胆甾相液晶微滴内部的拓扑结构。胆甾相液晶是层状结构,当液晶分子在微滴表面平行取向,微滴趋向于形成洋葱状的同心圆层状结构,光控相变可以打破表面锚定与内部弹性势能间的竞争关系,降低胆甾相液晶在微滴内部结构上的对称性,可控地产生一些独特的结构。胆甾相液晶微滴的结构决定了微滴的光学性质,这有可能为胆甾相液晶微滴带来新的应用。