Жидкокристаллические фотонные кристаллы: от отображения структурного цвета к плоской оптике

CHEN Quanming ,  

摘要

Жидкокристаллические фотонные кристаллы — это класс мягких фотонных материалов, основанных на самособирающейся спиральной структуре молекул жидких кристаллов, отличающихся избирательным отражением по принципу Брегга и способностью к геометрической фазовой модуляции. В отличие от традиционных твердых фотонных кристаллов, периодичность жидкокристаллических фотонных кристаллов обусловлена вращательной последовательностью вектора ориентации молекул, а не трансляционной последовательностью центров масс, что придаёт им два ключевых преимущества: возможность масштабного самосборки без сложной микро- и нанообработки и внешнюю настраиваемость, поддерживаемую слабыми межмолекулярными взаимодействиями. В данной статье систематически рассматривается эволюция и прогресс исследований жидкокристаллических фотонных кристаллов от структурного цветного отображения до плоской фотоники. Во-первых, обобщены стратегии внешнего управления в области структурного цвета по трём измерениям: длина волны, амплитуда и хиральность; затем изложены физические источники и способы реализации геометрической фазы в холестерическом и синем фазовом жидких кристаллах, раскрывающие внутреннюю логику перехода от спектрального к фронтальному управлению; на этой основе особое внимание уделяется достижениям в генерации и управлении структурированными оптическими полями, голографическом отображении, дополненной реальности, оптических вычислениях и квантовой оптике, демонстрируя связь «структура — фаза — функция»; в заключение кратко обсуждаются проблемы и подходы к практической реализации плоской оптики жидкокристаллических фотонных кристаллов с позиции свойств материалов и конструкции устройств. В статье утверждается, что жидкокристаллические фотонные кристаллы, как плоская оптическая платформа с настраиваемостью и мультипрограммным управлением оптическим полем, могут сыграть важную роль в новых поколениях фотоники и квантового оптического оборудования.

关键词

холестерический жидкий кристалл;синий фазовый жидкий кристалл;структурный цвет;геометрическая фаза;плоская оптика

阅读全文

以上内容由讯飞翻译自动生成,翻译内容仅供参考。对于因使用本网站翻译内容产生的相关后果,本网站不承担任何商业和法律责任。

The above content is generated by Large Model Translation. The translated content is for reference only. We do not assume any commercial or legal responsibilty for any consequences arising from the use of our website