Разработка материалов и технологий создания микроструктурированных жидкокристаллических элементов для фотонных приложений : отчет о научно-исследовательской работе (заключительный) / БГУ ; научные руководители А. Л. Толстик, В. В. Могильный

Abstract

Объектом исследования являются электрически управляемые нематические ЖК-слои с двухдоменной и многодоменной ориентацией директора, а также высокопреломляющие полимерные слои с ЖК-структурой, обладающие свойствами оптических волноводов. Цели работы - внедрение новых полимерных материалов и технологий создания микроструктурированных ЖК-элементов с перестраиваемыми параметрами для решения задач микро-оптики и нанофотоники; установление новых закономерностей распространения и преобразования световых пучков в переключаемых волноводных системах, а также создание на их основе экспериментальных образцов электрически управляемых волноводных элементов, одно- и двухмерных фотонных структур. В результате выполнения разработаны и изготовлены: планарные двухдоменные ЖК-структуры с электрически управляемой рефрактивной границей, реализующие смещение и угловое отклонение световых пучков; переключаемые ЖК-элементы интегральной фотоники, обеспечивающие волноводное распространение, разветвление и мультиплексирование световых сигналов; плоские полимерные оптические волноводы как с рельефной решеткой, так и с дифракционным элементом связи на изолирующем слое и определены условия возбуждения и распространения в них волноводных мод. Синтезированы новые низкомолекулярные сополимеры и создана методика изготовления полимерных волноводных слоев с ЖК-структурой на фотополимеризуемом композитном слое. Научная новизна полученных результатов определяется разработкой новых методов пространственно-углового управления лазерным излучением с помощью изготовленных макетов планарных микроструктурированных ЖК-элементов и установлением новых закономерной распространения световых пучков в ЖК-структурах с локально-неоднородной ориентацией директора.