Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

В оптике , A nematicon представляет собой пространственный солитон в нематических жидких кристаллах (НЖК). Название было придумано в 2003 году Дж. Ассанто. [1] и используются в дальнейшем [2] [3] Нематиконы генерируются особым типом оптической нелинейности, присутствующей в НЖК: индуцированной светом переориентации директора молекулы ( т.е. средней ориентации молекул). Эта нелинейность возникает из-за того, что директор молекулы (то есть оптическая ось соответствующей одноосной оси) стремится выровняться вдоль электрического поля света. Нематиконы легко генерировать (с оптической мощностью мВт или меньше [4][5] [6] ), поскольку диэлектрическая среда НЖК проявляет следующие свойства:

  • Очень большой нелинейный отклик  : эффективная нелинейность обычно на восемь порядков больше, чем у сероуглерода . Это означает, что для получения того же изменения (увеличения) показателя преломления или самофокусировки для уравновешивания дифракции необходимы гораздо более низкие оптические силы .
  • Нелокальна ответ: нелинейный отклик не ограничивается расположения оптического поля . Вместо этого профиль отклика шире, чем у светового луча. Высокая нелокальность позволяет устойчиво распространяться солитонам даже в случае двух поперечных измерений. Более высокие или более низкие мощности, чем точное значение, необходимое для существования солитона, приводят к «дышащим» солитонам. [7] [8] [9]
Разница между нелокальным и локальным ответом. В локальной среде точечный пик интенсивности, такой как дельта Дирака, вызывает столь же резкий пространственный отклик в показателе преломления. В нелокальной среде изменение показателя преломления распространяется далеко за пределы источника, подобно диффузионной системе.
  • Насыщаемое все-оптический отклик: директор жидкого кристалла , как правило , для выравнивания вдоль электрического поля светового пучка. Для мощных пучков директор молекулы становится параллельным полю, и дальнейшая переориентация невозможна. Насыщение отклика также стабилизирует двумерные солитоны.

Поскольку переориентационная оптическая нелинейность нематических жидких кристаллов сопровождается электрооптическим откликом на низкочастотные электрические поля, т. Е. Приложенные напряжения, нематиконы и связанные с ними волноводы [10] можно направлять под углом и направлять в пространстве с помощью внешнее смещение, приводящее к реконфигурируемым межсоединениям. [11] [12]

В массивах волноводов, где известно, что образуются дискретные солитоны, [13] также были продемонстрированы дискретные нематоны [14] [15]

См. Также [ править ]

Ссылки [ править ]

  1. ^ Г. Ассанто; М. Печчанти; К. Конти (2003). «Нематиконы: оптические пространственные солитоны в нематических жидких кристаллах». Новости оптики и фотоники . 14 (2): 44–48. Bibcode : 2003OptPN..14 ... 44A . DOI : 10.1364 / OPN.14.2.000044 . [1]
  2. ^ Г. Assanto и М. Karpierz (2009). «Нематиконы: автолокализованные пучки в нематических жидких кристаллах». Liq. Cryst . 36 (10–11): 1161–1172. DOI : 10.1080 / 02678290903033441 .
  3. ^ М. Peccianti & G. Assanto (2012). «Нематиконы». Phys. Rep . 516 (4–5): 147–208. Bibcode : 2012PhR ... 516..147P . DOI : 10.1016 / j.physrep.2012.02.004 . [2]
  4. ^ Дж. Бекман; К. Нейтс; X. Hutsebaut; К. Камбурнак; М. Хельтерман (2004). "Моделирование и эксперименты по условиям самофокусировки в нематических жидкокристаллических плоских ячейках" . Опт. Экспресс . 12 (6): 1011–1018. Bibcode : 2004OExpr..12.1011B . DOI : 10.1364 / OPEX.12.001011 . PMID 19474916 .  [3] [4] [ постоянная мертвая ссылка ]
  5. ^ М. Печчанти; А. Де Росси; Г. Ассанто; А. Де Лука; К. Уметон и И. К. Ху (2000). "Самоограничение с помощью электричества и волновод в плоских нематических жидкокристаллических ячейках". Прил. Phys. Lett . 77 (1): 7–9. Bibcode : 2000ApPhL..77 .... 7P . DOI : 10.1063 / 1.126859 .
  6. ^ А. Пиккарди, А. Alberucci и Г. Assanto (2010). «Самовращающиеся, самоограниченные световые лучи в среде гостя-хозяина». Phys. Rev. Lett . 104 (21): 213904. Bibcode : 2010PhRvL.104u3904P . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.104.213904 .
  7. ^ А. Снайдер; Д. Митчелл (1997). «Доступные солитоны». Наука . 276 (5318): 1538–1541. DOI : 10.1126 / science.276.5318.1538 . [5]
  8. ^ С. Конти, М. Г. Peccianti & Assanto (2003). «Путь к нелокальности и наблюдение доступных солитонов». Phys. Rev. Lett . 91 (7): 073901. arXiv : Physics / 0308024 . Bibcode : 2003PhRvL..91g3901C . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.91.073901 .
  9. ^ С. Конти, М. Г. Peccianti & Assanto (2004). «Наблюдение оптических пространственных солитонов в сильно нелокальной среде». Phys. Rev. Lett . 92 (11): 113902. arXiv : Physics / 0403032 . Bibcode : 2004PhRvL..92k3902C . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.92.113902 . PMID 15089136 . 
  10. ^ М. Г. Peccianti & Assanto (2001). «Переадресация сигналов управлением пространственными солитонами в объемных нематических жидких кристаллах». Опт. Lett . 26 (21): 1690–1692. Bibcode : 2001OptL ... 26.1690P . DOI : 10.1364 / ol.26.001690 . PMID 18049701 .  [6]
  11. ^ М. Печчанти; К. Конти; Г. Ассанто; А. Де Лука; К. Уметон (2004). «Маршрутизация сильно анизотропных пространственных солитонов и модуляционная неустойчивость в жидких кристаллах». Природа . 432 (7018): 733–737. Bibcode : 2004Natur.432..733P . DOI : 10,1038 / природа03101 . PMID 15592407 . 
  12. ^ М. Печчанти; А. Дядюша; М. Качмарек; Дж. Ассанто (2006). «Настраиваемое преломление и отражение самоограниченных световых лучей» . Nat. Phys . 2 (11): 737–742. Bibcode : 2006NatPh ... 2..737P . DOI : 10.1038 / nphys427 .
  13. ^ Ф. Ледерер; Г.И. Стегеман; Д. Н. Христодулидес; Г. Ассанто; М. Сегев; Ю. Зильберберг (2008). «Дискретные солитоны в оптике». Phys. Rep . 463 (1–3): 1–126. Bibcode : 2008PhR ... 463 .... 1л . DOI : 10.1016 / j.physrep.2008.04.004 .[7]
  14. ^ А. Фраталоччи; Г. Ассанто; KA Brzdkiewicz; М.А. Карпеж (2004). «Дискретное распространение и пространственные солитоны в нематических жидких кристаллах» . Опт. Lett . 29 (13): 1530–1532. Bibcode : 2004OptL ... 29.1530F . DOI : 10.1364 / ol.29.001530 .
  15. ^ Г. Assanto, А. Fratalocchi и М. Peccianti (2007). «Пространственные солитоны в нематических жидких кристаллах: от объемных к дискретным» . Опт. Экспресс . 15 (8): 5248–5259. Bibcode : 2007OExpr..15.5248A . DOI : 10.1364 / oe.15.005248 . PMID 19532777 .  [8]

Внешние ссылки [ править ]

  • Пространственные оптические солитоны в жидких кристаллах , краткое введение (Гентский университет).