Хіральні оптичні стани тамма на межі розділу між повністю діелектричним анізотропним дзеркалом, що зберігає поляризацію, та холестеричним рідким кристалом

Схематичне зображення межі розділу між діелектричною поляризацією, що зберігає анізотропне дзеркало, та холестеричним рідким кристалом.

тамма

(а) Ефективний показник відбиття (зелений) залежно від глибини z шаруватої структури та нормованої локальної інтенсивності | E | 2 хірального оптичного стану Тамма (червоний). (b) Спектри пропускання кругових поляризацій, що збігаються (червоний) та протилежний (синій) руці холестерика: Показники заломлення звичайного та надзвичайного пучка для збереження поляризації анізотропного дзеркала (PPAM) та холестеричного рідкого кристала (CLC) ) збігаються і відповідають загальним значенням для нематичних рідких кристалів ціанобіфенільного ряду: no = 1,45, ne = 1,7. Довжина хвилі в центрі зазору обох кристалів становить λ g c = λ g p = 1 мкм. PPAM складається з 30 шарів загальною товщиною 30/2 (n o p + n e p) ≈ 4,76 мкм. Шар CLC має 8 кроків спіралі загальною товщиною 8 · 2/(n o c + n e c) ≈ 5,08 мкм.

(а) Спектри пропускання при зміні кроку спіралі CLC та зсуві частоти центру його смуги ω g c: Частота центру смуги PPAM становить ω g p = c o n s t. При ω g c/ω g p = 1 параметри відповідають рисунку 1. Кут між оптичними осями PPAM і CLC на межі розділу має значення в межах π/4 ≤ φ ≤ 5 π/4 з кроком π/10. (b) Криві дисперсії хірального оптичного стану Тамма (COTS): осі такі ж, як на малюнку 3 а. В області перекриття смуг пропускання розв'язки рівняння (8) наводяться з урахуванням рівнянь (1) - (5) для скінченних середовищ - червоний колір, і рівнянь (6) та (7) для напівнескінченних середовищ - синій колір. Прямі зелені лінії позначають межі ширини смуги.

Нормалізована спектральна ширина лінії Δ ω/ω COTS при зміні (a) контрасту no/ne та (b) кількості періодів N як для PPAM, так і для CLC: Теорія сполученого режиму підтверджується методом матриці перенесення Берремана . На малюнку 4 a кількість періодів дорівнює N = N p = N c = 15, а на малюнку 4 b контрастність становить n o p/n e p = n o c/n e c = 0,86 ≈ 1,45/1,7. В обох випадках центри ширини смуг PPAM і CLC збігаються: ω g p = ω g c .

Анотація

Схематичне зображення межі розділу між діелектричною поляризацією, що зберігає анізотропне дзеркало, та холестеричним рідким кристалом.

(а) Ефективний показник відбиття (зелений) залежно від глибини z шаруватої структури та нормованої локальної інтенсивності | E | 2 хірального оптичного стану Тамма (червоний). (b) Спектри пропускання кругових поляризацій, що збігаються (червоний) та протилежний (синій) руці холестерика: показники заломлення звичайного та надзвичайного пучка для анізотропного дзеркала, що зберігає поляризацію (PPAM), та холестеричного рідкого кристала (CLC) ) збігаються і відповідають загальним значенням для нематичних рідких кристалів ціанобіфенільного ряду: no = 1,45, ne = 1,7. Довжина хвилі в центрі зазору обох кристалів становить λ g c = λ g p = 1 мкм. PPAM складається з 30 шарів загальною товщиною 30/2 (n o p + n e p) ≈ 4,76 мкм. Шар CLC має 8 кроків спіралі загальною товщиною 8 · 2/(n o c + n e c) ≈ 5,08 мкм.

(а) Спектри пропускання при зміні кроку спіралі CLC та зсуві частоти центру його смуги ω g c: Частота центру смуги PPAM становить ω g p = c o n s t. При ω g c/ω g p = 1 параметри відповідають рисунку 1. Кут між оптичними осями PPAM і CLC на межі розділу має значення в межах π/4 ≤ φ ≤ 5 π/4 з кроком π/10. (b) Криві дисперсії хірального оптичного стану Тамма (COTS): осі такі ж, як на малюнку 3 а. В області перекриття смуг пропускання розв'язки рівняння (8) наводяться з урахуванням рівнянь (1) - (5) для скінченних середовищ - червоний колір, і рівнянь (6) та (7) для напівнескінченних середовищ - синій колір. Прямі зелені лінії позначають межі ширини смуги.

Нормалізована спектральна ширина лінії Δ ω/ω COTS при зміні (a) контрасту no/ne та (b) кількості періодів N як для PPAM, так і для CLC: Теорія сполученого режиму підтверджується методом матриці перенесення Берремана . На малюнку 4 a кількість періодів дорівнює N = N p = N c = 15, а на малюнку 4 b контрастність становить n o p/n e p = n o c/n e c = 0,86 ≈ 1,45/1,7. В обох випадках центри смуг пропускання PPAM і CLC збігаються: ω g p = ω g c .