結論與未來展望

利用兆赫波時域頻譜儀(THz-TDS)量測 MBBA 和 PAA 兩種向列型液 晶在兆赫波段下的光學性質。

我們將 MBBA 在液晶態和液態下的吸收現象和 PAA 在液晶態下的 吸收現象對文獻[13]的結果去做比較，結果如圖 5.1、圖 5.2 以及 圖 5.3 所示。圖 5.1(a)是我在 26℃液晶態時量測到 MBBA 的折射率 虛部，在 0.2 ~ 1.6THz 範圍間沒有明顯的吸收現象；圖 5.1(b)是 文獻在 30℃液晶態時的吸收光譜，量測範圍約 1 ~ 7THz，在 4.05THz 左右有一個明顯的吸收現象，在 6THz 左右有一個比較小的吸收現 象。圖 5.2(a)是我在 39℃液態時量測到 MBBA 的折射率虛部，在 0.2

~ 1.6THz 範圍間沒有明顯的吸收現象；圖 5.2(b)是文獻在 55℃液 態時的吸收光譜，量測範圍約 1 ~ 7THz，在 4THz 左右有一個明顯 的吸收現象，在 6THz 左右有一個比較小的吸收現象。圖 5.3(a)是 我在 118℃液晶態時量測到 PAA 的折射率虛部，在 0.2 ~ 1.2THz 範 圍間沒有明顯的吸收現象；圖 5.3(b)是文獻在 122℃液晶態時的吸 收光譜，量測範圍約 1 ~ 6THz，在 3THz 左右有一個明顯的吸收現 象，在 1.65THz 左右有一個比較小的吸收現象。

實驗結果顯示 MBBA 在液晶態的兆赫波段下雙折射率範圍 0.080 ~ 0.127。根據文獻[22][23]，MBBA 在液晶態的可見光(範圍約在 390 ~

750nm)下雙折射率範圍約在 0.107 ~ 0.154，如圖 5.4。因此可以看 到 MBBA 在兆赫波段下的雙折射率會比在可見光下的雙折射率還 小，但 MBBA 在兆赫波段下的雙折射率仍然比一般物質還大，且在兆 赫波低頻(0.2 ~ 1.6THz)的吸收現象較不明顯，所以 MBBA 在兆赫波 低頻時且室溫下仍然可以拿來做一些兆赫波元件的應用。PAA 在溫 度 118℃的兆赫波段下的雙折射率約為 0.06。根據文獻[25]，PAA 在液晶態的可見光(範圍約在 580 ~ 645nm)下雙折射率範圍約在 0.194 ~0.274，圖 5.5 是在 16978cm^-1時隨溫度變化的雙折射率圖。

因此可以看到 PAA 在兆赫波段下的雙折射率會比在可見光下的雙折 射率還小，但 PAA 在兆赫波段下的雙折射率仍然可以用在兆赫波元 件，且在兆赫波低頻時的吸收現象也不明顯，再加上其液晶態的溫 度範圍 118℃~136℃的高溫，所以可以拿來做一些在兆赫波低頻下 且操作溫度較高的兆赫波元件的應用。表 5.1 為 MBBA 在液晶態時的 折射率實部和虛部的範圍，以及在特定頻率下的雙折射率。表 5.2 為 PAA 在溫度 118℃和 119℃時折射率實部和虛部的整理。

未來的展望是希望能改善兆赫波時域頻譜儀系統，使其可信訊號 可以變大，以利於我們在研究不同液晶時，可以從更寬的兆赫波頻 率裡找出液晶在兆赫波段下的光學性質；此外解決 PAA 液晶樣品在 高溫下液晶會滲漏的問題，並完整量測 PAA 在兆赫波段下液晶態以

及液態時的光學常數；還有尋找更大的雙折射率、化學結構穩定且 在兆赫波段下低吸收和低耗損的液晶材料，製作成更好的兆赫波液 晶元件。

MBBA

( N-(4-Methoxybenzylidene)-4-butylaniline )

表 1-1.1 MBBA 液晶的相關資訊

PAA (4,4'-Azoxyanisole)

Transition temperature crystalline phase

to nematic phase

118 ˚C

nematic phase to isotropic phase

136 ˚C

表 1-1.2 PAA 液晶的相關資訊

(a)

director

(a) (a)

director

(b)

director

(b) (b)

director

(c)

director

(c)

director

圖 1-2.1 液晶的種類(a)向列型液晶(b)層狀液晶(c)膽固醇型液晶

玻璃品名規格 外觀

表 2-1-1.1 玻璃基板規格及外觀

Sample The LC layer thickness

The thickness of two fused silica of sample

cell

The thickness of two fused

silica of reference cell MBBA 0.254 mm 6.328 mm 6.329 mm

PAA

0.258 mm(e-ray)

0.286 mm(o-ray) 6.327 mm 6.329 mm

表 2-1-5.1 液晶樣品與參考樣品的厚度

圖 2-2.1 液晶座標轉換示意圖

圖 2-2.2 液晶樣品拍照示意圖

光源 相機

P Sample A

X '

X

Y

Y '

ϕ

Sample

0 度 45 度

MBBA

圖 2-2.3 MBBA 樣品在正交偏振片下旋轉 0 度、45 度的光強度變化。

10μm

5μm

5μm 20μm

LT- GaAs 基板 Ni/Ge/Au合金 10μm

5μm

5μm 20μm

LT- GaAs 基板 Ni/Ge/Au合金

圖 2-3.1 (a)兆赫波產生器與接收器天線；

(b)低溫成長之砷化鎵能帶圖。

圖 2-3.2 兆赫波時域頻譜系統 Emitter

Detector

Delay Stage

PBS Femtosecond laser

Sample

Parabolic mirror

Parabolic mirror

Wave vector

價帶

導帶

0.3 eV 0.46 eV

L

Energy

Γ

1.43 eV

X

Wave vector

價帶

導帶

0.3 eV 0.46 eV

L

Energy

Γ

1.43 eV

X

(a) (b)

0 10 20 30 40 50 60

THz field

Delay time(ps)

0 10 20 30 40 50 60

THz field

Delay time(ps)

圖 2-3.3 兆赫波時域訊號 (a)未除濕之訊號；(b)除濕之訊號

Power spectrum

Frequency(THz)

Power spectrum

Frequency(THz)

圖 2-3.4 兆赫波時頻域圖 (a)水氣吸收頻譜圖；(b)除濕後頻域圖

(a) (b)

(a) (b)

圖 2-4.1 加熱系統圖。一組銅製恆溫組(內部)；一組鐵氟龍(外部) 。

圖 2-4.2 加熱系統溫度測試圖

圖 2-5-1.1 液晶清亮點量測裝置圖

氦氖雷射 光檢器

MK1加熱溫控系統

P 液晶樣品 A

0 500 1000 1500 2000 2500

25.0 25.5 26.0 26.5 27.0

Temperature(o C)

Time(s)

2100 2200 2300 2400 2500

26.999 27.000 27.001 27.002 27.003 27.004 27.005 27.006

Temperature(oC)

Time(s)

Set T=27℃

圖 3-1.1 (a)參考樣品；(b)液晶樣品 Eref(t)

dw1 dw2

石英玻璃

E₀(f) 兆赫波

ds d_s dw4

液晶

d_w3

Es(t) 配向方向

E0(f) 兆赫波

(a) (b)

圖 4-1-1.1 MBBA 液晶樣品(26℃)與參考樣品 THz 時域圖。

圖 4-1-1.2 MBBA 液晶樣品在 26℃~32℃非尋常光 THz 時域圖。

25.5 26.0 26.5 27.0 27.5

-0.0015

THz Field (a.u.)

Time delay (ps)

n_e of MBBA

Field (a.u.)

Time delay (ps)

Purged air Reference

n_e of MBBA (26^oC)

Field (a.u.)

Time delay (ps) Reference

n_e of MBBA (26^oC) n₀ of MBBA (26^oC)

圖 4-1-1.3 MBBA 液晶樣品在 26℃~32℃尋常光 THz 時域圖。

25.5 26.0 26.5 27.0 27.5

-0.0015 -0.0010 -0.0005 0.0000 0.0005 0.0010 0.0015 0.0020 0.0025

THz Field (a.u.)

Time delay (ps)

n_o of MBBA 26^oC 28^oC 30^oC 32^oC

26.25 26.30 26.35 26.40 26.45 26.50

0.0015 0.0020 0.0025

THz Field (a.u.)

Time delay (ps)

n_o of MBBA 26^oC 28^oC 30^oC 32^oC

圖 4-1-2.1 MBBA 液晶樣品在尋常光以及非尋常光的光強度頻域圖，

藍色虛線對到的頻率為可信頻率。

圖 4-1-2.2 MBBA 液晶樣品在尋常光以及非尋常光的相位頻域圖。

0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4 2.6 2.8 3.0 1E-16

1E-15 1E-14 1E-13 1E-12 1E-11 1E-10 1E-9

26^oC

e-ray of MBBA sample o-ray of MBBA sample

Power (a.u.)

Frequency (THz)

0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4 2.6 2.8 3.0 -35000

-30000 -25000 -20000 -15000

Phase (degree)

Frequency (THz) 26^oC

e-ray of MBBA sample o-ray of MBBA sample

圖 4-1-3.1 MBBA 量測非尋常光時，所有溫度量測前後的參考樣品光 強度頻域圖。

圖 4-1-3.2 MBBA 量測尋常光時，所有溫度量測前後的參考樣品光強 度頻域圖。

0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4 2.6 2.8 3.0 1E-20

1E-19 1E-18 1E-17 1E-16 1E-15 1E-14 1E-13 1E-12

Power (a.u.)

Frequency (THz) e-ray

Before MBBA sample measurement After MBBA sample measurement

0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4 2.6 2.8 3.0 1E-20

1E-19 1E-18 1E-17 1E-16 1E-15 1E-14 1E-13 1E-12

Power (a.u.)

Frequency (THz) o-ray

Before MBBA sample measurement After MBBA sample measurement

圖 4-1-3.3 MBBA 液晶在 26℃，尋常光和非尋常光的折射率實部與虛

Frequency (THz) MBBA sample

n_e and k_e at 26^oC

Frequency (THz) MBBA sample

n_e and k_e at 39^oC n_o and k_o at 39^oC

圖 4-1-3.5 MBBA 液晶在溫度 26℃ ~ 36℃之間的折射率實部。

0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6

1.50 1.55 1.60 1.65 1.70 1.75 1.80 1.85 1.90

n_o n_e

Refractive index

Frequency (THz)

n_e n_o at 26^oC n_e n_o at 28^oC n_e n_o at 30^oC n_e n_o at 32^oC n_e n_o at 34^oC n_e n_o at 36^oC

-12 -10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 fitting curve average fitting curve

Refractive index

-12 -10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6

Refractive index

T-T_c (^oC) 0.315THz

n_e n_o fitting curve average fitting curve

-12 -10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6

Refractive index

T-T_c (^oC) 0.352THz

n_e n_o fitting curve average fitting curve

-12 -10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6

Refractive index

0.388THz n_e n_o fitting curve average fitting curve

-12 -10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6

Refractive index

T-T (^oC) 0.418THz

n_e n_o fitting curve average fitting curve

-12 -10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6

Refractive index

o

0.447THz n_e n_o fitting curve average fitting curve

(a) (b)

(c) (d)

(e) (f)

-12 -10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6

Refractive index

T-T_c (^oC) 0.476THz

n_e n_o fitting curve average fitting curve

-12 -10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6

Refractive index

T-T_c (^oC) 0.506THz

n_e n_o fitting curve average fitting curve

-12 -10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6

Refractive index

T-T_c (^oC) 0.535THz

n_e n_o fitting curve average fitting curve

-12 -10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6

Refractive index

T-T_c (^oC) 0.564THz

n_e n_o fitting curve average fitting curve

-12 -10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6

Refractive index

T-T_c (^oC) 0.594THz

n_e n_o fitting curve average fitting curve

-12 -10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6

Refractive index

T-T_c (^oC) 0.623THz

n_e n_o fitting curve average fitting curve

(g) (h)

(i) (j)

(k) (l)

-12 -10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 fitting curve average fitting curve

Refractive index

-12 -10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6

Refractive index

T-T_c (^oC) 0.681THz

n_e n_o fitting curve average fitting curve

-12 -10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6

Refractive index

T-T_c (^oC) 0.711THz

n_e n_o fitting curve average fitting curve

-12 -10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6

Refractive index

T-Tc (^oC) 0.740THz

n_e n_o fitting curve average fitting curve

-12 -10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6

Refractive index

o

0.769THz n_e n_o fitting curve average fitting curve

-12 -10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6

Refractive index

o

0.799THz n_e n_o fitting curve average fitting curve

(m) (n)

(o) (p)

(q) (r)

-12 -10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6

Refractive index

T-T_c (^oC) 0.828THz

n_e n_o fitting curve average fitting curve

-12 -10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6

Refractive index

T-T_c (^oC) 0.857THz

n_e n_o fitting curve average fitting curve

-12 -10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6

Refractive index

T-T_c (^oC) 0.887THz

n_e n_o fitting curve average fitting curve

-12 -10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6

Refractive index

T-T_c (^oC) 0.916THz

n_e n_o fitting curve average fitting curve

-12 -10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6

Refractive index

T-T_c (^oC) 0.945THz

n_e n_o fitting curve average fitting curve

-12 -10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6

Refractive index

T-T_c (^oC) 0.975THz

n_e n_o fitting curve average fitting curve

(s) (t)

(u) (v)

(w) (x)

圖 4-1-4.1 MBBA 在頻率(a)0.271、(b)0.315、(c)0.352、(d)0.388、

(e)0.418、(f)0.447、(g)0.476、(h)0.506、(i)0.535、

(j)0.564、(k)0.594、(l)0.623、(m)0.652、(n)0.681、

(o)0.711、(p)0.740、(q)0.769、(r)0.799、(s)0.828、

(t)0.857、(u)0.887、(v)0.916、(w)0.945、(x)0.975 及(y)1.003 THz 之折射率對溫度變化的關係。圖中 O、X 分別代表量測到的 n^e、n^o點；實線代表擬合之後的曲線；

虛線代表 n^e、n^o平均的折射率，nave = (2n^o +n^e)/3。

-12 -10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6

1.60 1.62 1.64 1.66 1.68 1.70 1.72 1.74

1.76 1.003THz

n_e n_o

fitting curve average fitting curve

Refractive index

T-T_c (^oC)

(y)

Frequency

(THz)

A

e

B

e

C

e

A

o

B

o

C

o

0.271 1.6909663 -0.1557004 0.0134543 1.6331280 -0.3999993 -0.0011750 0.315 1.6871140 -0.1544322 0.0132169 1.6304118 -0.3999660 -0.0015814 0.352 1.6889112 -0.1792079 0.0127549 1.6297723 -0.3998786 -0.0018082 0.388 1.6892335 -0.1817314 0.0127893 1.6295673 -0.3991977 -0.0022175 0.418 1.6880090 -0.1919642 0.0126804 1.6268044 -0.3995876 -0.0020544 0.447 1.6866843 -0.1989161 0.0126237 1.6252700 -0.3994625 -0.0021033 0.476 1.6874309 -0.1996229 0.0121866 1.6235687 -0.3982111 -0.0024703 0.506 1.6857442 -0.1887934 0.0124990 1.6229055 -0.3987891 -0.0023578 0.535 1.6870287 -0.2027213 0.0120652 1.6221133 -0.3985979 -0.0024413 0.564 1.6857619 -0.1667047 0.0125984 1.6226568 -0.3938587 -0.0029621 0.594 1.6861692 -0.1457691 0.0126534 1.6224837 -0.3889256 -0.0033103 0.623 1.6871530 -0.1750542 0.0122610 1.6216567 -0.3920444 -0.0030975 0.652 1.6851014 -0.1478693 0.0125776 1.6215352 -0.3916569 -0.0030475 0.681 1.6855262 -0.1562136 0.0120837 1.6217708 -0.3899388 -0.0031400 0.711 1.6837772 -0.1264923 0.0125138 1.6197143 -0.3946697 -0.0028677 0.740 1.6858830 -0.1458469 0.0122634 1.6199578 -0.3865907 -0.0034324 0.769 1.6828369 -0.1239466 0.0126723 1.6194376 -0.3878621 -0.0032897 0.799 1.6835513 -0.1259245 0.0124654 1.6189157 -0.3827719 -0.0035898 0.828 1.6821590 -0.1122725 0.0126200 1.6173495 -0.3913033 -0.0031020 0.857 1.6817685 -0.1423834 0.0125398 1.6173074 -0.3874410 -0.0033059 0.887 1.6819234 -0.1499874 0.0122073 1.6174321 -0.3855096 -0.0033403 0.916 1.6824993 -0.1582229 0.0121255 1.6166153 -0.3902921 -0.0032159 0.945 1.6814046 -0.1266789 0.0123780 1.6163711 -0.3867552 -0.0033804 0.975 1.6830426 -0.1943752 0.0117256 1.6172436 -0.3879282 -0.0032770 1.003 1.6812185 -0.0954640 0.0124674 1.6172331 -0.3824951 -0.0035678

表 4-1-4.1 公式(4-1-4.1)的擬合參數

-12 -10 -8 -6 -4 -2 0

-12 -10 -8 -6 -4 -2 0

-12 -10 -8 -6 -4 -2 0

-12 -10 -8 -6 -4 -2 0

圖 4-1-5.1 MBBA 在頻率(a)0.271、(b)0.315、(c)0.352、(d)0.388、

(e)0.418、(f)0.447、(g)0.476、(h)0.506、(i)0.535、

(j)0.564、(k)0.594、(l)0.623、(m)0.652、(n)0.681、

(o)0.711、(p)0.740、(q)0.769、(r)0.799、(s)0.828、

(t)0.857、(u)0.887、(v)0.916、(w)0.945、(x)0.975、

(y)1.003 THz 的雙折射率對溫度的關係圖。

-12 -10 -8 -6 -4 -2 0

0.00 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10 0.12 0.14

Birefringence

T-T_c (^oC)

1.003THz

(y)

圖 4-1-6.1 MBBA 液晶分子

圖 4-1-6.2 光穿透強度與溫度的關係圖，其中虛線所對到的溫度值 及為 MBBA 樣品的清亮點溫度。

中央基 環狀基

32.5 33.0 33.5 34.0 34.5 35.0 35.5 36.0 36.5 37.0 37.5 38.0 0.00

0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06

Intensity(a.u.)

Temperature(^oC)

圖 4-2-1.1 PAA 液晶樣品(118℃)與參考樣品 THz 時域圖。

Power (a.u.)

Frequency (THz) 118^oC

e-ray of PAA sample o-ray of PAA sample

0 10 20 30 40 50 60

Field (a.u.)

Time delay (ps)

Purged air Reference

n_e of PAA (118^oC)

Field (a.u.)

Time delay (ps) Reference n_e of PAA (118^oC) n0 of PAA (118^oC)

圖 4-2-2.2 PAA 液晶樣品在尋常光以及非尋常光的相位頻域圖；此實 驗用兩個不同樣品分別對 e-ray 及 o-ray 做量測。

0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4 2.6 2.8 3.0 -35000

-30000 -25000 -20000 -15000

Phase (degree)

Frequency (THz) 118^oC

e-ray of PAA sample o-ray of PAA sample

圖 4-2-3.1 PAA 量測非尋常光時，所有溫度量測前後的參考樣品光強 度頻域圖。

圖 4-2-3.2 PAA 量測尋常光時，所有溫度量測前後的參考樣品光強度 頻域圖。

0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4 2.6 2.8 3.0 1E-18

1E-17 1E-16 1E-15 1E-14 1E-13 1E-12

Power (a.u.)

Frequency (THz) e-ray

Before PAA sample measurement After PAA sample measurement

0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4 2.6 2.8 3.0 1E-20

1E-19 1E-18 1E-17 1E-16 1E-15 1E-14 1E-13 1E-12

Power (a.u.)

Frequency (THz) o-ray

Before PAA sample measurement After PAA sample measurement

圖 4-2-3.3 PAA 液晶在 118℃，尋常光和非尋常光的折射率實部與虛 部。

圖 4-2-3.4 PAA 液晶在溫度 118℃和 119℃之間的折射率實部。

0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2

0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0

0.00 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10 0.12 0.14 0.16

n k

Frequency (THz) PAA sample

n_e and k_e at 118^oC n_o and k_o at 118^oC

0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2

1.76 1.78 1.80 1.82 1.84 1.86 1.88 1.90

n_o

n_e

Refractive index

Frequency (THz)

n_e، An_o at 118^oC n_e، An_o at 119^oC

Sample MBBA (nematic phase)

ne 1.66 ~ 1.73

no 1.60 ~ 1.65 κ <0.06

Δ n

(0.271THz) 0.080 ~ 0.116

Δ n

(0.315THz) 0.079 ~ 0.115

Δ n

(0.352THz) 0.081 ~ 0.117

Δ n

(0.388THz) 0.082 ~ 0.119

Δ n

(0.418THz) 0.083 ~ 0.120

Δ n

(0.447THz) 0.083 ~ 0.120

Δ n

(0.476THz) 0.085 ~ 0.121

Δ n

(0.506THz) 0.085 ~ 0.122

Δ n

(0.535THz) 0.087 ~ 0.122

Δ n

(0.564THz) 0.086 ~ 0.125

Δ n

(0.594THz) 0.087 ~ 0.127

Δ n

(0.623THz) 0.088 ~ 0.126

Δ n

(0.652THz) 0.086 ~ 0.125

Δ n

(0.681THz) 0.086 ~ 0.124

Δ n

(0.711THz) 0.087 ~ 0.124

Δ n

(0.740THz) 0.089 ~ 0.127

Δ n

(0.769THz) 0.087 ~ 0.126

Δ n

(0.799THz) 0.088 ~ 0.127

Δ n

(0.828THz) 0.088 ~ 0.127

Δ n

(0.857THz) 0.088 ~ 0.126

Δ n

(0.887THz) 0.087 ~ 0.125

Δ n

(0.916THz) 0.088 ~ 0.126

Δ n

(0.945THz) 0.088 ~ 0.127

Δ n

(0.975THz) 0.087 ~ 0.124

Δ n

(1.003THz) 0.087 ~ 0.127

表 5.1 MBBA 在液晶態時的折射率實部和虛部的範圍，以及在特定頻 率下的雙折射率。

PAA sample 118℃ 119℃

n

e 1.85 1.84

n

o 1.79 1.80

κ

e ^{<0.08 <0.06}

κ

o ^{<0.1 <0.1}

表 5.2 PAA 在溫度 118℃和 119℃時折射率實部和虛部的整理。

圖 5.1 MBBA 在液晶態下吸收係數與文獻數據之比較。(a)本工作結

Transmission (%)

Frequency (THz)

(a)

Transmission (%)

Frequency (THz)

(a)

(b)

圖 5.3 PAA 在液晶態下吸收係數與文獻數據之比較。(a)本工作結 果，(b)重畫文獻[13]之數據

0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2

0.00 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10 0.12

Transmission (%)k

118^oC k_e k_o

0 1 2 3 4 5 6

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

122^oC

Frequency (THz) (a)

(b)

圖 5.4 MBBA 在 23℃時可見光範圍下的雙折射率[23]；

20000 cm^-1 = 500 nm。

圖 5.5 PAA 在 16978cm^-1時隨溫度變化的雙折射率[24]。

12000 14000 16000 18000 20000 22000 24000 26000 28000 0.10

0.11 0.12 0.13 0.14 0.15 0.16 0.17

23^oC

Birefringence

Wavenumber (cm^-1)

-16 -14 -12 -10 -8 -6 -4 -2 0 2

0.18 0.20 0.22 0.24 0.26 0.28

Birefringence

T-Tc (^oC)

16978 cm^-1

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附 錄

Frequency (THz) n k

MBBA sample n_e and k_e at 28^oC

MBBA sample n_e and k_e at 30^oC n_o and k_o at 30^oC

Frequency (THz)

0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6

Frequency (THz) MBBA sample

n_e and k_e at 32^oC

MBBA sample n_e and k_e at 34^oC n_o and k_o at 34^oC

0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6

Frequency (THz) MBBA sample

n_e and k_e at 36^oC

MBBA sample

n_e and k_e at 36.5^oC n_o and k_o at 36.5^oC

Frequency (THz)

0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6

Frequency (THz) MBBA sample

n_e and k_e at 37^oC n_o and k_o at 37^oC

圖 1 MBBA 液晶在 28℃、30℃、32℃、34℃、36℃、36.5℃、37℃、

Frequency (THz) MBBA sample

n_e and k_e at 41^oC

Frequency (THz) PAA sample

n_e and k_e at 119^oC n_o and k_o at 119^oC

在文檔中 在兆赫波段下PAA和MBBA兩種液態晶體的光學常數 (頁 49-95)