Запис динамічних ґраток за рахунок зміни параметра порядку світлом у кіральних нематичних рідких кристалах з домішкою барвника
DOI:
https://doi.org/10.15407/ujpe64.4.293Ключові слова:
-Анотація
Дослiджується запис динамiчних ґраток у кiральних нематичних рiдких кристалах з домiшкою барвника. Показано, що в iнтервалi iнтенсивностей свiтла, для якого орiєнтацiйна нелiнiйнiсть залишається пригнiченою структурним упорядкуванням кiральної структури, механiзмом запису може бути фотоiндукована змiна параметра порядку. Аналiзується динамiчна поведiнка змiшування двох хвиль для рiзних iнтенсивностей записуючих пучкiв шляхом порiвняння самодiфракцiї з дифракцiєю зондуючого пучка, що дозволило видiлити особливий механiзм оптичної нелiнiйностi. Фотоiндукована змiна параметра порядку i вiдповiднi змiни показникiв заломлення середовища визначають вiдносно швидкi часи вiдгуку, локальний нелiнiйний вiдгук i вельми значну ефективнiсть дифракцiї в надзвичайно широкому дiапазонi iнтенсивностей (бiльше 3 порядкiв). Кiральна гелiкоiдальна структура перешкоджає реорiєнтацiї директора нематика i появi поверхневих ефектiв i сприяє нелiнiйному контролю над поляризацiєю. Цей новий механiзм може бути використаний для запису довiльних профiлiв фази у пристроях для керування пучком свiтла.
Посилання
I.C. Khoo. Nonlinear optics of liquid crystalline materials. Phys. Rep. 471, 221 (2009). https://doi.org/10.1016/j.physrep.2009.01.001
F. Simoni, L. Lucchetti, D.E. Lucchetta, O. Francescangeli. On the origin of the huge nonlinear response of dye-doped liquid crystals. Opt. Express 9, 85 (2001). https://doi.org/10.1364/OE.9.000085
A. Petrossian, S. Residori. Surfactant enhanced reorientation in dye-doped nematic liquid crystals, Europ. Lett. 60, 79 (2002). https://doi.org/10.1209/epl/i2002-00321-x
A. Petrossian, S. Residori. Light driven motion of the nematic director in azo-dye doped liquid crystals, Opt. Commun. 228, 145 (2003). https://doi.org/10.1016/j.optcom.2003.09.021
P.G. de Gennes, J. Prost. The Physics of Liquid Crystals (Clarendon Press, 1993) [ISBN: 0198520247].
G. Chilaya. Cholesteric liquid crystals: optics, electrooptics, and photo-optics, in Chirality in Liquid Crystals, edited by H.S. Kitzerow, C. Bahr (Springer, 2001) [ISBN 978-0-387-21642-3].
V. Boychuk, I. Gerus, A. Iljin, J. Parka. Light-controlled helical pitch and dynamic gratings. Opto-Electron. Rev. 17, 287 (2009). https://doi.org/10.2478/s11772-009-0009-8
H. Coles, S. Morris. Liquid-crystal lasers. Nat. Photonics 4, 676 (2010). https://doi.org/10.1038/nphoton.2010.184
U.A. Hrozhyk, S.V. Serak, N.V. Tabiryan, T.J. White, T.J. Bunning. Optically switchable, rapidly relaxing cholesteric liquid crystal reflectors. Opt. Express 18, 9651 (2010). https://doi.org/10.1364/OE.18.009651
U.A. Hrozhyk, S.V. Serak, N.V. Tabiryan, T.J. White, T.J. Bunning. Nonlinear optical properties of fast, photoswitchable cholesteric liquid crystal bandgaps. Opt. Mater. Express 1, 943 (2011). https://doi.org/10.1364/OME.1.000943
D. Wei, A. Iljin, Z. Cai, S. Residori, U. Bortolozzo. Two-wave mixing in chiral dye-doped nematic liquid crystals. Opt. Lett. 37, 734 (2012). https://doi.org/10.1364/OL.37.000734
D.Wei, U. Bortolozzo, J.P. Huignard, S. Residori. Slow and stored light by photo-isomerization induced transparency in dye doped chiral nematics. Opt. Express 21, 19544 (2012). https://doi.org/10.1364/OE.21.019544
N. Aryasova, A. Iljin, V. Reshetnyak, Yu. Reznikov, A. Gluschenko, J.West. Orientation of nematic liquid crystals on random anchoring surface. Mol. Cryst. Liq. Cryst. 375, 165 (2002). https://doi.org/10.1080/10587250210593
A. Iljin, V. Reshetnyak, S. Shelestiuk, V. Yarmolenko. Surface director sliding in LC cell with light-controlled chirality. Mol. Cryst. Liq. Cryst. 453, 263 (2006). https://doi.org/10.1080/15421400600653795
Photorefractive Materials and Their Applications. Edited by P. Gunter, J.P. Huignard (Springer, 2006), Vol. 1 [ISBN: 0-387-25191-X].
W.R. Klein, B.D. Cook. Unified approach to ultrasonic light diffraction. IEEE Trans. on Sonics & Ultrasonics SU-14, 123 (1967). https://doi.org/10.1109/T-SU.1967.29423
S. Residori, U. Bortolozzo, J.P. Huignard. Slow light using wave mixing in liquid crystal light valve. Appl. Phys. B 95, 551 (2009). https://doi.org/10.1007/s00340-009-3556-2
A. Iljin. Transient modulation of order parameter and optical non-linearity in a chiral nematic liquid crystal. Mol. Cryst. Liq. Cryst. 543, 143 (2011). https://doi.org/10.1080/15421406.2011.569453
A. Iljin. Light-induced order modification - the way to speed up. J. Mol. Liq. 267, 28 (2018). https://doi.org/10.1016/j.molliq.2018.01.047
D. Wei, S. Residori, U. Bortolozzo. Phase conjugation and slow light in dye-doped chiral nematics. Opt. Lett. 37, 4684 (2012). https://doi.org/10.1364/OL.37.004684
Y.-J. Wang, M. Pei, P. Peng, G.O. Carlisle. All-optical polarization-independent diffraction in dye-doped cholesteric liquid crystal. J. Mat. Sci. - Mater. Electronics 17, 385 (2006). https://doi.org/10.1007/s10854-006-7475-2
C.J. Gerritsma, P. Van Zanten. Periodic perturbations in the cholesteric plane texture. Phys. Lett. A 37, 47 (1971). https://doi.org/10.1016/0375-9601(71)90325-2
I. J?anossy, L. Szabados. Photoisomerization of azo-dyes in nematic liquid crystals. J. Nonlin. Opt. Phys. Mater. 7, 539 (1998). https://doi.org/10.1142/S0218863598000399
M. Fally, M. Imlau, R.A. Rupp et al. Specific recording kinetics as a general property of unconventional photorefractive media. Phys. Rev. Lett. 93, 243903 (2004). https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.93.243903
E. Korchemskaya, N. Burykin, S. Bugaychuk et al. Dynamic holography in bacteriorhodopsin/gelatinfilms: effects of light-dark adaptation at different humidity. Photochem. Photobiol. 83, 403 (2007). https://doi.org/10.1111/j.1751-1097.2007.00056.x
S. Mukherjee, S.C. Bera. Low temperature laser flash photolysis and spectral studies of methyl red. J. Chem. Soc. Faraday Trans. 94, 67 (1998). https://doi.org/10.1039/a705642g
M. Hara, S. Ichikawa, H. Takezoe, A. Fukuda. Binary mass diffusion constants in nematic liquid crystals studied by forced Rayleigh scattering. Jpn. J. Appl. Phys. 23, 1420 (1984). https://doi.org/10.1143/JJAP.23.1420
E. Ouskova, Yu. Reznikov, S.V. Shiyanovskii et al. Photoorientation of liquid crystals due to light-induced desorption and adsorption of dye molecules on an aligning surface. Phys. Rev. E 64, 051709 (2001). https://doi.org/10.1103/PhysRevE.64.051709
Завантаження
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Ліцензійний Договір
на використання Твору
м. Київ, Україна
Відповідальний автор та співавтори (надалі іменовані як Автор(и)) статті, яку він (вони) подають до Українського фізичного журналу, (надалі іменована як Твір) з одного боку та Інститут теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України в особі директора (надалі – Видавець) з іншого боку уклали даний Договір про таке:
1. Предмет договору.
Автор(и) надає(ють) Видавцю безоплатно невиключні права на використання Твору (наукового, технічного або іншого характеру) на умовах, визначених цим Договором.
2. Способи використання Твору.
2.1. Автор(и) надає(ють) Видавцю право на використання Твору таким чином:
2.1.1. Використовувати Твір шляхом його видання в Українському фізичному журналі (далі – Видання) мовою оригіналу та в перекладі на англійську (погоджений Автором(ами) і Видавцем примірник Твору, прийнятого до друку, є невід’ємною частиною Ліцензійного договору).
2.1.2. Переробляти, адаптувати або іншим чином змінювати Твір за погодженням з Автором(ами).
2.1.3. Перекладати Твір у випадку, коли Твір викладений іншою мовою, ніж мова, якою передбачена публікація у Виданні.
2.2. Якщо Автор(и) виявить(лять) бажання використовувати Твір в інший спосіб, як то публікувати перекладену версію Твору (окрім випадку, зазначеного в п. 2.1.3 цього Договору); розміщувати повністю або частково в мережі Інтернет; публікувати Твір в інших, у тому числі іноземних, виданнях; включати Твір як складову частину інших збірників, антологій, енциклопедій тощо, то Автор(и) мають отримати на це письмовий дозвіл від Видавця.
3. Територія використання.
Автор(и) надає(ють) Видавцю право на використання Твору способами, зазначеними у п.п. 2.1.1–2.1.3 цього Договору, на території України, а також право на розповсюдження Твору як невід’ємної складової частини Видання на території України та інших країн шляхом передплати, продажу та безоплатної передачі третій стороні.
4. Строк, на який надаються права.
4.1. Договір є чинним з дати підписання та діє протягом усього часу функціонування Видання.
5. Застереження.
5.1. Автор(и) заявляє(ють), що:
– він/вона є автором (співавтором) Твору;
– авторські права на даний Твір не передані іншій стороні;
– даний Твір не був раніше опублікований і не буде опублікований у будь-якому іншому виданні до публікації його Видавцем (див. також п. 2.2);
– Автор(и) не порушив(ли) права інтелектуальної власності інших осіб. Якщо у Творі наведені матеріали інших осіб за виключенням випадків цитування в обсязі, виправданому науковим, інформаційним або критичним характером Твору, використання таких матеріалів здійснене Автором(ами) з дотриманням норм міжнародного законодавства і законодавства України.
6. Реквізити і підписи сторін.
Видавець: Інститут теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України.
Адреса: м. Київ, вул. Метрологічна 14-б.
Автор: Електронний підпис від імені та за погодження всіх співавторів.
.png){kind=small}
