在向列液晶电压控制导引传播

文摘

电压控制引导通道中形成一个平面向列液晶单元。主任液晶可以通过施加外部电压一致,从而导致不同的折射率之间的两个相邻通道;因此,入射光束从一个频道可以耦合到另一个地方。首先,我们讨论了自聚焦光束的传播和单通道;然后我们讨论了光束的传播和耦合效应的两个渠道。结果表明,光束的传播可以选择两个人在每个通道通过应用电压电极通道。

1。介绍

光波导元素中扮演重要角色的应用光学通信、光信号处理、光集成电路,和光学网络(1,2]。许多设备被设计用于分割,结合,夫妇和相位调制的光信号系统(1,3]。控制的路径传播梁是光交换系统的主要目的,和光学信号可以被转移到不同的引导渠道。Somekhet al。提出了光波导阵列的概念(3),以及潜在的光开关应用吸引了太多的关注。Haus等人从理论上预言,光信号开关可以通过外部控制波导阵列(4,5]。Christodoulides等人预测在数组孤波的存在,等独特性能开发了全光信号处理(6]。Gia Russo等人研究了导光和发现方向特征分层结晶媒体(7,8]。Channin等人研究了波导的特点,讨论了voltage-addressable在液晶介质光学性质(9,10]。向列液晶排列是一个不错的选择对于大型光学性质的变化,可以很容易地由施加外部电压。蔡等人研究了一个基于planar-aligned multiguided定向耦合器向列液晶的耦合效应和讨论了依赖外部电压,入射光的偏振,温度(11,12]。

这项工作讨论了光在单通道和两个渠道,引导光束的传播可以选择个人在每个通道通过应用不同的电压电极通道。此外,自聚焦和耦合效应进行了讨论。

2。准备样品和实验设置

向列液晶(缴送工作)在这个实验中是E7 (ne = 1.7462 = 1.5216的20°Cλ= 589海里;向列相范围=−10到60.5°C,从默克公司)。构造一个空单元有两个碳管分散(ITO)镀膜玻璃盘子。其中一个两个板块是蚀刻two-stripe ITO模式上电极,和其他板用作接地电极。蚀刻区域和nonetched区域之间的间隔是15μm。这两个板块是涂有聚酰亚胺薄膜和摩擦ITO电极平行条纹(z轴)。玻片由两个25μ米厚的塑料垫片,缴送工作注入空细胞形成定向耦合器。

图1介绍了电压控制导引传播向列液晶耦合器。线性偏振(沿着x轴)梁的532 nm diode-pump固态激光器(离散长)通常影响到样品室的一侧,这是集中在横断面缴送工作介质区域内通道1的条纹电极使用gradium单线态透镜(网格镜头)。焦点从表面约3.0毫米的玻璃,和焦点位置的直径约为3.2μm。半波板(λ/ 2 WP 532海里)和偏振器之间插入离散长激光和空间滤波器(SF)为了改变极化的方向和入射光的强度。通过应用一个外部电压在样品室,nfl分子调整,导致介质的折射率的分布,和光学通道形成在一个或两个电极条纹。

导引传播、自聚焦和耦合效应讨论了三种不同的情况:引导光传播(我)在一个频道,(II)在两个渠道运用等于外部电压的两个电极条纹,和(3)在两个频道通过应用不同的外部电压的两个电极条纹。

3所示。结果和讨论

图2提出了光在单通道引导通过应用各种外部电压。一束激光,方向线性偏振引入通道从左边和传播z设在。的外加电压= 0 V,引导光传播距离后发散z =25μ米,如图2(一个)。最初,液晶分子水平对齐的z轴,而方向偏振光束遇到普通的均匀折射率分布介质。与外加电压的增加= 1.5 V,引导光传播的通道,如图2 (b)。液晶分子倾向于轴对齐,而方向偏振光束看到了平凡与普通液晶的折射率引导通道和外部的通道,分别形成一个waveguide-like结构。应用电压= 2.2 V和3.0 V,传播的自聚焦光束观察,如图2 (c)和2 (d)。液晶分子的通道可以调整由于电场的边缘效应,形成一个近似梯度折射率分布在通道中。

图3提出了引导光传播通过应用相同的外部电压= 0 V, 1.5 V, 2.2 V和2.5 V两个渠道。最初,入射光引入通道1= 0 V,如图3(一个)。的外加电压= 1.5 V,引导光的一部分逐渐趋势通道2,仍然引导光传播的一部分在通道1,如图3 (b)。Waveguide-like结构形成,导致全反射两通道1和通道2。与= 2.2 V和2.5 V,每个两束在附近来回旅行的通道,如图3 (c)和3 (d)。一个近似梯度折射率分布在两个渠道形成,导致自聚集在每个通道。

图4提出了引导光传播运用固定的电压(1)= 2.2 V在通道1和施加电压(2)= 0 V, 1.5 V, 2.2 V和2.8 V频道2,对应的数据4(一)- - - - - -4 (d),分别。最初,入射光引入通道1,和自聚焦是观察,如图4(一)。在(2)= 1.5 V(例如,(1)大于(2)),逐渐引导光夫妇的一小部分通道2,如图4 (b)。的条件(2)= 2.2 V(例如,(1)=(2)),耦合效应显然是观察,和传播行为似乎是相同的在两个通道1和通道2,如图4 (c)。在(2)= 2.8 V(例如,(1)小于(2)),很大一部分引导光逐渐夫妇通道2,如图4 (d)。结果表明:入射光的传播可以很容易地调整通道1或通道2由于折射率的分布在应用外部电压。

4所示。结论

总之,电压控制引导通道中形成一个平面向列液晶单元。向列液晶分子可以很容易地调整运用外部电压,导致折射率的差异之间的两个相邻通道。因此,入射光束从一个频道可以耦合到另一个地方。

首先,我们讨论了光束的传播特性在一个单一的通道。可以观察到光的自聚集= 2.2 V和3.0 V。然后我们讨论了引导光传播通过两个渠道的电压;从一个频道光束耦合到另一个可以观察到的。结果表明:入射光的传播很容易调整的两个渠道,由于折射率的分布形成运用外部电压。

数据可用性

作者确认数据支持本研究的发现可用的文章。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突。

确认

本研究在经济上支持从高雄军队总医院临床研究奖助金,台湾(没有。106 - 17)。

引用

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