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

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...

Frontiers of Optoelectronics: Прогресс в области двумерных полупроводников
Frontiers of Optoelectronics: Прогресс в области двумерных полупроводников

Замещающее легирование чужеродными элементами ...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

Исследователи изучают влияние сольватации и валентности ионов на металлополимеры
Исследователи изучают влияние сольватации и валентности ионов на металлополимеры
New Phytologist: Сети прожилок на листьях появились 201 млн лет назад
New Phytologist: Сети прожилок на листьях появились 201 млн лет назад
ACS Nano: Зубы нутрий и бобров помогут ученым вывести формулу совершенной эмали
ACS Nano: Зубы нутрий и бобров помогут ученым вывести формулу совершенной эмали
«Литнет» выяснил, что привлекает читателей в книгах о космосе
«Литнет» выяснил, что привлекает читателей в книгах о космосе
EGU: В золоте дураков все-таки нашли ценный компонент
EGU: В золоте дураков все-таки нашли ценный компонент
Инженеры воссоздали голопалубу Star Trek с помощью ChatGPT и видеоигр
Инженеры воссоздали голопалубу Star Trek с помощью ChatGPT и видеоигр
New England Journal of Medicine: Упреждающая ангиопластика не улучшает прогноз
New England Journal of Medicine: Упреждающая ангиопластика не улучшает прогноз
Инженеры создают более выгодную сеть для распределения солнечной энергии
Инженеры создают более выгодную сеть для распределения солнечной энергии
IC: Исследователи тестируют биологическую безвредность нейроморфной сети
IC: Исследователи тестируют биологическую безвредность нейроморфной сети
JSPR: Между кортизолом и социальной поддержкой в семейных парах нашли связь
JSPR: Между кортизолом и социальной поддержкой в семейных парах нашли связь
GBE: ДНК древних пингвинов Адели выявило повторы возрастом сотни миллионов лет
GBE: ДНК древних пингвинов Адели выявило повторы возрастом сотни миллионов лет
Шёнингенские копья доказали: 300 000 лет назад древесина была важнейшим сырьем
Шёнингенские копья доказали: 300 000 лет назад древесина была важнейшим сырьем
Molecular Psychiatry: Выяснилось, как изменение экспрессии генов вызывает аутизм
Molecular Psychiatry: Выяснилось, как изменение экспрессии генов вызывает аутизм
NatComm: Машинное обучение поможет создать вертикально-осевые ветряные турбины
NatComm: Машинное обучение поможет создать вертикально-осевые ветряные турбины
Acta Biomaterialia: Созданы трансплантаты, похожие на реальное человеческое ухо
Acta Biomaterialia: Созданы трансплантаты, похожие на реальное человеческое ухо

Новости компаний, релизы

НАИРИТ объявит итоги Всероссийского инновационного конкурса 21 февраля
НАИРИТ объявит итоги Всероссийского инновационного конкурса 21 февраля
«Инструменты инновационного развития»
«Инструменты инновационного развития»
3 причины перехода с печатной рекламы на цифровую
3 причины перехода с печатной рекламы на цифровую
Виды резервирования серверов для задач АСУ ТП
Виды резервирования серверов для задач АСУ ТП
Выбор клиники и лечащего врача с помощью специализированного сервиса
Выбор клиники и лечащего врача с помощью специализированного сервиса