En óptica , un nematicón es un solitón espacial en cristales líquidos nemáticos (NLC). El nombre fue inventado en 2003 por G. Assanto. [1] y se utilizan posteriormente [2] [3] Los nematicones se generan mediante un tipo especial de no linealidad óptica presente en la NLC: la reorientación inducida por la luz del director molecular ( es decir, la orientación molecular media). Esta no linealidad surge del hecho de que el director molecular (es decir, el eje óptico del uniaxial correspondiente) tiende a alinearse a lo largo del campo eléctrico de luz. Los nematicones son fáciles de generar (con potencia óptica de mW o menos [4][5] [6] ) porque el medio dieléctrico NLC presenta las siguientes propiedades:
- Una respuesta no lineal muy grande : la no linealidad efectiva es típicamente ocho órdenes de magnitud mayor que la del disulfuro de carbono . Esto significa que se necesitan potencias ópticas mucho más bajas para obtener la misma variación (aumento) del índice de refracción o autoenfoque para equilibrar la difracción.
- Una respuesta no local : la respuesta no lineal no se limita a la ubicación del campo óptico . En cambio, el perfil de respuesta es más ancho que el haz de luz. Una alta no localidad permite una propagación estable del solitón incluso en el caso de dos dimensiones transversales. Potencias más altas o más bajas que el valor exacto requerido para que exista un solitón conducen a solitones respiratorios. [7] [8] [9]
- Una respuesta totalmente óptica saturable : el director del cristal líquido tiende a alinearse a lo largo del campo eléctrico del haz de luz. Para haces potentes, el director molecular se vuelve paralelo al campo y no es posible una nueva reorientación. La saturación de respuesta también estabiliza los solitones bidimensionales.
Dado que la no linealidad óptica de reorientación de los cristales líquidos nemáticos va acompañada de una respuesta electroóptica a los campos eléctricos de baja frecuencia, es decir, los voltajes aplicados, los nematicones y las guías de onda asociadas [10] se pueden dirigir en ángulo y encaminar en el espacio mediante la aplicación de un sesgo externo, que conduce a interconexiones reconfigurables. [11] [12]
En arreglos de guías de ondas donde se sabe que se forman solitones discretos, [13] también se han demostrado nematicones discretos [14] [15]
Ver también
Referencias
- ^ G. Assanto; M. Peccianti; C. Conti (2003). "Nematicones: solitones espaciales ópticos en cristales líquidos nemáticos". Noticias de Óptica y Fotónica . 14 (2): 44–48. Código Bibliográfico : 2003OptPN..14 ... 44A . doi : 10.1364 / OPN.14.2.000044 . [1]
- ^ G. Assanto y M. Karpierz (2009). "Nematicones: rayos autolocalizados en cristales líquidos nemáticos". Liq. Cryst . 36 (10-11): 1161-1172. doi : 10.1080 / 02678290903033441 .
- ^ M. Peccianti y G. Assanto (2012). "Nematicons". Phys. Rep . 516 (4–5): 147–208. Código Bibliográfico : 2012PhR ... 516..147P . doi : 10.1016 / j.physrep.2012.02.004 . [2]
- ^ J. Beeckman; K. Neyts; X. Hutsebaut; C. Cambournac; M. Haelterman (2004). "Simulaciones y experimentos sobre condiciones de autoenfoque en células planas de cristal líquido nemático" . Optar. Expreso . 12 (6): 1011–1018. Código Bibliográfico : 2004OExpr..12.1011B . doi : 10.1364 / OPEX.12.001011 . PMID 19474916 . [3] [4] [ enlace muerto permanente ]
- ^ M. Peccianti; A. De Rossi; G. Assanto; A. De Luca; C. Umeton y IC Khoo (2000). "Auto-confinamiento asistido eléctricamente y guía de ondas en celdas planas de cristal líquido nemático". Apl. Phys. Lett . 77 (1): 7–9. Código Bibliográfico : 2000ApPhL..77 .... 7P . doi : 10.1063 / 1.126859 .
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- ^ G. Assanto, A. Fratalocchi y M. Peccianti (2007). "Solitones espaciales en cristales líquidos nemáticos: de volumen a discreto" . Optar. Expreso . 15 (8): 5248–5259. Código bibliográfico : 2007OExpr..15.5248A . doi : 10.1364 / oe.15.005248 . PMID 19532777 . [8]
enlaces externos
- Solitones ópticos espaciales en cristales líquidos , una breve introducción (Universidad de Gante).