. SONATA

Realizacja bramki logicznej w chiralnym nematycznym ciekłym krysztale o geometrii klina

Kierownik projektu: dr inż. Urszula Laudyn
Okres realizacji: 15.02.2013 - 14.02.2016
Kwota dofinansowania: 360 082,00 PLN
.

Celem projektu jest zaprojektowanie, przebadanie właściwości i zoptymalizowanie układu przełączającego bazującego na nieliniowych właściwościach propagacyjnych wiązki światła w chiralnym nematycznym ciekłym krysztale o geometrii klina.
Krótki opis projektu:

Projekt koncentrował się na trzech głównych hipotezach:
  • W komórce chiralnego nematycznego ciekłego kryształu o geometrii klina możliwe jest uzyskanie solitonów przestrzennych, przy czym generacja solitonu jest ściśle uzależniona od miejsca wprowadzenia wiązki względem linii dysklinacji, polaryzacji wiązki wejściowej jak również jej parametrów geometrycznych
  • Poprzez wprowadzenie do układu drugiej wiązki o dużej mocy optycznej (tzw. wiązki sterującej i/lub blokującej) padającej i/lub oświetlającej linie dysklinacji możliwe jest blokowanie wiązki solitonowej lub sterowanie jej położeniem
  • w komórce chiralnego nematycznego ciekłego kryształu o geometrii klina możliwe jest uzyskanie przełącznika optycznego oraz całkowicie optycznych elementów przełączających

Prowadzone prace badawcze dotyczyły odbicia i zmiany kierunku rozchodzenia się nematykonu w komórce o geometrii klina, w której tworzą się linie nieciągłości rozkładu współczynnika załamania (czyli tzw. linie dysklinacji). Uzyskane wyniki wskazują, że w zależności od miejsca oraz kąta wprowadzenia wiązki światła względem dysklinacji możliwe jest sterowanie kierunkiem rozchodzenia się nematykonu. Co równie ważne, odpowiedni dobór ciekłego kryształu i domieszki chiralnej umożliwił uzyskanie stabilnego nematykonu na odległości rzędu 1cm.

.

Przykład uzyskanego przełączania optycznego sygnału wejściowego na liniach dysklinacji w nematyku chiralnym (a) schemat stosowanej geometrii komórki ciekłokrystalicznej; (b) zdjęcie defektu - dysklinacji w stosowanej geometrii; (c) uzyskana zmiana kierunku rozchodzenia się i przełączanie sygnału wejściowego

Publikacje:
  1. U. A. Laudyn, M. A. Karpierz, Nematicons deflection through interaction with disclination lines in chiral nematic liquid crystals , Appl. Phys. Lett.103 221104 (stron 4) (2013) http://dx.doi.org/10.1063/1.4832478, IF: 3,794
  2. M. Kwaśny, U. Laudyn, K. Rutkowska, M. Karpierz, "Nematicons routing through two types of disclination lines in chiral nematic liquid crystals", J. of Nonl. Opt. Phys.&Mat. 23 (4), 1450042 (2014); IF: 0,481 http://dx.doi.org/10.1142/S0218863514500428
  3. M. Kwaśny, B. Klus, U. Laudyn, "The influence of pitch and birefringence on nematicon propagation at the disclination lines in chiral nematic liquid crystals", Photon. Letters of Poland 6(4) 154-156 2014; doi: 10.4302/plp.2014.4.14
  4. U. A. Laudyn, M. Kwasny, F. A. Sala, M. A. Karpierz, "All optical and electro-optical switches based on the interaction with disclination lines in chiral nematic liquid crystals", Journal of Optics 18, 054011 (2016)
Patent

Sposób całkowicie optycznego sterowania kierunkiem propagacji sygnału optycznego w komórce ciekłokrystalicznej o geometrii klina wypełnionej domieszkowanym chiralnym nematycznym ciekłym kryształem. Autorzy: Urszula Laudyn, Michał Kwaśny, Bartłomiej Klus, Mirosław Karpierz P.417224.

Konferencje

  1. III Polska Konfrencja Optyczna, 30.06 - 4.07.2013 Sandomierz, U. Laudyn, F. Sala, M. Kwaśny, M. Karpierz, Propagacja wiązki światła w chiralnym ciekłym krysztale o geometrii klina
  2. Nonlinear Optics Application, NOA 18.09 - 21.09.2013, Gdańsk, U. Laudyn, M. Kwaśny, F. Sala, M. Karpierz, Light beam propagation in nonlinear layers of chiral nematic liquid crystal
  3. Nonlinear Optics Application, NOA 18.09 - 21.09.2013, Gdańsk, B. Klus, U. Laudyn, M. Karpierz, Nonlinear methods to measure parameters of nematic liquid crystals
  4. Nonlinear guided waves VII, 07/05-10/05/2014, Kingussie, Szkocja.M. Kwasny, U. A. Laudyn, M. A. Karpierz, Nematicons deflection through interaction with disclination lines in chiral nematic liquid crystals
  5. European Conference on Lasers and Electro-Optics and the European Quantum Electronics Conference 2015, CLEO 2015 21/06-25/06/2015, Monachium, Niemcy. M. Kwasny, U. A. Laudyn, F. A. Sala, K. A. Rutkowska, M. A. Karpierz, Nematicons routing through disclination lines in chiral nematic liquid crystals
  6. Nonlinear Optics Applications, 09/09-12/09/2015, Olsztyn. M. Kwaśny, F. A. Sala, U. A. Laudyn, M. A. Karpierz, The influence of electrical field on disclination lines
  7. Optics of Liquid Crystals 2015, 13/09-18/09/2015, Sopot, Poland; U. A. Laudyn, M. Kwasny, F. A. Sala, B. W. Klus and M. A. Karpierz, Realization of all-optical and electro-optical switches based on the interaction with disclination lines in chiral nematic liquid crystal
  8. 4th Integrated Optics Sensors, Sensing, Structures and Methods, 2.03 - 6.03. 2015 Szczyrk, Poland; U. A. Laudyn, M. Kwaśny, M. Pawlak, B. Klus, F. Sala, M. Karpierz, Electro-optical signal routing by interaction with disclination lines in chiral nematic liquid crystals


.


.


.