Электрически контролируемые анизотропные жидкокристаллические волноводы

  • Игорь Андреевич Гончаренко ГУО «Университет гражданской защиты МЧС Республики Беларусь», ул. Машиностроителей, 25, 220118, г. Минск, Беларусь
  • 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
  • Олег Геннадьевич Романов Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь
  • Ирина Ивановна Рушнова Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь
  • Алексей Леонидович Толстик Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь

Аннотация

Предложена технология создания электрически управляемых анизотропных волноводных жидкокристаллических структур на основе границ раздела двух жидкокристаллических областей, различающихся ориентацией директора. Разработаны тонкопленочные нематические жидкокристаллические волноводные элементы с перестраиваемыми параметрами и экспериментально установлены особенности возбуждения в них волноводного режима распространения световых полей. Методами компьютерного моделирования выполнены расчеты конфигурации электростатического поля, ориентации директора жидкого кристалла, изменения показателя преломления и распространения лазерных пучков в волноводных жидкокристаллических элементах. Проведены вычисления постоянных распространения и поперечного распределения полей направляемых мод в волноводных жидкокристаллических структурах при различных значениях управляющего напряжения и толщины жидкокристаллического слоя, что позволило определить условия формирования электрически управляемой жидкокристаллической волноводной структуры.

Биографии авторов

Игорь Андреевич Гончаренко, ГУО «Университет гражданской защиты МЧС Республики Беларусь», ул. Машиностроителей, 25, 220118, г. Минск, Беларусь

доктор физико-математических наук, профессор; профессор кафедры естественных наук факультета подготовки научных кадров

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

Олег Геннадьевич Романов, Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь

кандидат физико-математических наук, доцент; заведующий кафедрой компьютерного моделирования физического факультета

Ирина Ивановна Рушнова, Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь

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

Алексей Леонидович Толстик, Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь

доктор физико-математических наук, профессор; профессор кафедры лазерной физики и спектроскопии физического факультета

Литература

  1. Maksimochkin A. G., Pasechnik S. V., Maksimochkin G. I., et al. Electrically controlled waveguide mode in LC layer for fiber optic applications. Opt. Commun. 2010. Vol. 283. P. 3136–3141.
  2. Shenoy M. R., Sharma M., Sinda A. An electrically controlled nematic liquid crystal core waveguide with a low switching threshold. J. Lightwave Technol. 2015. Vol. 33. P. 1948–1953.
  3. 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.).
  4. Melnikova E. A., Tolstik A. L., Rushnova I. I., et al. Electrically controlled spatial-polarization switch based on patterned photoalignment of nematic liquid crystals. Appl. Opt. 2016. Vol. 55, No. 23. P. 6491–6495.
  5. Maksimochkin A. G., Pasechnik S. V., Tsvetkov V. A., et al. Electrically controlled switching of light beams in the plane of liquid crystal layer. Opt. Commun. 2007. Vol. 270. P. 273–279.
  6. Chigrinov V. G. Liquid Crystal applications in photonics. Front. Optoelectron. 2010. Vol. 3, issue 1. P. 103–107.
  7. Komar A. A., Tolstik A. L., Melnikova E. A., et al. Optical switch based on the electrically controlled liquid crystal interface. Appl. Opt. 2015. Vol. 54, No. 16. P. 5130–5135.
  8. Mahilny U. V., Stankevich A. I., Trofimova A. V. Alignment of liquid crystalline monomer by polymers with benzaldehyde groups. Vestnik BGU. Ser. 1, Fiz. Mat. Inform. 2014. No. 2. P. 17–22 (in Russ.).
  9. Mahilny U., Trofimova A., Stankevich A., et al. New photocrosslinking polymeric materials for liquid crystal photoalignment. Nonlinear Phenom. in complex syst. 2013. Vol. 16, No. 1. P. 79–85.
  10. Assanto G., Fratalocchi A., Pecceanti M. Spatial solitons in nematic liquid crystals: from bulk to discrete. Opt. Express. 2007. Vol. 15, No. 8. P. 5248–5259.
  11. Muravsky A., Murauski A., Chigrinov V., et al. Integrated liquid crystal waveguide in polarization maintaining regime. Proc. ICTON’2007 (Rome, 1–5 July, 2007). Rome, 2007. Vol. 2. P. 74–79.
Опубликован
2017-05-30
Ключевые слова: нематический жидкий кристалл, волноводное распространение, полное внутреннее отражение, рефрактивная граница, оптическая анизотропия
Как цитировать
Гончаренко, И. А., Кабанова, О. С., Мельникова, Е. А., Романов, О. Г., Рушнова, И. И., & Толстик, А. Л. (2017). Электрически контролируемые анизотропные жидкокристаллические волноводы. Журнал Белорусского государственного университета. Физика, 2, 4-9. Доступно по https://journals.bsu.by/index.php/physics/article/view/433
Выпуск
№ 2 (2017): Журнал Белорусского государственного университета. Физика
Раздел
Оптика и спектроскопия

Copyright (c) 2017 Журнал Белорусского государственного университета. Физика

Лицензия Creative Commons

Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial» («Атрибуция — Некоммерческое использование») 4.0 Всемирная.

Авторы, публикующиеся в данном журнале, соглашаются со следующим:

  1. Авторы сохраняют за собой авторские права на работу и предоставляют журналу право первой публикации работы на условиях лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial. 4.0 International (CC BY-NC 4.0).
  2. Авторы сохраняют право заключать отдельные контрактные договоренности, касающиеся неэксклюзивного распространения версии работы в опубликованном здесь виде (например, размещение ее в институтском хранилище, публикацию в книге) со ссылкой на ее оригинальную публикацию в этом журнале.
  3. Авторы имеют право размещать их работу в интернете (например, в институтском хранилище или на персональном сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению и большему количеству ссылок на данную работу. (См. The Effect of Open Access).