WikiDer > Nematicon

Nematicon

В оптика, а нематикон это пространственный солитон в нематике жидкие кристаллы (НЖК). Название было придумано в 2003 году Дж. Ассанто.[1] и использовался впоследствии [2][3] Нематиконы генерируются особым типом оптическая нелинейность присутствует в НЖК: световая переориентация директора молекулы (т.е. средняя молекулярная ориентация). 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 мВт оптическая сила или менее [4][5][6]), поскольку диэлектрическая среда НЖК проявляет следующие свойства:

  • Очень большой нелинейный отклик : эффективная нелинейность обычно на восемь порядков больше, чем у сероуглерод. Это означает, что намного ниже оптическая сила необходимы для получения того же показатель преломления вариация (увеличение) или самофокусировка для компенсации дифракции.
  • А нелокальный ответ: нелинейный ответ не ограничивается местоположением оптическое поле. Вместо этого профиль отклика шире, чем у светового луча. Высокая нелокальность обеспечивает устойчивое распространение солитонов даже в случае двух поперечных измерений. Более высокие или более низкие мощности, чем точное значение, необходимое для существования солитона, приводят к дыханию солитонов.[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, как в диффузионной системе.
  • А насыщаемый полностью оптический отклик: директор жидкого кристалла стремится выровняться вдоль электрического поля светового луча. 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] может управляться под углом и разводиться в пространстве за счет приложения внешнего смещения, что приводит к реконфигурируемым межсоединениям.[11][12]

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

Смотрите также

Рекомендации

  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:2003ОптПН..14 ... 44А. Дои:10.1364 / OPN.14.2.000044. [1]
  2. ^ Дж. Ассанто и М. Карпеж (2009). «Нематиконы: автолокализованные пучки в нематических жидких кристаллах». Liq. Кристалл. 36 (10–11): 1161–1172. Дои:10.1080/02678290903033441.
  3. ^ М. Печчанти и Дж. Ассанто (2012). «Нематиконы». Phys. Представитель. 516 (4–5): 147–208. Bibcode:2012ФР ... 516..147П. Дои: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. выражать. 12 (6): 1011–1018. Bibcode:2004OExpr..12.1011B. Дои: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". Appl. Phys. Латыш. 77 (1): 7–9. Bibcode:2000АпФЛ..77 .... 7П. Дои:10.1063/1.126859.
  6. ^ А. Пиккарди, А. Альберуччи и Дж. Ассанто (2010). «Самовращающиеся, самоограничивающиеся световые лучи в среде гостя-хозяина». Phys. Rev. Lett. 104 (21): 213904. Bibcode:2010PhRvL.104u3904P. Дои:10.1103 / PhysRevLett.104.213904.
  7. ^ А. Снайдер; Д. Митчелл (1997). «Доступные солитоны». Наука. 276 (5318): 1538–1541. Дои:10.1126 / science.276.5318.1538. [5]
  8. ^ К. Конти, М. Печчанти и Г. Ассанто (2003). «Путь к нелокальности и наблюдение доступных солитонов». Phys. Rev. Lett. 91 (7): 073901. arXiv:физика / 0308024. Bibcode:2003ПхРвЛ..91г3901С. Дои:10.1103 / PhysRevLett.91.073901.
  9. ^ К. Конти, М. Печчанти и Г. Ассанто (2004). «Наблюдение оптических пространственных солитонов в сильно нелокальной среде». Phys. Rev. Lett. 92 (11): 113902. arXiv:физика / 0403032. Bibcode:2004PhRvL..92k3902C. Дои:10.1103 / PhysRevLett.92.113902. PMID 15089136.
  10. ^ М. Печчанти и Дж. Ассанто (2001). «Переадресация сигналов управлением пространственными солитонами в объемных нематических жидких кристаллах». Опт. Латыш. 26 (21): 1690–1692. Bibcode:2001OptL ... 26.1690P. Дои: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:2004Натура.432..733П. Дои: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:2006НатФ ... 2..737П. Дои:10.1038 / nphys427.
  13. ^ Ф. Ледерер; Г. И. Стегеман; Д. Н. Христодулидес; Г. Ассанто; М. Сегев; Ю. Зильберберг (2008). «Дискретные солитоны в оптике». Phys. Представитель. 463 (1–3): 1–126. Bibcode:2008ФР ... 463 .... 1л. Дои:10.1016 / j.physrep.2008.04.004.[7]
  14. ^ А. Фраталоччи; Г. Ассанто; K. A. Brzdąkiewicz; М. А. Карпеж (2004). «Дискретное распространение и пространственные солитоны в нематических жидких кристаллах». Опт. Латыш. 29 (13): 1530–1532. Bibcode:2004OptL ... 29.1530F. Дои:10.1364 / ол.29.001530.
  15. ^ Дж. Ассанто, А. Фраталоччи и М. Печчанти (2007). «Пространственные солитоны в нематических жидких кристаллах: от объемных до дискретных». Опт. выражать. 15 (8): 5248–5259. Bibcode:2007OExpr..15.5248A. Дои:10.1364 / oe.15.005248. PMID 19532777. [8]

внешняя ссылка