存在光致异构化情况下掺杂液晶非线性增强因子的微观形式

摘要

针对偶氮染料掺杂向列型液晶的光学重新取向问题,采用一个与实际光致异构化过程更为接近的染料分子四能级模型,并通过微观分析方法求解四能级速率方程组,得到了与系统分子参数有关的增强因子微观表达式.该表达式说明了偶氮染料掺杂液晶取向光学非线性增强的根源,揭示了在存在光致异构和不存在光致异构两种情况下液晶取向光学非线性增强的内在特点和机理.从四能级模型增强因子出发,通过合并其中某些参数,或使其中某些参数为零,推得了三能级模型下增强因子的形式和入射光波长不处于顺式吸收带内时增强因子的表达式.通过比较分析,说明了用四能级模型解释偶氮染料掺杂向列型液晶非线性增强机理具有优越性.并指出,当入射光波长不处于顺式吸收带时,在快速响应条件下,理论与Marrucci针对蒽醌染料掺杂液晶提出的修正理论具有一致性.