Knowledge base: Warsaw University of Technology

Settings and your account

Back

Measurements of the quality of nematic liquid crystal alignment

Iga Michalina Ostromęcka

Abstract

The huge availability of liquid crystals mixtures with a variety of parameters (including optical birefringence, sign of electrical and optical anisotropy, thermal stability, etc.) allows easy customization of the designed device for specific conditions and allows for an operation in a variable range. However, a highly important technological problem faced by many researches nowadays is the quality and strength of orientation (i.e. alignment layers) used for changing the refractive index distribution within a liquid crystal cell. Whereas the existing knowledge about the liquid crystals, in general, and nematic liquid crystals, in particular, is quite advanced, there is still a gap in understanding of the liquid crystal/solid surface interaction and their impact on the creation of spatial solitions (i.e. nematicons) and its stability. In this work we investigate the influence of the quality of alignment layer obtained by different methods (e.g. rubbing, photo-orientation, etc) on nonlinear light beam propagation (i.e. nematicon) in a finite size media. Much attention will be paid to the uniformity of the obtained orientation, its impact on the ease of nematicons generation, optimization of power needed for theis creation as well as their stability. On the other hand, the quality on orienting layer is very important factor since it determines the uniformity od obtained nematic liquid crystals layer, for the other high strength of the anchoring forces has an impact on the beam power needed to create nematicon which in turn can lead to a stronger thermal effects that have a destructive effect on the generation of solitons and their stability. Our work is focused on determining the proper quality of the alignment layer for applications in nonlinear propagation of the beam in the form of soliton and its stability.
Diploma type
Engineer's / Bachelor of Science
Diploma type
Engineer's thesis
Author
Iga Michalina Ostromęcka (FP) Iga Michalina Ostromęcka,, Faculty of Physics (FP)
Title in Polish
Opracowanie metody określającej jednorodność orientacji molekuł w komórkach ciekłokrystalicznych
Supervisor
Urszula Laudyn (FP/OPD) Urszula Laudyn,, Optics and Photonics Division (FP/OPD)Faculty of Physics (FP)
Miroslaw A. Karpierz (FP/OPD) Miroslaw A. Karpierz,, Optics and Photonics Division (FP/OPD)Faculty of Physics (FP)
Certifying unit
Faculty of Physics (FP)
Affiliation unit
Optics and Photonics Division (FP/OPD)
Study subject / specialization
, Fotonika
Language
(pl) Polish
Status
Finished
Defense Date
26-02-2016
Issue date (year)
2016
Reviewers
Urszula Laudyn (FP/OPD) Urszula Laudyn,, Optics and Photonics Division (FP/OPD)Faculty of Physics (FP) Michał Kwaśny (FP/OPD) Michał Kwaśny,, Optics and Photonics Division (FP/OPD)Faculty of Physics (FP)
Keywords in Polish
Ciekłe kryształy, jakość orientacji, metody orientowania
Keywords in English
Liquid crystals, alignment quality, alignment techniques
Abstract in Polish
Pomysł realizacji przetwarzania informacji w pełni optyczny sposób jest koncepcją nad którą wiele ośrodków naukowych pracuje. Jednym z pomysłów nad którymi pracuje zespół Pracowni Optyki Nieliniowej Wydziału Fizyki jest pomysł całkowicie optycznego przełącznika w nematycznych ciekłych kryształach. Łatwa dostępność ciekłych kryształów i różnorodność ich parametrów (w tym dwójłomność optyczna, znak dielektrycznej oraz optycznej anizotropii, stabilność termalna, etc.) umożliwia łatwe dopasowanie projektowanego urządzenia do konkretnych warunków i pozwala na dużą zmienność zakresu jego działania. Aby móc wykorzystać taki przełącznik konieczne staje się zadbanie o niezawodność jego pracy, stabilność i powtarzalność. Na podstawie dotychczas uzyskiwanych wyników trakcie prowadzonych badań wykazane zostało, że na stabilną propagację solitonów przestrzennych ma wpływ kilka czynników zarówno materiałowych (parametry fizyczne i optyczne) związanych z wykorzystaniem mieszanin ciekłokrystalicznych jak również proces wykonywania komórek ciekłokrystalicznych i nanoszenia warstw orientujących. W niniejszej pracy badana jest jakość i jednorodność orientacji molekuł ciekłokrystalicznych uzyskiwana trzema wybranymi technikami, tj. rubbing, fotoorientacja oraz zaproponowana przez Pracownię Optyki Nieliniowej Wydziału Fizyki Politechniki Warszawskiej metoda elektronolitografii. Dodatkowo w pracy analizie poddano również wpływ warstwy orientującej na generację nematykonów w falowodach ciekłokrystalicznych m.in. pod kątem optymalizacji mocy przy jakich tworzony jest soliton. Stosowanymi metodami badawczymi mającymi na celu określenie jakości warstwy orientującej oraz jej wpływu na generację oraz stabilność propagacji nematykonów są: analiza rozkładu natężenia światła za pomocą mikroskopu polaryzacyjnego; analiza liniowej dyfrakcji wiązki w komórce ciekłokrystalicznej; analiza nieliniowej propagacji wiązki, w tym analiza generowanych solitonów przestrzennych. Na podstawie uzyskanych wyników określono parametr jakości, zarówno jakościowy jak i ilościowy, orientacji molekuł ciekłokrystalicznych na płytkach ograniczających.
File
  • File: 1
    praca dyplomowa_Ostromecka.pdf
Request a WCAG compliant version
Local fields
Identyfikator pracy APD: 10168

Uniform Resource Identifier
https://repo.pw.edu.pl/info/bachelor/WUT7a0d2d497fee4e7e869382d2ae61a3ad/
URN
urn:pw-repo:WUT7a0d2d497fee4e7e869382d2ae61a3ad

Confirmation
Are you sure?
Report incorrect data on this page