LAM: Создано устройство, способное произвести революцию в использовании света

Жидкокристаллические, или ЖК, фазовые модуляторы широко используются в оптических системах благодаря таким их преимуществам, как низкое энергопотребление, малый вес, гибкая настройка полосы пропускания и немеханические перемещения.

Однако большинство жидкокристаллических фазовых модуляторов чувствительны к поляризации, то есть они по-разному влияют на фазу света в зависимости от его поляризации. Это может ограничивать их производительность и функциональность в некоторых приложениях.

Существует два основных подхода к реализации поляризационно-независимых ЖК-фазовых модуляторов. Первый подход заключается в использовании поляризационно-независимых ЖК-материалов, таких как полимерно-стабилизированные синефазные жидкие кристаллы (PS-BPLCs). Однако PS-BPLC требуют высоких управляющих напряжений, что может сделать их непрактичными для некоторых приложений.

Второй подход заключается в изменении выравнивания ЖК-направляющих. Один из способов сделать это — использовать двухслойную ЖК-ячейку, состоящую из двух ЖК-ячеек, уложенных друг на друга так, что их ЖК-направляющие ориентированы ортогонально. Это позволяет разложить свет на два ортогональных компонента, каждый из которых испытывает одинаковую фазовую модуляцию. Однако двухслойные ЖК-ячейки сложны и трудны в изготовлении.

Другой способ добиться поляризационно-независимой фазовой модуляции LC — использовать ортогональное фотовыравнивание. Для этого используется специальный фотовыравнивающий слой, который создает ортогональные выравнивающие домены в ЖК. Однако добиться точного выравнивания с помощью этого метода довольно сложно.

В новой работе, опубликованной в журнале Light: Advanced Manufacturing, группа ученых под руководством профессора Цзянган Лу разработала новый подход к поляризационно-независимой фазовой модуляции ЖК-матрицы.

Поляризационно-независимая фазовая модуляция ЖК основана на процессе азимутального угла, контролируемого светом (LCAA). Процесс LCAA использует оптический вращательный эффект холестерических жидких кристаллов (ХЖК) для создания однослойных многомикродоменных ортогонально закрученных (MMOT) структур.

Структуры MMOT состоят из множества микродоменов с ортогонально выровненными жидкокристаллическими направляющими. В процессе LCAA для управления выравниванием ЖК-направляющих в каждом микродомене используется пучок света с узором. Это позволяет исследователям создавать структуры MMOT с точным выравниванием.

Фазовые ЖК-модуляторы с однослойной структурой MMOT могут быть как поляризационно-независимыми, так и обладать большой фазовой глубиной. Это делает их идеальными для широкого спектра приложений, включая оптическую связь, носимые устройства и дисплеи.

Процесс азимутального угла, управляемого светом (LCAA), может быть использован для изготовления многомикродоменного ортогонально скрученного (MMOT) устройства с низкой поляризационной зависимостью, высокой фазовой задержкой и простой структурой. Угол выравнивания между верхней и нижней подложками в процессе LCAA и размер сетки маски в структуре MMOT могут быть настроены в соответствии с требованиями различных приложений.

Это устройство способно произвести революцию в использовании света в самых разных областях. Например, оно может быть использовано для создания новых типов оптических систем связи, более эффективных и надежных. Его также можно использовать для разработки новых типов носимых устройств, способных отображать информацию в более четкой и лаконичной форме.

05.01.2024


Подписаться в Telegram



Хайтек

Physical Review Letters: Ученые описали альтернативный магнетизм
Physical Review Letters: Ученые описали альтернативный магнетизм

Магнитные материалы традиционно классифицируют...

Nature: Международная группа ученых решает сложную физическую задачу
Nature: Международная группа ученых решает сложную физическую задачу

Сильно взаимодействующие системы играют важную...

В MIT разрабатывают бытовых роботов, наделенных здравым смыслом
В MIT разрабатывают бытовых роботов, наделенных здравым смыслом

С помощью большой языковой модели инженеры Мас...

Nature Communications: Открыто революционное явление в жидких кристаллах
Nature Communications: Открыто революционное явление в жидких кристаллах

Исследовательская группа, работающая в UN...

Physical Review Applied: Ниобий воскресили для квантовых технологий
Physical Review Applied: Ниобий воскресили для квантовых технологий

Когда речь заходит о сверхпроводящих куби...

Nature Communications: Совершен прорыв в создании квантовых материалов
Nature Communications: Совершен прорыв в создании квантовых материалов

Исследователи из Калифорнийского универси...

PNAS: Клеточный каркас разобрали на микроскопические пути
PNAS: Клеточный каркас разобрали на микроскопические пути

Исследователи из Принстона применили спле...

Детекторы космических лучей для TAIGA- Muon запустят в серию в ТПУ
Детекторы космических лучей для TAIGA- Muon запустят в серию в ТПУ

Ученые из Томского политехнического униве...

Physical Review Letters: Открыт материал с большим невзаимным поглощением света
Physical Review Letters: Открыт материал с большим невзаимным поглощением света

В основе глобальной интернет-связи лежит оптич...

Applied Surface Science: Открыт путь к мемристорам нового поколения
Applied Surface Science: Открыт путь к мемристорам нового поколения

Мемристорные устройства представляют собой кат...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

JCI: Тяжелая форма COVID-19, возможно, связана с аутоантителами
JCI: Тяжелая форма COVID-19, возможно, связана с аутоантителами
Разгадана тайна снижения производительности перспективного катодного материала
Разгадана тайна снижения производительности перспективного катодного материала
Каждый четвертый родитель говорит, что ребенок не может уснуть из-за тревоги
Каждый четвертый родитель говорит, что ребенок не может уснуть из-за тревоги
Nature Neuroscience: Ученые доказали, что терпение приносит свои плоды
Nature Neuroscience: Ученые доказали, что терпение приносит свои плоды
Познакомьтесь со странной амфибией, которая выкармливает своих детенышей молоком
Познакомьтесь со странной амфибией, которая выкармливает своих детенышей молоком
Climate Dynamics: Вот как условия на суше влияют на муссонный климат Азии
Climate Dynamics: Вот как условия на суше влияют на муссонный климат Азии
Богатый белком рацион меняет микробиом кишечника и общее состояние организма
Богатый белком рацион меняет микробиом кишечника и общее состояние организма
В 40% случаев люди ошибочно называют сгенерированное фото человека реальным
В 40% случаев люди ошибочно называют сгенерированное фото человека реальным
Nature Communications: Открыто революционное явление в жидких кристаллах
Nature Communications: Открыто революционное явление в жидких кристаллах
Высокоточные измерения ставят под сомнение наше понимание Цефеид
Высокоточные измерения ставят под сомнение наше понимание Цефеид
Nature Communications: В мигрирующих нейронах найден конус роста
Nature Communications: В мигрирующих нейронах найден конус роста
Останется ли магний снотворным для кузнечиков в результате потепления?
Останется ли магний снотворным для кузнечиков в результате потепления?
Current Biology: Исследование брачного поведения показывает эволюцию влечения
Current Biology: Исследование брачного поведения показывает эволюцию влечения
Physical Review Letters: Ученые описали альтернативный магнетизм
Physical Review Letters: Ученые описали альтернативный магнетизм
BioDesign Research: Для производства каротиноидов разработали специальные дрожжи
BioDesign Research: Для производства каротиноидов разработали специальные дрожжи

Новости компаний, релизы

Новая "Кантиана" поможет студентам быстрее адаптироваться к калининградскому климату
Российские ученые предложили тушить пожары с помощью газогидратного огнетушителя
Минералоги СПбГУ нашли на острове Диско возможный источник фосфора для возникновения первых живых организмов
Московский Политех внедряет ИИ для повышения эффективности приемной кампании и трансформации обучения
Астрономы СПбГУ узнали возраст одного из самых мощных метеорных потоков