Основные достижения 2009 г.

Теоретические и экспериментальные исследования особенностей управления спектром дефектных мод в мультислойных ФК/ЖК ячейках при переориентации нематика в режиме B-эффекта под действием магнитного поля

Фотонно-кристаллические слоистые среды, состоящие из чередующихся диэлектрических слоев с различными показателями преломления и дефектного жидкокристаллического слоя (ЖК) в центре структуры, в последние два десятилетия привлекают большое внимание исследователей, поскольку высокая чувствительность ЖК к внешним воздействиям позволяет реализовать различные способы управления спектром дефектных мод. Применения мультислойных фотонных кристаллов (ФК) основаны на спектральной перестройке дефектных мод в температурных, электрических или световых полях. Обнаруженный недавно в ФК/ЖК/ФК ячейках эффект электроуправляемой интерференции ортогонально поляризованных дефектных мод при их спектральном пересечении лег в основу исследуемого способа амплитудной модуляции проходящего света на частотах обыкновенных компонент дефектных мод при использовании ориентационного В-эффекта в гомеотропно упорядоченном слое нематика.

Рис. 1. Схема экспериментальной ячейки для исследования трансформации спектра дефектных мод фотонного кристалла с ЖК слоем, помещенного между скрещенными поляризаторами, при переориентации нематика из гомеотропного в планарное состояние

Использовалась экспериментальная ФК/ЖК/ФК ячейка-сэндвич (Рис. 1), состоящая из двух идентичных диэлектрических зеркал, зазор между которыми заполнен нематическим ЖК МВВА (4-метоксибензилиден-4’-бутиланилин).

При зондировании образцов монохроматическим излучением с длиной волны, соответствующей любой о-моде, в геометрии скрещенных поляризаторов можно наблюдать модуляцию светопропускания ФК/ЖК/ФК ячейки, обусловленную периодическим изменением фазовой задержки.

Таким образом, показана возможность модуляции светопропускания, обусловленной периодическим чередованием четности порядковых номеров комбинирующих дефектных мод. Спектры пропускания исследованной ФК структуры, а также модуляция светопропускания, численно моделируемые в рамках метода рекуррентных соотношений, хорошо согласуются с экспериментальными данными. Эффект может быть использован для создания различных элементов оптоэлектронной техники с управляемыми оптическими характеристиками.