液晶蓝相态通常存在于手性向列相与各向同性态之间,由扭曲双螺旋结构与其间的缺陷共同构成。蓝相液晶有很多优点,具有毫秒级响应时间;自组装的扭曲双螺旋结构以及宏观光学各相同性。但是蓝相液晶同样存在较明显的缺点,其热稳定性差,液晶蓝相态的温宽通常只有1-2度。针对蓝相液晶热稳定性差的问题,研究学者们提出了聚合物稳定蓝相液晶的方法,可以将蓝相液晶温宽扩大至近百度。并在此基础上,提出了模板化蓝相液晶的概念,可以通过聚合物模板和常规向列相液晶重构出蓝相液晶,其稳定温宽可达数百度。胆甾相液晶独有的螺旋结构所产生的布拉格反射被广泛的应用到光学滤波器中。它的中心波长和带宽可以通过电压和温度来调谐。然而,胆甾相液晶滤波器的带宽普遍太宽,无法应用到窄带宽滤波器当中,而且多层膜胆甾相滤波器的制备过程与结构较复杂。基于上述问题,本文提出一种基于模板化蓝相液晶的多波长滤波器。论文首先研究了模板化单畴蓝相液晶的制备工艺,通过调节聚合物稳定蓝相液晶的手性配比,获得了反射波长分别在红色,绿色,蓝色的单畴蓝相液晶。并利用模板化工艺重构出了单畴蓝相,同时对聚合物单畴蓝相液晶和模板化单畴蓝相液晶的特性进行分析,手性剂含量分别为3.6wt%、3.42wt%和3.13wt%的聚合物稳定单畴蓝线液晶与模板化单畴蓝相液晶的反射波长分别约为455 nm/457 nm、521 nm/525nm和651nm/655 nm,反射波形的半高宽分别为12 nm/12 nm、14 nm/14 nm和16 nm/18 nm。两类器件的反射波中心波长与波形的半高宽基本一致。论文研究了入射光在不同角度下对单畴蓝相液晶滤波器中心波长的影响,当入射光角度从0~o到60~o变化,其中心波长蓝移量为59 nm。而胆甾相液晶滤波器蓝移量为120 nm,单畴蓝相液晶中心波长角度特性更稳定。论文还研究了多层模板蓝相液晶滤波器的特性,利用多个单模板的集成,重灌液晶后获得多层模板蓝相液晶滤波器,可以反射多个波长。多层模板蓝相液晶的反射波长与单层模板的反射波长基本一致,具有优异的稳定性,并且模板可以多次重复利用。与胆甾相液晶滤波器对比,模板化蓝相液晶的带宽更窄。另外,中心波长可以通过制作过程和优化材料配比来调谐。现有的模板化蓝相液晶制成工艺较复杂,需要在蓝相液晶聚合稳定后洗去液晶与其余反应的残留物才能形成蓝相液晶模板,浪费大量的材料与时间。文章提出了一种数字激光直写法来实现蓝相液晶模板的直接制备,通过空间光调制器中形成的涡旋光在聚合物中曝光,直接在聚合物膜中构造双扭曲螺旋结构,形成蓝相液晶模板。这种模板的光学直写法简便易行可控,只是对使用的激光有较高的要求。