Оптические свойства и плотность фотонных состояний жидкокристаллических фотонных кристалов

В данной работе приводятся результаты исследований оптических свойств жидкокристаллических фотонных кристаллов. Для исследований были приготовлены различные образцы жидкокристаллических фотонных кристаллов высокого качества, различающиеся величиной параметра порядка и оптической анизотропии. Приготовленные жидкие кристаллы заправлялись в оптические ячейки. В холестерическом одномерном фотонном кристалле впервые экспериментально определена температурная трансформация плотности фотонных состояний с помощью измерений спектров люминесценции в поляризованном свете, а также определена плотность фотонных состояний жидкокристаллических трехмерных фотонных кристаллов. Молекулы красителя подбирались таким образом, чтобы положение полосы люминесценции совпадало с зоной селективного отражения. Образцы помещались в термостатирующее устройство с высокой точностью стабилизации температуры, позволяющее проводить оптические измерения. Спектры пропускания, отражения и люминесценции регистрировались высокочувствительным оптоволоконным спектрометром Avantes. Для определения плотности состояний использован подход, учитывающий поляризационные характеристики собственных мод света в фотонно-кристаллической структуре и ориентационное упорядочение молекул красителя. Важной особенностью исследований было измерение спектров пропускания с тех же участков образцов, с которых проводились измерения люминесценции. Измерения пропускания позволяли наряду с контролем с помощью поляризованной микроскопии качества структур определять важные параметры фотонных зон, такие, например, как ширину зон, локальную оптическую анизотропию, которые в дальнейшем использовались при определении плотности состояний из спектров люминесценции. Измерена трансформация фотонных зон, плотности фотонных состояний, оптических характеристик при переходе из одномерной холестерической фазы в трехмерные фотонно-кристаллические структуры. Полученные экспериментальные результаты сопоставлены с теорией.