Распространение света в системе связанных оптических жидкокристаллических вол новодов

  • Ольга Сергеевна Кабанова Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь
  • Елена Александровна Мельникова Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь

Аннотация

Отмечено, что оптические жидкокристаллические системы с пространственной модуляцией показателя преломления являются перспективной технологической платформой для создания современных фотонных устройств с расширенными функциональными характеристиками. Представлен способ создания дискретной волноводной жидкокристаллической структуры с электрически управляемой глубиной модуляции показателя преломления для осуществления пространственного управления световыми полями. Перестройка оптических параметров разработанной волноводной системы осуществлялась на основе электрооптического и нелинейно-оптического отклика жидкокристаллической среды. Экспериментально установлено, что для светового пучка низкой мощности, поляризованного как необыкновенная волна, реализуются направляющие (волноводные) свойства при его распространении в рассматриваемой системе электрически индуцированных жидкокристаллических волноводов. Показано, что для светового пучка высокой мощности имеет место режим дискретной дифракции в пределах системы связанных оптических жидкокристаллических волноводов, позволяющий осуществить перераспределение световой энергии между заданным числом волноводных каналов.

Биографии авторов

Ольга Сергеевна Кабанова, Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь

младший научный сотрудник научно-исследовательской лаборатории нелинейной оптики и спектроскопии физического факультета

Елена Александровна Мельникова, Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь

кандидат физико-математических наук, доцент; доцент кафедры лазерной физики и спектроскопии физического факультета

Литература

  1. Brzdakiewicz K. A., Karpierz M. A., Fratalocchi A., et al. Nematic liquid crystal waveguide arrays. Opto-Electron. Rev. 2005. Vol. 13, No. 2. P. 107–112.
  2. Fratalocchi A., Assanto G., Brzdąkiewicz K. A., et al. Discrete light propagation and self-trapping in liquid crystals. Opt. Express. 2005. Vol. 13, issue 6. P. 1808–1815. DOI: 10.1364/OPEX.13.001808.
  3. Fratalocchi A., Assanto G., Brzdakiewicz K. A., et al. Discrete light propagation and self-localization in voltage-controlled arrays of channel waveguides in undoped nematic liquid crystals. Mol. Cryst. Liq. Cryst. 2006. Vol. 453. P. 191–202. DOI: 10.1080/ 15421400600654033.
  4. Rutkowska K. A., Chychłowski M., Kwasny M., et al. Light propagation in periodic photonic structures formed by photo-orientation and photo-polymerization of nematic liquid crystals. Opto-Electron. Rev. 2017. Vol. 25, No. 2. P. 118–126.
  5. Assanto G., Fratalocchi A., Peccianti M. Spatial solitons in nematic liquid crystals: from bulk to discrete. Opt. Express. 2007. Vol. 15, No. 8. P. 5248–5259. DOI: 10.1364/OE.15.005248.
  6. Fratalocchi A., Assanto G., Brzdakiewicz K. A., et al. Discrete propagation and spatial solitons in nematic liquid crystals. Opt. Let. 2004. Vol. 29, No. 13. P. 1530–1532. DOI: 10.1364/OL.29.001530.
  7. Zografopoulos D. C., Asquini R., Kriezis E. E., et al. Guided-wave liquid crystal photonics. Lab. Chip. 2012. Vol. 12, No. 19. P. 3598–3610. DOI: 10.1039/C2LC40514H.
  8. Khoo I.-C. Liquid crystals. 2nd ed. Hoboken : John Wiley & Sons, 2007. DOI: 10.1002/0470084030.
  9. Tong X. C. Electro-optic waveguides. Adv. Mater. for Integr. Opt. waveguides. Cham : Springer, 2014. Vol. 46. P. 335–376. DOI: 10.1007/978-3-319-01550-7-8.
  10. Rushnova I. I., Melnikova E. A., Tolstik A. L. Formation, propagation, and interaction of nematicons. NPCS. 2017. Vol. 20, No. 1. P. 82–88.
  11. Kivshar Yr. S., Agrawal G. P. Optical solitons: from fibers to photonic crystals. San Diego : Academic Press, 2003.
  12. Beeckman J., Neyts K., Hutsebaut X., et al. Simulations and experiments on self-focusing conditions in nematic liquid-crystal planar cells. Opt. Express. 2004. Vol. 12, No. 6. P. 1011–1018. DOI: 10.1364/OPEX.12.001011.
  13. Alberucci A., Assanto G. Modeling Nematicon Propagation. Mol. Cryst. Liq. Cryst. 2013. Vol. 572, No. 1. P. 2–12. DOI: 10.1080/15421406.2012.763018.
  14. Melnikova E. A., Kabanova O. S. Polarization-sensitive waveguide channels in nematic liquid crystals. Vestnik BGU. Ser. 1, Fiz. Mat. Inform. 2016. No. 2. P. 48–51 (in Russ.).
  15. Mahilny U. V., Stankevich A. I., Trofimova A. V., et al. Photosensitive polymers for liquid crystal alignment. Phys. Procedia. 2015. Vol. 73. P. 121–125. DOI: 10.1016/j.phpro.2015.09.131.
  16. Peccianti M., Assanto G. Nematicons. Phys. Rep. 2012. Vol. 516, No. 4/5. P. 147–208. DOI: 10.1016/j.physrep.2012.02.004.
Опубликован
2018-04-29
Ключевые слова: нематический жидкий кристалл, волноводное распространение, оптическая анизотропия, мо дуляция показателя преломления
Как цитировать
Кабанова, О. С., & Мельникова, Е. А. (2018). Распространение света в системе связанных оптических жидкокристаллических вол новодов. Журнал Белорусского государственного университета. Физика, 1, 18-24. Доступно по https://journals.bsu.by/index.php/physics/article/view/556