Polymeric Layers for Optical Structures with Controllable Waveguide Parameters

Anisotropic planar waveguides based on a liquid crystal monomer with principal refractive indices

Photoaligned liquid-crystal lens with a single low-voltage electrode

The simple design of liquid-crystal lenses with single electrode and operation voltage below 5 V is highly desired. We offer a new type of photoaligned liquid-crystal lens, where the refractive gradient is created by voltage application due to the patterned twist angle gradient. In this paper, we present our calculations and experimental data

Phase hologram formation in highly concentrated phenanthrenequinone–PMMA media

For phase holographic gratings in layers of polymethylmethacrylate, containing phenanthrenequinone in high concentration (nearly 3 mol%), a discrepancy between experimental (up to 9) and estimated (∼45) magnitudes of the thermal diffusion amplification coefficient has been revealed. Analysis of plausible reasons of the lower experimental efficiency of the diffusion amplification has been carried out. The influence of material deformations on the reflection grating formation process was investigated experimentally. It is shown that thermoactivated amplification of holograms under high phenanthrenequinone concentration and its profound modulation are depressed by the arising density ‘grating’

Holographic volume gratings in a glass-like polymer material

We demonstrate a possibility to write efficient and thermally stable volume holographic gratings in a glassy polymer material based on PMMA and phenanthrenequinone with layers prepared, by casting the liquid solution of ingredients on a substrate and drying to a solid state. A high concentration of phenanthrenequinone (up to 4mol.%) makes it possible to use photosensitive layers of lower thicknesses (50–180 μm) for the recording of efficient holographic gratings. The exposing is followed by a thermal amplification of the grating due to diffusion of residual phenanthrenequinone molecules and fixation by an incoherent optical illumination. We present experimental temporal curves of the refractive index modulation and diffraction efficiency both under the exposure and the heating process. The behavior of the gratings under temperatures up to 140 ◦C has been studied

Controlled Diffraction Liquid-Crystal Structures with a Photoalignment Polymer

The characteristics of electric-field-controlled diffraction elements based on a nematic liquid crystal and a new photoalignment polymer have been studied. The photocross-linking of this polymer allows periodic oriented structures and liquid crystal phase gratings with a 30% diffraction efficiency in the first order to be formed

ГРАДИЕНТНЫЕ ОРИЕНТИРУЮЩИЕ МАТЕРИАЛЫ С РАЗНЫМ ПОРОГОМ ФОТОЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ ДЛЯ СОЗДАНИЯ УПРАВЛЯЕМЫХ ПОЛЯРИЗАЦИОННО-НЕЗАВИСИМЫХ ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ ЛИНЗ

The development of electrically tunable liquid crystal (LC) lenses is perspective and promising for a wide range of applications, for example, for imaging system, pico projectors, optical zoom systems, ophthalmology applications and other. Of particular note is the development of polarization-independent LC lenses, as eliminates polarizers from application devices that reduce the efficiency of light transmission through optical systems. Alignment benzaldehyde photosensitive materials, capable of changing the pretilt angles of nematic LC from 90 to 0 ºС in a controlled manner under UV exposure are developed. The anisotropy of the benzaldehyde alignment layers is generated by a two-stage treatment consisting of uniform rubbing with a cloth and subsequent non-polarized UV exposure. Inhomogeneous UV exposure of uniformly rubbed alignment layers allows formation of refractive index gradient inside the LC cell. The concept of tunable polarization-independent self-aligned LC lens based on gradient pretilt angle alignment materials with different photosensitivity is demonstrated. Self-alignment of two polarization-dependent sub-lens is achieved due to a single UV exposure act of two alignment layers, which are located on the same piece of glass on both sides, forming one common optical axis for a polarization-independent LC lens. The independence of the polarization of LC lenses is achieved by setting the azimuthal rubbing direction of the alignment layers of two polarizationdependent LC lenses perpendicular to each other. The sub-lens cells have uniform cell gap and are independently controlled using low-voltage driving. Devices based on gradient benzaldehyde alignment materials can be used in many modern optical and photonic devices.Разработка управляемых жидкокристаллических (ЖК) линз является перспективной и многообещающей для большого числа применений, например, для систем визуализации, пико- проекторов, систем оптического зума, офтальмологии, и др. Особого внимания заслуживает разработка поляризационно-независимых ЖК линз, так как позволяет исключить из прикладных устройств поляризаторы, которые снижают эффективность прохождения света сквозь оптические системы. Разработаны ориентирующие бензальдегидные фоточувствительные материалы, способные изменять углы преднаклона нематических жидких кристаллов от 90 до 0 º контролируемым образом под действием ультрафиолетового (УФ) экспонирующего излучения. Генерация анизотропии бензальдегидных ориентирующих слоев осуществлялась путем двухстадийной обработки, состоящей из однородного натирания тканью и последующего неполяризационного УФ экспонирования. Неоднородное УФ облучение однородно натертых тканью ориентирующих слоев позволяет сформировать градиент показателя преломления внутри ЖК ячейки. Продемонстрирован принцип изготовления управляемых поляризационно-независимых самосовмещенных ЖК линз на основе градиентных ориентирующих материалов с различным порогом фоточувствительности. Самосовмещение двух поляризационно-зависимых суб-линз обеспечивается благодаря простому единичному акту УФ экспонирования двух ориентирующих слоев, которые располагались по обе стороны одной стеклянной подложки, формируя общую оптическую ось поляризационно-независимых ЖК линз. Независимость от поляризации ЖК линз достигалась путем задания азимутального направления натирания ориентирующих слоев двух поляризационно-зависимых ЖК линз перпендикулярными друг другу. Ячейки суб-линз характеризовались однородным зазором, а их управление осуществлялось независимым образом с использованием низких управляющих напряжений. Устройства, изготавливаемые на основе градиентных бензальдегидных ориентирующих материалов, могут быть использованы в различных современных оптических и фотонных устройствах

Gradient pretilt angle alignment materials with different photosensitivity for tunable polarization-independent self-aligned LC lens

Alignment materials with different photosensitivity thresholds, capable of changing the pretilt angles from 90° to 0° under UV-B exposure have been developed. Inhomogeneous exposure of alignment layers allows formation of refractive index gradient inside the LC cell. The concept of polarization-independent self-aligned LC lens uniform cell gap and low-voltage driving is presented

Gradient alignment materials with different photosensitivity for tunable polarization-independent liquid crystal lens

Разработка управляемых жидкокристаллических (ЖК) линз является перспективной и многообещающей для большого числа применений, например, для систем визуализации, пико- проекторов, систем оптического зума, офтальмологии, и др. Особого внимания заслуживает разработка поляризационно-независимых ЖК линз, так как позволяет исключить из прикладных устройств поляризаторы, которые снижают эффективность прохождения света сквозь оптические системы. Разработаны ориентирующие бензальдегидные фоточувствительные материалы, способные изменять углы преднаклона нематических жидких кристаллов от 90 до 0 є контролируемым образом под действием ультрафиолетового (УФ) экспонирующего излучения. Генерация анизотропии бензальдегидных ориентирующих слоев осуществлялась путем двухстадийной обработки, состоящей из однородного натирания тканью и последующего неполяризационного УФ экспонирования. Неоднородное УФ облучение однородно натертых тканью ориентирующих слоев позволяет сформировать градиент показателя преломления внутри ЖК ячейки. Продемонстрирован принцип изготовления управляемых поляризационно-независимых самосовмещенных ЖК линз на основе градиентных ориентирующих материалов с различным порогом фоточувствительности. Самосовмещение двух поляризационно-зависимых суб-линз обеспечивается благодаря простому единичному акту УФ экспонирования двух ориентирующих слоев, которые располагались по обе стороны одной стеклянной подложки, формируя общую оптическую ось поляризационно-независимых ЖК линз. Независимость от поляризации ЖК линз достигалась путем задания азимутального направления натирания ориентирующих слоев двух поляризационно-зависимых ЖК линз перпендикулярными друг другу. Ячейки суб-линз характеризовались однородным зазором, а их управление осуществлялось независимым образом с использованием низких управляющих напряжений. Устройства, изготавливаемые на основе градиентных бензальдегидных ориентирующих материалов, могут быть использованы в различных современных оптических и фотонных устройствах