لقد تطورت الكريستال السائل بفضل خصائصه الفيزيائية الفريدة ليصبح جهازًا مهمًا للتحكم البصري، ويُعد الكريستال السائل المخدر بالأصباغ (Dye-Doped Liquid Crystal، DDLC) أحد الطرق التقنية الرئيسية لتحقيق تعديل الضوء الكهربائي. في مواجهة مشكلة نقص العلاقة النظرية الكمية بين التأثير البصري الدوراني والتفاعل بين الامتصاص الأنيسوتروبي للأصباغ في أجهزة الكريستال السائل ذات الطور اللوي (Twisted Nematic، TN)، قام هذا البحث ببناء نموذج رياضي لمصفوفة جونز المعقدة لنوع TN مع خسارة الامتصاص، ووضع صيغة تحليلية لمعدل النفاذية في الحالة المظلمة لتركيب طبقة TN مع فلتر الاستقطاب (TN+P)، واستكشاف منظم للقوانين التي تتحكم في الأداء البصري للجهاز بناءً على زاوية الالتواء وسمك الخلية ومعامل امتصاص الأصباغ والاندفاع المزدوج. مع الاعتماد على الكريستال السائل ذو الأصباغ الإيجابية التجارية، وبالاعتماد على المحاكاة البصرية Techwiz LCD 1D والتجارب العملية، تم إتمام التحقق النظري والمحاكاة والتجربة بشكل متكامل. أظهرت النتائج النظرية أن بنية الالتواء للكريستال السائل تغير تطور استقطاب الضوء على طول مساره، مما يخل بظروف الامتصاص العالية للأصباغ، مسببًا تسرب الضوء في الحالة المظلمة؛ كما أن المواد ذات الاندفاع المزدوج العالي تعزز التأثير الدوراني وتزيد من كفاءة امتصاص الضوء. وأكدت نتائج المحاكاة والزاوية التباينية أن إدخال زاوية الالتواء يرفع معدل النفاذية في الحالة المظلمة ويقلل من أداء الجهاز. تم تحضير عينات بسمك 5، 8، 10 ميكرومتر وزوايا التواء تتراوح بين 180° و360°، وأظهرت النتائج العملية أن جهاز السمك 10 ميكرومتر وزاوية الالتواء 0° يحقق أقل نفاذية في الحالة المظلمة بنسبة 1.03٪ وأفضل أداء تغطية للضوء؛ كما كان زمن استجابة الجهاز 8 ميكرومتر أقل من 50 مللي ثانية مع عملية انحدار بطيئة عند الزاوية 90° بفضل الاستعادة المرنة للالتواء. أكمل البحث نظام التحليل الكمي البصري للكريستال السائل الملوى بالأصباغ، مقدماً أساساً نظريًا وتجريبيًا كاملاً لتصميم النوافذ الذكية وأجهزة الصمامات البصرية ذات التحكم الكهربائي والتعديل المستمر.

الكريستال السائل المخدر بالأصباغ;هيكل TN;مصفوفة جونز المعقدة;تنظيم النفاذية;المحاكاة البصرية