Հայաստանի ատենախոսությունների բաց մատչելիության պահոց = Open Access Repository of the Armenian Electronic Theses and Dissertations (Armenian ETD-OA) = Репозиторий диссертаций Армении открытого доступа

Մաքուր և ներկանյութով հարատացված խիրալ ֆոտոնիկ կառուցվածքների օպտիկական հատկությունների փորձարարական հետազոտումը

Դադալյան, Տիգրան Կարենի (2013) Մաքուր և ներկանյութով հարատացված խիրալ ֆոտոնիկ կառուցվածքների օպտիկական հատկությունների փորձարարական հետազոտումը. PhD thesis, ԵՊՀ.

[img]
Preview
PDF (Abstract)
Available under License Creative Commons Attribution.

Download (6Mb) | Preview

    Abstract

    ժամանակակից ֆոտոևիկայի և լազերային ֆիզիկայի առաջատար ուղղություն¬ներից մեկն է հանդիսանում ֆոսւոնային արգելված զոաիով (ՖԱԳ) օժտված միկրոկառո լցված բներում' ֆոտոևայիև բյուրեղներում (ՖԲ) և միկրոռեզոևատորևերում օպտիկական և ոչ գծային օպտիկական երևույթների ուսումնասիրումր: ՖԲ-ում և միկրոոեզոնատորներում օպտիկական մոդաների սպեկտրր ունի ՖԱԳ ալիքային վեկտորների միջակայք, որոնցով լույսի տարածումր խիստ ճնշված է: Ֆոտոնային միկրոկաոոլցվածքն երի նկատմամբ հետաքրքրությունն ունի ինչպես հիմնարար, այնպես ել կիրառական ասպեկտներ: հիմնարար հետաքրքրությունր պայմանավորված է միջավայրի օպտիկական արձագանքի ղեկավարման հնարավորության հետ' օրինակ, որոշակի սպեկտրալ տիրույթում ֆոտոլյումինեսցենցիայի կտրվածքի վերահսկելի ուժեղացման հետ: Ֆոտոնային միկրոկսւռուցվածքների կիրառական նշանակությունր կապված է դրանց հիման վրա ժամանակակից ֆոտոնային և օպտոէլեկտրոնային սարքերի ստեղծման հեռանկարի հետ օրինակ, օպտիկական դիողի, տրազիստորի, նոր սերնդի լազերային միկրոռեզոնատորների, լազերային ճառա¬գայթման բնութագրերի ղեկավարման համար բարակ թաղանթային տարրերի և այլն: Այս ուղղությամբ զգալի հաջողություններ են գրանցվել ֆոտոնիկայում: Ստեղծվել են ՖԲ-ներ և կառուցվածքներ, որոնք թույլ են տափս պահպանել, զտել, հասցեավորել և վերաճառագայթել լույսր և այլն: Այս բոլորով հանդերձ, դրանց բնութագրերի մեծ միջակայքում դեկավարումր և, որ պակաս կարևոր չէ, ՖԲ-ի ստեդծումր պահանջում է եուրբ տեխևոլոզիաեեր և թաեկարժեք լաբորատոր սարքսւվորումեեր [1]: Դրա համար այսօր ձգտում եե օգտագործել այեպիսի միջավայրեր, որոեք կարոդ եե իեքեաձևավորել ՖԲ-ներ, և հեշտ կառավարելի եե (զգայուե եե արտաքիե ազդեցություևեերի եկատմամբ): Այս տեսակետից մեծ հետաքրքրություե եե եերկայացևում արտաքիե դաշտերի նկատմամբ չափազանց զգայուե եեմատիկ և խոլեստերիկ հեղուկ բյուրեդեերի (Ն2.Բ, Խ2Բ) և երաեց խառեուրդեերի հիմքի վրա ֆոտոեայիե կառուցվածքևերի ստեդծումր և վերջիեեերիս օպտիկակաե հատկություեեերի հետազոտումր: Այսօր հետազոտոդ- եերի ուշադրությաե կեետրոեում եե հայտեվել խիրալ խառեուկով Ն2.Բ - եերե ու Խ2Բ-ներր, որոեք համապատասխաե պայմաևեերի դեպքում օժտված եև ՖԱԳ-ով: Դա պայմաեավորված է կառավարվող, պլաեար օպտիկակաե տարրերի, լույսի միջոցով լույսի կառավարման համակարգերի, օպտիկական դիողի և տրաեզիստորի ստեդծման, լույսի գերման և աեշեմ (ցածրաշեմ) լազերայիե գեեերացիայի հեռաեկարով: Իեչպես հայտեի է ԽձԲ-ն օրզաեակաե եյութեր եե, որոեք մոլեկուլեերի հայելային սիմետրիայի բացակայությաե (խիրալության) պատճառով ձևավորում եև պարուրաձև պարբերակաև կառուցվածք [2]: В диссертационной работе изучены оптические свойства хиральных жидкокристаллических (ЖК) фотонных кристаллов и многослойной хиральной ЖК структуры содержащей изотропный полимерный дефектный слой окрашенный лазерным красителем. Первая глава диссертации посвящена обзору литературы и состоит из 5 параграфов. В них дан обзор литературы относящейся основным свойствам ЖК, фотонных кристаллов, лазерных красителей и полимеров окрашенных лазерными красителями. Во второй главе диссертации приведены результаты исследований трехслойной системы, состоящей из двух слоев холестерического ЖК (ХЖК) и полимерного слоя окрашенного красителем. В ходе экспериментов были получены тонкие, однородные пленки полиметилметакрилата (ПММА) допированные молекулами родамина 6Ж (Р6Ж), которые помещались между двумя слоями ХЖК, образуя трехслойную хиральную ЖК фотонную стрктуру, которую можно было интерпретировать, как твердотельную активную среду лазерного красителя между двумя зеркалами. Экспериментально изучалось влияние температуры, мощности лазерной накачки фотолюминсеценции на спектры пропускания, отражения и люминесценции трехслойной структуры. В третьей главе диссертации приведены результаты экспериемнтального изучения оптических свойств ХЖК пленок при ассиметричных граничных условиях. Экспериментально были изучены спектры отражения и пропускания тонких пленок ХЖК (до 40 мкм), содержащихся в ЖК ячейке состоящей из двух параллельных подложек, расстояние между которыми задавалось прокладками нужной толщины. Одна из подложек обрабатывалась так, чтобы задавать планарную ориентацию молекулам ЖК, а вторая подложка не обрабатывалась, и ориентация молекул была свободной у поверхности второй подложки, таким образом подложки ЖК ячейки диктовали планарно - свободные граничные условия. Хиральный ЖК являлся трехкомпонентной смесью двух ХЖК с противоположенной хиральностью и нематического ЖК. Экеспериментально была обнаружена одностороняя прозрачность образца (оптический диод). При определенных составах хиральной ЖК смеси в спектре отраженного света от пленки ХЖК наблюдались две разделенные области селективного отражения света (фотонно запрещенные зоны (ФЗЗ)). Изучалось влияние теме- пратуры, механических колебаний и электростатического поля на ФЗЗ хиральных ЖК пленок. В последней главе диссертационной работы экспериментально изучена возмож-ность индуицирования планарного дефекта в слое хирального ЖК под воздействием гидродинамического потока. Экспериментально это выполянлось с помощью создания разницы давления на концах ЖК ячейки. Измерялась временная эволюция спектра отражения света от хиральной ЖК пленки при разных значениях разницы давления приложенной на концах ячейки. The first chapter of this dissertation is devoted to a review of literature. It consists of 5 paragraphs where the short review of basic structural and optical properties of LC-s and PC- s, also the properties of laser dyes and dye doped polymers is made. In the second chapter of the dissertation the results of experimental studies of multilayer photonic structure, containing two layers of CLC and dye doped polymeric layer sandwiched between them are brought. Rhodamine 6G (R6G) doped homogenous thin polymeric films of polymethyl metacrylate (PMMA) were obtained, which then were sandwiched between two CLC layers, forming three layered chiral photonic structure. The influence of temperature and photoluminescence optical pumping laser irradiation power on transmission, reflection and luminescence spectrum of multilayer structure was studied. In the third chapter of dissertation the results of experimental studies of spectral properties of chiral LC photonic crystals under asymmetric boundary conditions are reported. The LC cell consisted of two parallel substrates and the gap between them was defining the thickness of the CLC layer. One of the substrates was treated to align LC molecules parallel to the plane of the substrate, and the other substrate was used without treatment, so the molecules of LC were free in alignment direction at the surface of second substrate. The CLC was a ternary mixture of two CLC-s with opposite sense of chirality and Nematic LC. During experiments an optical diode-like behavior of a CLC layer for light with circular polarization was observed. For certain CLC mixtures in the spectrum of reflected light two separated selective reflection bands (photonic band gaps (PBG)) were detected. Spectral characteristics of CLC layers of various composition and thicknesses were studied. The samples were studied under polarizing microscope and the influence of temperature, mechanical vibrations and electric field on PBG of these CLC films was studied. In the last chapter of this dissertation the possibility of planar defect induction inside the CLC layer by means of hydrodynamic flows is experimentally studied. The hydrodynamic flows were induced by means of difference of the pressure applied on the ends of the CLC cell. The CLC layer reflectance spectrum time evolution was measured at various values of pressure difference applied on the ends of the CLC cell.

    Item Type: Thesis (PhD)
    Additional Information: Экспериментальное исследование оптических свойств чистых и обогащенных красителем хиральных фотонных структур.
    Uncontrolled Keywords: Дадалян Тигран Каренович
    Subjects: Physics
    Divisions: UNSPECIFIED
    Depositing User: NLA Circ. Dpt.
    Date Deposited: 05 May 2017 16:01
    Last Modified: 05 May 2017 16:01
    URI: http://etd.asj-oa.am/id/eprint/4614

    Actions (login required)

    View Item