ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА I. Литературный обзор 5
1.1. Жидкие кристаллы 5
1.1.1. Нематические жидкие кристаллы 6
1.1.2. Анизотропия нематиков. S и B - эффекты 7
1.2. Дифракционная решетка 10
1.2.1. Изготовление дифракционных решеток 11
1.3. Дифракционные жидкокристаллические структуры на основе полимерного
фотоориентанта
1.4. P-n переход 13
ГЛАВА II. Экспериментальная часть 16
2.1. Жидкокристаллическая ячейка. 16
2.2. Экспериментальная установка 18
2.3. Эксперимент с лазером 19
2.4. Ориентация жидкого кристалла под действием напряжения 23
2.5 Результаты
эксперимента 28
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 35
В истории физики, дифракционные решетки, выступают как один из самых незаменимых инструментов. До изобретения Майкельсоном интерферометра, названного его именем, дифракционные решетки были единственным инструментом, с помощью которого измерялись характеристические длины волн атомных спектров. В связи с трудностями связанными с механическим изготовлением дифракционных решеток, начали рассматриваться многие другие методы их изготовления. Майкельсон предложил использовать в производстве дифракционных решеток фотографический метод. Затем, Денисюк, рассмотрел возможность получения дифракционных решеток с помощью записи интерференционных полос. Первые голографические решетки для спектроскопических исследований были изготовлены в 1967г. Шмалем и Рудольфом в оптической лаборатории Геттингенской обсерватории. Однако интерес к изготовлению дифракционных решеток велик и по сей день.
Используя новые технологии, ученые начали развивать возможность создания дифракционных решеток, используя уникальные свойства жидкокристаллических элементов - тонкие оптические слои, низкие рабочие напряжения. Именно эти свойства вызывают возрастающий интерес промышленных фирм и научно-исследовательских организаций.
Известно, что разработан способ создания дифракционных структур на основе нематического жидкого кристалла и полимерного фотоориентанта, с предварительной механической натиркой ориентирующей поверхности поливинилового спирта. Недостатком такого метода, является то, что для ориентации слоев жидкого кристалла используется механическая натирка. Однако имеются возможности создания управляемой дифракционной решетки с использованием жидкого кристалла, без предварительной механической натирки поверхности.
Актуальностью темы является то, что управляемые дифракционные решетки, на основе переориентаций молекул жидкого кристалла, способны обеспечивать обработку информации, фокусировку, коррекцию волнового фронта и найдут применение в спектральных приборах.
Целью работы является создание электрически-управляемой дифракционной решетки, на основе переориентации молекул жидкого кристалла, под действием электрического поляр-n перехода.
Исходя из поставленных целей, были сформулированы следующие задачи:
- определение оптимальных параметров управляющего напряжения при возбуждении жидкокристаллической ячейки.
- исследовать особенности переориентации молекул жидкого кристалла в окрестности p-n перехода.
- показать возможность использования электрических полей р-п переходов, для формирования дифракционной решетки, в слое жидкого кристалла.
- определение важности планаризации поверхности p-n переходов.
В ходе выполнения квалификационной работы получены следующие результаты:
- исследована переориентация, гомеотропно ориентированного нематического жидкого кристалла, электрическим полем p-n перехода. Показано, что переориентация молекул жидкого кристалла происходит в плоскости перпендикулярной линии p-n перехода.
- показана возможность формирования управляемой жидкокристаллической дифракционной решетки на основе переориентаций жидкого кристалла в электрическом полер-n переходов.
- установлены оптимальные значения управляющего напряжения (частота, амплитуда) для генерации электрического поляр-п перехода и формирования решетки в жидкокристаллическом слое, при которых осуществляется управление периодом дифракционной решетки.
