Керування інтенсивністю лазерного випромінювання у рідкокристалічних вентилях при записі об’ємної динамічної ґратки
Experimental studies of dynamic holography in pure nematic liquid crystals (NLCs) confirm the recording of dynamic gratings not only in NLC cells with homeotropic orientation, but also in planar ones. The explanation can be found on the basis of the photorefractive mechanism of grating recording, wh...
Gespeichert in:
| Datum: | 2023 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | English Ukrainian |
| Veröffentlicht: |
Publishing house "Academperiodika"
2023
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2023147 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Ukrainian Journal of Physics |
Institution
Ukrainian Journal of Physics| id |
ujp2-article-2023147 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| spelling |
ujp2-article-20231472023-09-08T06:28:21Z Control over Laser Beam Intensities in Liquid Crystal Valves When Recording Dynamic Volume Gratings Керування інтенсивністю лазерного випромінювання у рідкокристалічних вентилях при записі об’ємної динамічної ґратки Mystetskyi, V. Bugaychuk, S. nematic liquid crystals two-wave mixing dynamic gratings diffraction efficiency нематичнi рiдкi кристали двопучкова взаємодiя динамiчнi ґратки дифракцiйна ефективнiсть Experimental studies of dynamic holography in pure nematic liquid crystals (NLCs) confirm the recording of dynamic gratings not only in NLC cells with homeotropic orientation, but also in planar ones. The explanation can be found on the basis of the photorefractive mechanism of grating recording, which is characterized by the formation of an unbalanced charge at the cell substrate surface under the action of spatially inhomogeneous light beams. The emergence of an internal tangential electric field (along the cell substrate) together with an external electric field applied normally to the cell substrates makes it possible to control the direction of the net electric field vector. In this paper, a model describing how the intensities of laser beams change at their self-diffraction and diffraction at a dynamic grating generated in the NLC has been developed and analyzed. The dynamic phase grating appears due to the orientation mechanism of birefringence in the NLC at the mixing of two laser beams that form a spatially periodic interference pattern of the acting light field. The results of calculations of the output laser beam intensities in the first self-diffraction and diffraction orders are in good agreement with experimental data. In particular, they explain a well-pronounced maximum in the dependence of the diffraction efficiency on the external applied voltage. Експериментальнi дослiдження номiнально чистих нематичних рiдких кристалiв (НРК) пiдтверджують запис динамiчних голографiчних ґраток у комiрках як з гомеотропною орiєнтацiєю, так i з планарною. Пояснення можна знайти, виходячи iз фоторефрактивного механiзму запису ґратки, особливiстю якого являється формування нерiвноважного заряду на поверхнi пiдкладинки комiрки пiд дiєю просторово неоднорiдного свiтлового поля. Поява внутрiшнього тангенцiального електричного поля (вздовж пiдкладинок комiрки), разом iз зовнiшнiм електричним полем, що прикладається нормально до пiдкладинок комiрки, вiдкриває додатковi можливостi у керуваннi напрямку вектора результуючого електричного поля. В данiй роботi розроблена i аналiзується модель змiни iнтенсивностей лазерних променiв при їх самодифракцiї i дифракцiї на динамiчнiй ґратцi, створенiй в НРК. Динамiчна фазова ґратка формується завдяки орiєнтацiйному механiзму двозаломлення в НРК при двопучковiй взаємодiї лазерних променiв, що утворюють просторово перiодичну iнтерференцiйну картину дiючого свiтлового поля. Результати проведених розрахункiв вихiдних iнтенсивностей лазерних променiв в перших порядках самодифракцiї i дифракцiї добре узгоджуються з експериментальними вимiрюваннями. Зокрема, вони пояснюють залежнiсть дифракцiйної ефективностi вiд величини зовнiшньої прикладеної напруги, що має добре виражений максимум. Publishing house "Academperiodika" 2023-09-08 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/2023147 10.15407/ujpe68.7.474 Ukrainian Journal of Physics; Vol. 68 No. 7 (2023); 474 Український фізичний журнал; Том 68 № 7 (2023); 474 2071-0194 2071-0186 10.15407/ujpe68.7 en uk https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2023147/3007 https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2023147/3008 Copyright (c) 2023 Bogolyubov Institute for Theoretical Physics, National Academy of Sciences of Ukraine |
| institution |
Ukrainian Journal of Physics |
| baseUrl_str |
|
| datestamp_date |
2023-09-08T06:28:21Z |
| collection |
OJS |
| language |
English Ukrainian |
| topic |
нематичнi рiдкi кристали двопучкова взаємодiя динамiчнi ґратки дифракцiйна ефективнiсть |
| spellingShingle |
нематичнi рiдкi кристали двопучкова взаємодiя динамiчнi ґратки дифракцiйна ефективнiсть Mystetskyi, V. Bugaychuk, S. Керування інтенсивністю лазерного випромінювання у рідкокристалічних вентилях при записі об’ємної динамічної ґратки |
| topic_facet |
nematic liquid crystals two-wave mixing dynamic gratings diffraction efficiency нематичнi рiдкi кристали двопучкова взаємодiя динамiчнi ґратки дифракцiйна ефективнiсть |
| format |
Article |
| author |
Mystetskyi, V. Bugaychuk, S. |
| author_facet |
Mystetskyi, V. Bugaychuk, S. |
| author_sort |
Mystetskyi, V. |
| title |
Керування інтенсивністю лазерного випромінювання у рідкокристалічних вентилях при записі об’ємної динамічної ґратки |
| title_short |
Керування інтенсивністю лазерного випромінювання у рідкокристалічних вентилях при записі об’ємної динамічної ґратки |
| title_full |
Керування інтенсивністю лазерного випромінювання у рідкокристалічних вентилях при записі об’ємної динамічної ґратки |
| title_fullStr |
Керування інтенсивністю лазерного випромінювання у рідкокристалічних вентилях при записі об’ємної динамічної ґратки |
| title_full_unstemmed |
Керування інтенсивністю лазерного випромінювання у рідкокристалічних вентилях при записі об’ємної динамічної ґратки |
| title_sort |
керування інтенсивністю лазерного випромінювання у рідкокристалічних вентилях при записі об’ємної динамічної ґратки |
| title_alt |
Control over Laser Beam Intensities in Liquid Crystal Valves When Recording Dynamic Volume Gratings |
| description |
Experimental studies of dynamic holography in pure nematic liquid crystals (NLCs) confirm the recording of dynamic gratings not only in NLC cells with homeotropic orientation, but also in planar ones. The explanation can be found on the basis of the photorefractive mechanism of grating recording, which is characterized by the formation of an unbalanced charge at the cell substrate surface under the action of spatially inhomogeneous light beams. The emergence of an internal tangential electric field (along the cell substrate) together with an external electric field applied normally to the cell substrates makes it possible to control the direction of the net electric field vector. In this paper, a model describing how the intensities of laser beams change at their self-diffraction and diffraction at a dynamic grating generated in the NLC has been developed and analyzed. The dynamic phase grating appears due to the orientation mechanism of birefringence in the NLC at the mixing of two laser beams that form a spatially periodic interference pattern of the acting light field. The results of calculations of the output laser beam intensities in the first self-diffraction and diffraction orders are in good agreement with experimental data. In particular, they explain a well-pronounced maximum in the dependence of the diffraction efficiency on the external applied voltage. |
| publisher |
Publishing house "Academperiodika" |
| publishDate |
2023 |
| url |
https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2023147 |
| work_keys_str_mv |
AT mystetskyiv controloverlaserbeamintensitiesinliquidcrystalvalveswhenrecordingdynamicvolumegratings AT bugaychuks controloverlaserbeamintensitiesinliquidcrystalvalveswhenrecordingdynamicvolumegratings AT mystetskyiv keruvannâíntensivnístûlazernogovipromínûvannâurídkokristalíčnihventilâhprizapisíobêmnoídinamíčnoígratki AT bugaychuks keruvannâíntensivnístûlazernogovipromínûvannâurídkokristalíčnihventilâhprizapisíobêmnoídinamíčnoígratki |
| first_indexed |
2025-10-02T01:18:57Z |
| last_indexed |
2025-10-02T01:18:57Z |
| _version_ |
1851765389680181248 |