本文利用MATLAB软件通过程序模拟和仿真液晶的各种特性。论文首先对SSFLC的分子结构进行了介绍，然后建立数学模型，进而推导出液晶分子的运动方程――即扭矩平衡方程，从驱动方式、光电响应、记忆特性及特性参数等方面来研究SSFLC的各种相关特性。在考虑到存在介电各向异性的情况下，讨论了液晶的最小翻转响应时间，以及交流稳定技术。最后以铁电液晶为非线性介质建立了光寻址空间光调制器的等效电路模型，并利用电路分析原理，推导出光敏层、液晶层上压降与驱动电压的关系，以写入光和擦除光为控制变量，模拟和分析光寻址空间光调制器的光电响应特性。

论文的主要研究内容

本文主要研究的是表面稳定型铁电液晶器件的响应特性。

第一章 绪论主要介绍了液晶、液晶的应用和研究的意义以及当前研究状况的。分析了液晶的物质形态，液晶的两种分类，简要介绍了表面稳定型铁电液晶的概念及其特性。在液晶的应用中主要讨论了在显示器和调制器领域的应用，来展现液晶研究的现实意义。最后简要介绍了当前国内外在液晶领域的研究状况。

第二章 主要阐述液晶显示中的工作原理。通过对SSFLC的分子结构的介绍，建立起数学分析模型，进而推算物理学运动方程，来得到扭矩平衡方程。通过MATLAB编程，模拟和仿真液晶分子指向矢在外电场驱动下的偏转情况，以及对透射光功率的影响。

第三章 讨论在有无介电各向异性的情况下液晶器件的响应特性。首先在不考虑介电各向异性的情况下，灵活地调整多种时序脉冲驱动波形，优化晶胞厚度、粘滞系数、入射偏振角和自发极化强度等参数，对铁电液晶开关响应、记忆阈值特性和存储特性进行动态模拟和仿真。接下来在存在介电各向异性情况下，对SSFLC的驱动方式、光电响应、记忆机理以及高频稳定技术等方面实施模拟和仿真，讨论和分析激励脉冲信号对的幅度、脉宽对响应时间的影响，从这些方面来研究SSFLC的各种相关特性。

第四章 分析光寻址空间光调制器的响应特性。先以铁电液晶非线性介质建立了光寻址空间光调制器的等效电路，光敏层和调制层（液晶层）用电路模型的方式等效出来，通过对电路的分析和推算，得到在存在驱动电压的情况下光敏层和液晶层上电压分布情况。以写入光和擦除光为控制变量，模拟和分析写入光、擦除光以及驱动电压对空间光调制器的光电响应特性的影响，进而分析光寻址空间光调制器的特性。

本设计题目为表面稳定型铁电液晶器件响应特性的理论研究，采用的仿真软件是MATLAB程序仿真。通过对仿真结果的分析，对液晶的响应特性得到以下结论：

(1) 液晶的透射率与激励脉冲信号的幅度、宽度有关；与偏振器的入射偏振角有关；与液晶本身的结构参数（晶胞厚度）有关；与特性参数（自发极化强度、转动粘滞系数）有关。具体的说，液晶响应速度正比于激励脉冲信号幅度。指向矢翻转过程中信号脉宽应大于响应时间。在激励信号幅值一定时，能够使指向矢翻转的激励信号脉冲宽度存在最小值。透射率响应曲线的状态阈值随入射偏振角的减小而趋于模糊。响应速度反比于晶胞厚度和转动粘滞系数，正比于自发极化强度。

(2) 铁电扭矩和介电扭矩在晶胞指向矢翻转过程中起重要作用，但两者在不同的转换时间段中所起的作用是不同的。在较低的电场强度下，铁电扭矩支配翻转过程，上升时间和延迟时间随着电场的增大而减小；在较高些的电场强度下，铁电扭矩与介电扭矩间抵消作用会变得很明显，从而影响指向矢的翻转。

(3) 激励信号过大或过小均不能使液晶晶胞指向矢翻转。这是因为：激励脉冲信号电压过小，会导致铁电扭矩不足，指向矢无法翻转；增大激励信号电压，介电扭矩会快速增大，当激励信号电压过大时，介电扭矩就会阻碍这种运动，以致大的激励信号仍然不能使指向矢翻转。

(4) 晶胞的指向矢翻转后，交流稳定技术可以实现的“打开”和“关闭”后的稳定态。这种技术能够保持液晶的记忆状态。

(5) 写入光强和擦除光强对FLC-SLM的响应特性有着重要的影响。写入光强逐步增大的过程中响应速度加快，上升时间减小，SLM的开启时间缩短；与写入光向相比，擦除光强主要影响SLM的开启时间，随着擦除光强的增大，开启时间减小，而对上升时间的影响不是很明显。