В рамках проекта "Спектроскопия ионно-молекулярных кристаллов и жидкокристаллических систем" (проект 108-5(00)-П Д01) исследовались локализованные электромагнитные моды и спектр пропускания одномерного фотонного кристалла с дефектами решетки. Спектр дефектных мод и распределение поля в дефектных модах одномерного фотонного кристалла обладают рядом особенностей, которые обязаны, прежде всего, сильной анизотропии диэлектрической проницаемости и высокой чувствительности к внешним полям нематика, рассматриваемого в качестве структурного дефектного слоя.

Рис.1. Расчетная зависимость светопропускания фотонного кристалла с двумя ЖК слоями в качестве дефектов структуры от циклической частоты/ 3*1014 cек-1. Общее число слоев - 87. Толщина слоя в матрице 1 мкм, толщина дефектного слоя 4,5 мкм. Дефектные слои 35, 53. Показатели преломления матрицы 2 (нечетные элементы) и 1.5 (четные элементы). Показатели преломления дефектного слоя 1.5 (штриховая линия) и 1.7 (сплошная линия).

Важно отметить, что существуют толщины слоев жидких кристаллов, при которых изменение ориентации оптической оси нематика приводит к качественным изменениям в спектре дефектных мод, возникают новые дефектные уровни, существенно меняется и степень локализации поля в дефектных модах. Показано также, что спектр пропускания фотонного кристалла с одним и двумя дефектами в решетке существенно перестраивается за счет переориентации оптической оси НЖК. Кроме того, в случае двух дефектов, установлено, что спектр пропускания фотонного кристалла можно качественно модифицировать изменяя расстояние между дефектными слоями в решетке. В практических приложениях такие структуры могут быть перспективны, например, при создании спектральных фильтров, поляризаторов с управляемыми характеристиками. Наконец отметим, что возможность управления степенью локализации электромагнитного поля вдоль направления распространения лазерного пучка представляется перспективной для управления эффективностью нелинейно-оптических взаимодействий.

1. Ветров С.Я., Шабанов А.В. Локализованные электромагнитные моды и спектр пропускания одномерного фотонного кристалла с дефектами решетки. ЖЭТФ, 2001, 120, №11.

Лаборатория
молекулярной спектроскопии