Powrót
Fotoniczne struktury światłowodowe na bazie uporządkowanych materiałów anizotropowych
Abstract
Photonic liquid crystal fibers are a new class of optical fibers characterized by high tunability level of their propagation properties[1]. Photonic liquid crystal fibers are a combination of photonic crystal fibers those photonic structure is based on air holes infiltrated with liquid crystals[2]. Due to properties of the liquid crystal, such as long-range orientational order and possibility for molecular reorientation influencing the effective birefringence, photonic liquid crystal fibers can offer an active and dynamic control of their propagating properties[3]. In this work various techniques of liquid crystal alignment control in liquid crystal cells used in liquid crystal displays are presented. Two of them have been chosen and adapted for cylindrical cavities - air holes in photonic crystal fibers. Possible orientations of liquid crystals were analyzed inside the fiber holes along with their dependance on surface anchoring conditions. Also two phases of liquid crystals were examined, i.e. nematic liquid crystals and chiral nematic liquid crystals. Several orientations of liquid crystal inside cylindrical cavities were achieved during experimental studies. Second objective of this work was stabilization of liquid crystal localization inside the photonic liquid crystal fiber. The proposed solution utilizes collapse of air holes near the photonic crystal fiber region filled by a liquid crystal. A new type of photonic crystal fiber were developed with a specially designed profile of the fiber core. The word consisted with both numerical simulations and measurements of designed photonic crystal fiber. The experimental results of attenuation in this type of the photonic liquid crystal fiber is equal to 7 dB/m, that is one order of magnitude lower than in high-index glasses photonic liquid crystal fiber[4] and three orders of magnitude lower than in typical silica photonic liquid crystal fibers[5].- Identyfikator pozycji
- WUT286386
- Rodzaj dyplomu
- Praca doktorska
- Autor
- Tytuł w języku polskim
- Fotoniczne struktury światłowodowe na bazie uporządkowanych materiałów anizotropowych
- Język
- (pl) polski
- Jednostka dyplomująca
- Wydział Fizyki (WF)
- Dyscyplina nauki
- fizyka / dziedzina nauk fizycznych / obszar nauk ścisłych
- Status pracy
- Obroniona
- Data obrony
- 22-06-2012
- Promotor
- Recenzenci wewnętrzni
- Recenzenci zewnętrzni
- Paginacja
- 123
- Słowa kluczowe w języku polskim
- optoelektronika, światłowody fotoniczne ciekłokrystaliczne, kryształy ciekłe, wyświetlacze ciekłokrystaliczne, molekuły, analiza numeryczna
- Streszczenie w języku polskim
- Ciekłokrystaliczne światłowody fotoniczne to nowa klasa światłowodów charakteryzująca się wysoką łatwością zmian właściwości propagacyjnych samego światłowodu[1]. Uzyskane jest to poprzez połączenie światłowodów fotonicznych, których struktura fotoniczna zbudowana jest z otworów powietrznych oraz ciekłych kryształów[2]. To dzięki takim właściwościom jak dalekozasięgowe uporządkowanie molekuł ciekłych kryształów i łatwej ich reorientacji wpływającej na wartość efektywnej dwójłomności, ciekłokrystaliczne światłowody fotoniczne pozwalają na aktywną i dynamiczną kontrolę właściwości propagacyjnych[3]. W niniejszej pracy przedstawiono różne techniki kontroli ułożenia molekuł w komórkach stosowanych w wyświetlaczach ciekłokrystalicznych. Wybrano i zaadaptowano dwie z nich do kontroli ułożenia molekuł ciekłego kryształu wewnątrz struktur cylindrycznych tworzących mikrootwory w światłowodach fotonicznych. Przeanalizowano możliwe orientacje ciekłego kryształu wewnątrz takich struktur oraz ich zależność od wymuszonego ułożenia molekuł na powierzchniach brzegowych. Badania orientacji przeprowadzono dla dwóch różnych typów ciekłych kryształów – nematyków i chiralnych nematyków. Wyniki badań eksperymentalnych przedstawiają otrzymane orientacje ciekłych kryształów wewnątrz mikrootworów o symetrii cylindrycznej. Drugim zagadnieniem podjętym w ramach pracy była lokalizacja ciekłego kryształu w światłowodzie fotonicznym. Rozwiązanie zaproponowane wykorzystuje kontrolowane zasklepienie światłowodu fotonicznego w okolicach ciekłokrystalicznego odcinka w światłowodzie. W tym celu zaprojektowano specjalną strukturę rdzenia światłowodu fotonicznego. Prace obejmowały numeryczne analizy oraz eksperymentalne pomiary nowego typu światłowodu fotonicznego. W szczególności światłowód ten wypełniony ciekłym kryształem charakteryzował się bardzo niską tłumiennością wynoszącą 7dB/m, o jeden rząd wielkości niższą od ciekłokrystalicznych światłowodów zbudowanych z szkieł wieloskładnikowych[4] oraz o trzy rzędy wielkości niższą od tradycyjnych krzemionkowych[5].
- Plik pracy
-
- Plik: 1
- Chychlowski.pdf
-
- Jednolity identyfikator zasobu
- https://repo.pw.edu.pl/info/phd/WUT286386/
- URN
urn:pw-repo:WUT286386