Як лазерна фізика привела оптику в світ фотонних кристалів?
Представлено скорочений огляд авторських дослiджень, з наголосом на локалiзацiю фотонiв у спiральнiй структурi хiрального рiдкого кристала (ХРК), що була вперше експериментально зареєстрована авторами. Аналiз спектральних i генерацiйних характеристик лазерiв з розподiленим зворотним зв’язко...
Збережено в:
| Дата: | 2020 |
|---|---|
| Автори: | , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | English Ukrainian |
| Опубліковано: |
Publishing house "Academperiodika"
2020
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2019676 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Ukrainian Journal of Physics |
Репозитарії
Ukrainian Journal of Physics| id |
ujp2-article-2019676 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| spelling |
ujp2-article-20196762020-04-24T09:46:51Z Як лазерна фізика привела оптику в світ фотонних кристалів? How Laser Physics Brought Optics to the World of Photonic Crystals Ilchyshyn, I. P. Tikhonov, E. A. хiральний рiдкий кристал планарна текстура фотонний кристал спектр пропускання флуоресценцiя спектри генерацiї - chiral liquid crystal planar texture photonic crystal transmission spectrum fluorescence lasing spectrum - Представлено скорочений огляд авторських дослiджень, з наголосом на локалiзацiю фотонiв у спiральнiй структурi хiрального рiдкого кристала (ХРК), що була вперше експериментально зареєстрована авторами. Аналiз спектральних i генерацiйних характеристик лазерiв з розподiленим зворотним зв’язком (РЗЗ) на основi природних ХРК (тип 1) i лазерiв на основi хiральних нематикiв (тип 2), привiв до висновку: модель фотонного кристала, яка придатна для опису механiзму генерацiї ХРК лазерiв типу 2, непридатна для ХРК лазера типу 1. Про це свiдчить вiдсутнiсть смуг генерацiї на протилежних краях смуги селективного вiдбивання (СВ), а натомiсть лiнiя генерацiї розмiщена по її центру. В даному контекстi показано, що при сумiщеннi смуги СВ ХРК з максимумом смуги флуоресценцiї лазерного барвника, лiнiя генерацiї спiвпадає з центром смуги СВ з похибкою (±1 нм). При товщинах шарiв в ХРК лазерах обох типiв, при яких зберiгається якiсна планарна текстура (до 50 мкм) i досягаються низькi пороги генерацiї, спостерiгається суттєва вiдмiннiсть їх оптичних характеристик. А саме – спектр СВ ХРК для лазера типу 1 описується наближено профiлем Лоренца, тодi як контур СВ ХРК лазера типу 2 має профiль, характерний для пропускання багатошарових дiелектричних дзеркал. Вiдповiдно причини вiдмiнностей в оптичних i лазерних характеристиках дляХРК лазерiв обох типiв розглянутi з використанням моделей генерацiї – РЗЗ i фотонних кристалiв. A brief review of authors’ research is presented. An emphasis is made on the photon localization in the helical structure of a chiral liquid crystal (CLC), which was first experimentally registered by the authors. An analysis of the spectral and lasing characteristics of distributed feedback (DF) lasers based on natural CLCs (type 1) and on chiral nematics (type 2) led to a conclusion that the model of photonic crystal is suitable to describe the lasing mechanism in type-2 CLC lasers, but not in type-1 ones. This conclusion is evidenced by the absence of lasing bands at the opposite edges of the selective reflection (SR) band; at the same time, the lasing line is located at its center. It is shown that if the SR band of the CLC overlaps the maximum of the laser dye fluorescence band, the lasing line coincides with the SR band center to an error of ±1 nm. If the layer thickness in the CLC lasers of both types does not exceed 50 мm, when a high-quality planar texture is retained and a low generation threshold is achieved, a significant difference between their optical characteristics takes place. Namely, the SR spectrum for a type-1 CLC laser is approximately described by a Lorentzian profile, whereas the contour of the SR spectrum for a type-2 CLC laser has a profile characteristic of the transmittance through multilayer dielectric mirrors. The origins of the differences between the optical and laser characteristics of the CLC lasers of both types have been analyzed from the viewpoint of two lasing models: DF and photonic-crystal ones. Publishing house "Academperiodika" 2020-04-17 Article Article Original Research Article (peer-reviewed) Оригінальна дослідницька стаття (з незалежним рецензуванням) application/pdf application/pdf https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2019676 10.15407/ujpe65.4.327 Ukrainian Journal of Physics; Vol. 65 No. 4 (2020); 327 Український фізичний журнал; Том 65 № 4 (2020); 327 2071-0194 2071-0186 10.15407/ujpe65.4 en uk https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2019676/1596 https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2019676/1598 Copyright (c) 2020 Bogolyubov Institute for Theoretical Physics, National Academy of Sciences of Ukraine |
| institution |
Ukrainian Journal of Physics |
| baseUrl_str |
|
| datestamp_date |
2020-04-24T09:46:51Z |
| collection |
OJS |
| language |
English Ukrainian |
| topic |
хiральний рiдкий кристал планарна текстура фотонний кристал спектр пропускання флуоресценцiя спектри генерацiї - |
| spellingShingle |
хiральний рiдкий кристал планарна текстура фотонний кристал спектр пропускання флуоресценцiя спектри генерацiї - Ilchyshyn, I. P. Tikhonov, E. A. Як лазерна фізика привела оптику в світ фотонних кристалів? |
| topic_facet |
хiральний рiдкий кристал планарна текстура фотонний кристал спектр пропускання флуоресценцiя спектри генерацiї - chiral liquid crystal planar texture photonic crystal transmission spectrum fluorescence lasing spectrum - |
| format |
Article |
| author |
Ilchyshyn, I. P. Tikhonov, E. A. |
| author_facet |
Ilchyshyn, I. P. Tikhonov, E. A. |
| author_sort |
Ilchyshyn, I. P. |
| title |
Як лазерна фізика привела оптику в світ фотонних кристалів? |
| title_short |
Як лазерна фізика привела оптику в світ фотонних кристалів? |
| title_full |
Як лазерна фізика привела оптику в світ фотонних кристалів? |
| title_fullStr |
Як лазерна фізика привела оптику в світ фотонних кристалів? |
| title_full_unstemmed |
Як лазерна фізика привела оптику в світ фотонних кристалів? |
| title_sort |
як лазерна фізика привела оптику в світ фотонних кристалів? |
| title_alt |
How Laser Physics Brought Optics to the World of Photonic Crystals |
| description |
Представлено скорочений огляд авторських дослiджень, з наголосом на локалiзацiю фотонiв у спiральнiй структурi хiрального рiдкого кристала (ХРК), що була вперше експериментально зареєстрована авторами. Аналiз спектральних i генерацiйних характеристик лазерiв з розподiленим зворотним зв’язком (РЗЗ) на основi природних ХРК (тип 1) i лазерiв на основi хiральних нематикiв (тип 2), привiв до висновку: модель фотонного кристала, яка придатна для опису механiзму генерацiї ХРК лазерiв типу 2, непридатна для ХРК лазера типу 1. Про це свiдчить вiдсутнiсть смуг генерацiї на протилежних краях смуги селективного вiдбивання (СВ), а натомiсть лiнiя генерацiї розмiщена по її центру. В даному контекстi показано, що при сумiщеннi смуги СВ ХРК з максимумом смуги флуоресценцiї лазерного барвника, лiнiя генерацiї спiвпадає з центром смуги СВ з похибкою (±1 нм). При товщинах шарiв в ХРК лазерах обох типiв, при яких зберiгається якiсна планарна текстура (до 50 мкм) i досягаються низькi пороги генерацiї, спостерiгається суттєва вiдмiннiсть їх оптичних характеристик. А саме – спектр СВ ХРК для лазера типу 1 описується наближено профiлем Лоренца, тодi як контур СВ ХРК лазера типу 2 має профiль, характерний для пропускання багатошарових дiелектричних дзеркал. Вiдповiдно причини вiдмiнностей в оптичних i лазерних характеристиках дляХРК лазерiв обох типiв розглянутi з використанням моделей генерацiї – РЗЗ i фотонних кристалiв. |
| publisher |
Publishing house "Academperiodika" |
| publishDate |
2020 |
| url |
https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2019676 |
| work_keys_str_mv |
AT ilchyshynip âklazernafízikaprivelaoptikuvsvítfotonnihkristalív AT tikhonovea âklazernafízikaprivelaoptikuvsvítfotonnihkristalív AT ilchyshynip howlaserphysicsbroughtopticstotheworldofphotoniccrystals AT tikhonovea howlaserphysicsbroughtopticstotheworldofphotoniccrystals |
| first_indexed |
2025-10-02T01:16:59Z |
| last_indexed |
2025-10-02T01:16:59Z |
| _version_ |
1851765250657878016 |