相位延迟器是一种光学调制器件，是偏光类器件中的一个重要组成部分，它是由一块单轴晶体材料制成的，其光轴方向与通光面平行，其中寻常光和非寻常光以不同的速度行进，因此，一光线相对于另一光线延迟了。最常用的是λ／4波片和λ／2波片，λ／4波片对于分析各种偏振光是有用途的，且广泛的应用于使用偏振光的实验中，如用椭偏测量术对薄膜的厚度和折射率的测量，或对旋光色散，圆偏振二向色性或应变双折射的测量；偏光显微镜如岩石显微镜通常装配有λ／4波片，在某些应用中，例如，探测光强度的光电探测器，需用λ／4波片将部分偏振的光源，退偏成非偏振的光源，对于λ／2波片来说，如果入射振动面相对于半波片的快轴是方位角θ，则透射光相对于入射光束的方位角转动2θ角，利用这个特点可把λ／2波片安装在干涉显微镜的聚光器和广角补偿器中。而对于通过调节电压、压力、声频等变量的可变延迟器可用来调制或改变平面偏振光束的相位，用来测量矿物式样的双折射、流动双折射或透明材料的应力，或者用来分析椭圆偏振光束，例如分析经过双折射材料透射产生的、或由金属表面或镀膜表面反射产生的椭圆偏振光。延迟器件发展至今，它的种类繁多，大体有机械式延迟器、电光式延迟器、压光式延迟器、声光式延迟器等。 液晶作为电光可调谐式延迟器具有以下优点[1]：(1)光谱范围特别宽。许多液晶在紫外、可见光和红外都有较大的双折射率和良好的透射性(除了在液晶电子或分子振动吸收带附近)。(2)其调谐性能决定于所用的液晶材料的双折射率，通常较小的电压(0～3伏)就足以产生较大的 摘要 第2页——门）输出的光束中不会发生偏离。（4）温度对延迟器的影响可通过电压的变化得到补偿。（5）仪器制作简单且成本较低。（6）损耗低、重复率高、稳定性好等优点。国内对。液晶的应用较多，主要是液晶显示技术方面和液晶器件制作方面的研究［’］［’］［‘］，而对它的性质研究却较少，所以对这类器件进行深入的研究是非常必要的。 论文共分四章。第一章主要介绍了延迟器的基本理论和分类：延迟器最基本的公式是队－功…em。），通过各种方式，如改变加在晶体上的电压、声频、压力等变量就可以将ne呗。和各变量联系起来，从而改变通过晶体的光程差，根据这种思想便可做成各种相应的延迟器件，如机械可调谐式延迟器、电光可调谐式延迟器、压光可调谐式延迟器、声光可调谐式延迟器等。第二章介绍了各种延迟器件的组成结构、特点和应用理论：首先讨论了机械不可调式延迟器，有单波段延迟器和消色差延迟器，对于单波段延迟器，它们可以方便地改变入射光的偏振方向或偏振状态，但是延迟量和波长有关，从而限制了调节的范围，另外还有对温度和入射光的方位较敏感等缺点；对于消色差延迟器虽然可使延迟量在一定程度上与波长无关，但对温度和入射光方向变化仍然非常的敏感；第二个讨论了机械可调式延迟器，它们可通过方便地调节晶体的厚度来改变通过晶体的光程差，但同时也具有调节范围窄，要求调节的精度高等缺点；然后讨论了声光可调谐式延迟器，它们是通过改变通过晶体的声频来改变通过晶体的光程差，对于共轴声光调制器虽然可能获得大的带宽，但不能同时有高的衍射效率，而非共轴声光调制器的带宽较窄，但有较高的衍射效率；接着讨论了压光可调谐式延迟器，它们是通过改变 摘要 第3 页 加在晶体上的压力来改变通过晶体的光程差，具有较大的 孔径角、应用材料较广、高弹性等优点，但也具有很难保 证受力的均匀性等缺点；最后讨论了电光可调谐式延迟器， 它们是通过调节加在晶体上的电压来改变通过晶体的光程 差，目前应用较广的调节方式是纵向电光调制和横向电光 调制，对于横向电光调制可以使晶体的半波电压大为降低， 调制电压的幅度人可比纵场调制时降低l—2个数量级， 这有利于降低控制电路的成本，实现驱动装置的小型化， 但横场调制中自然双折射的干扰需要设法消除。而对于纵 向电光调制所需的外加电压与电光晶体的横向尺寸无关， 适合用于孔径通光的情况，其缺点是半波电压高到上千伏。 我们所要讨论的液晶电光可调谐式延迟器虽然也属于电光 可调谐式延迟器，但它具有以往电光可调谐式延迟器件所 没有的优点，如：调节电压低、稳定性好、重复率高、良 好的透光性等优点，所以对液晶电光可调谐式延迟器进行 研究具有很大的意义。第三章详细地论述了液晶的发展简 史、材料组成、应用理论及测试系统等。主要是讨论了它 的电光性质、液晶盒的组成和实验测试系统的组成等问题。 第四章首先通过简化的理论测量了可调谐式液晶延迟器在 一定的波长下随电压变化的双折射率，然后通过液晶调节