Исследование способов управления оптическими и диэлектрическими свойствами фотоннокристаллических материалов с наноразмерными дефектами

Описание

Тип публикации: отчёт о НИР

Год издания: 2007

Аннотация: Этап №1 (дата окончания: 10.07.2007)<br>?Экспериментально исследованы спектры пропускания одномерного фотонного кристалла, образованного двумя многослойными диэлектрическими зеркалами и планарно-ориентированным слоем нематического жидкого кристалла между ними в качестве дефекта структуры. Изучены особенности поведения спектра дефекПоказать полностьютных мод при изменении угла падения света на кристалл для двух поляризаций – параллельной и перпендикулярной направлению директора жидкого кристалла, при этом директор был ориентирован как в плоскости падения, так и перпендикулярно ей. Показано, что для рассматриваемых вариантов положения максимумов дефектных мод смещаются в коротковолновую область при увеличении угла падения зондирующего излучения, причем эта тенденция проявляется более сильно для параллельно поляризованной компоненты, когда директор ориентирован в плоскости падения. В последнем случае также происходит заметное уменьшение ширины фотонной запрещенной зоны. Исследованы температурные зависимости поляризованных компонент спектра пропускания ФК для нормального падения света. Продемонстрирован спектральный сдвиг дефектных мод на 10-20 нм за счет изменения показателя преломления жидкого кристалла при нагреве до изотропной фазы. Показано, что в реальных фотонных кристаллах амплитуда дефектных мод уменьшается по мере приближения к центру запрещенной зоны, а также при увеличении числа слоев в диэлектрических зеркалах. Теоретические зависимости спектров пропускания исследуемых фотонных кристаллов, рассчитанные на основе метода рекуррентных соотношений с учетом затухания дефектных мод, хорошо согласуются c экспериментальными данными.<br>?Разработан численный метод расчета конфигурации директора в эллипсоидальных каплях нематических и холестерических жидких кристаллах с сильным поверхностным сцеплением при воздействии однородного магнитного поля произвольной ориентации. Получено соотношение для определения величины порога Фредерикса, соответствующего началу переориентации центральной области нематической капли при ортогональном расположении вектора поля и биполярной оси. Рассмотрено влияние нарушения условия ортогональности на пороговый характер ориентационного процесса. Магнитооптическим методом исследована переориентация ансамбля биполярных капель нематического ЖК 5ЦБ, капсулированных в поливинилбутиральной пленке. Проведен сравнительный анализ расчетных данных и измеренных значений порогового поля.<br>?Методом трансфер-матрицы, модифицированным для описания нелинейных эффектов, исследовано влияние керровской нелинейности на прохождение лазерного излучения в одномерном фотонном кристалле. Рассматриваемый кристалл представляет собой тонкопленочную многослойную среду с таким пространственным распределением показателя преломления, которое позволяет устранить в спектре пропускания боковые полосы с каждой стороны фотонной запрещенное зоны и в значительной степени усилить крутизну кривой пропускания. Особенности на краях фотонной зоны наиболее ярко проявились при исследовании анизотропии пропускания мощного лазерного излучения в слоистой среде. Показано, что фотонный кристалл обладает сильным анизотропным оптическим пропусканием, аналогичным пропусканию электронного диода.<br>?Исследована нелинейная дифракция в несегнетоэлектрическом кристалле тетрабората стронция (SBO) на частоте второй и третьей гармоник Nd:YAG лазера. Это свидетельствует о существовании частично упорядоченной структуры, состоящей из чередующихся противоположно ориентированных доменов. Форма и ориентация доменов аналогичны таковым в кристалле KTP, принадлежащем к тому же классу симметрии mm2. Толщина доменов имеет случайное распределение; пространственный Фурье-спектр нелинейной восприимчивости лежит в диапазоне от ?/6 до ?/0.2 мкм-1. Полученные результаты показывают, что в кристалле SBO имеется тенденция к образованию доменов. Эти домены, однако, не являются столь легко управляемыми, как в KTP.<br>?Показана возможность модификации спектральных свойств ФК, используя резонансн

Ссылки на полный текст

Авторы

  • Шабанов Василий Филиппович (Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физики им. Л.В. Киренского Сибирского отделения Российской академии наук)

Вхождение в базы данных