Нерегулярные жидкокристаллические волноводные структуры: анализ квази-стационарных флуктуаций, потерь мощности и статистических свойств нерегулярностей
Аннотация
Нерегулярные нематические жидкокристаллические волноводные структуры были исследованы численным моделированием и экспериментально. Зависимость коэффициента затухания (оптические потери) волноводных мод и эффективных размеров (радиусов корреляции) квазистационарных нерегулярностей жидкокристаллического слоя от линейной поляризации падающего лазерного излучения и наличия импульсно-периодического электрического поля были экспериментально обнаружены и исследованы. Получены оценки корреляционных радиусов квазистационарных нерегулярностей жидкокристаллического волновода. Наблюдаемое уменьшение коэффициента затухания волноводных мод и эффективных размеров нерегулярностей в жидкокристаллическом слое при включении внешнего электрического поля объясняется эффектом уменьшения радиусов корреляции флуктуаций локальной ориентации молекул жидкого кристалла. Экспериментальная функция спектральной плотности статистических квази-стационарных нерегулярностей нематического жидкого кристалла восстановлена и приведены соответствующие статистические параметры. Полученные результаты, несомненно, важны для дальнейшего исследования динамических процессов внутри нестационарных волноводных жидкокристаллических слоев, как с теоретической точки зрения для понимания кинетических процессов в жидких кристаллах, так и с практической, - при организации и проведении подходящих экспериментальных исследований.
- waveguide
- planar lens
- laser radiation
- liquid crystal
- director
- fluctuations
- irregularities
- optofluidics
- numerical simulation
- волновод
- планарная линза
- лазерное излучение
- жидкий кристалл
- директор
- флуктуации
- нерегулярности
- оптофлюидика
- численное моделирование
Abstract (in English)
Irregular liquid crystal waveguide structures: analysis of quasi-stationary fluctuations, power loss and statistical properties of irregularities
Irregular nematic liquid crystal waveguide structures were investigated by the numeric simulation and experimentally. The dependence of attenuation coefficient (optical losses) of the waveguide modes and the effective sizes (correlation radii) of quasi-stationary irregularities of the liquid-crystal layer on the linear polarization of the incident laser radiation and the presence of pulse-periodic electric field were experimentally observed and investigated. An estimate is made of the correlation radii of liquid-crystal waveguide quasi-stationary irregularities. The observed decrease in the attenuation coefficient of the waveguide modes and the effective sizes of irregularities in the liquid-crystal layer, when the external electric field is switched on, explained by the effect of the decrease in the fluctuations correlation radii of the local orientation of the molecules of the liquid crystal. Experimental spectral density function of the statistical quasi-stationary nematic liquid crystal irregularities was restored and relevant statistical parameters are given. The obtained results are undoubtedly important for further research of dynamic processes inside non stationary waveguide liquid crystal layers, both from the theoretical point of view for understanding kinetic processes in the liquid crystals, and with practical, -- in the organization and carrying out suitable experimental researches.
Для цитирования
Егоров А.А., Айриян А.С., Айрян Э.А. Нерегулярные жидкокристаллические волноводные структуры: анализ квази-стационарных флуктуаций, потерь мощности и статистических свойств нерегулярностей // Журнал радиоэлектроники. – 2020. – № 4. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2020.4.3