Локализованные краевые моды в оптике фотонных жидких кристаллов с локальной анизотропией поглощения

Аннотация
Теоретически изучены краевые оптические моды в спиральных фотонных жидких кристаллах на примере хиральных жидких кристаллов (CLCs) с локальной анизотропией поглощения. Использованная модель (отсутствие диэлектрических границ в изучаемых структурах) позволяет пренебречь преобразованием поляризаций на границах CLC слоев и свести соответствующие уравнения к уравнениям для света только дифрагирующей в CLC поляризации. Получено дисперсионное уравнение, связывающее частоты краевых мод (EM) с параметрами CLC слоя (локальная анизотропия поглощения, параметр порядка в CLC). Получены и проанализированы аналитические выражения для коэффициентов прохождения и отражения CLC слоя в случае CLC с локальной анизотропией поглощения. Показано, что в CLC слоях с локальной анизотропией поглощения уменьшается время жизни EM (и возрастает порог лазерной генерации) не так, как в случае CLC с изотропным поглощением. Время жизни EM с частотами на противоположных частотных границах запрещенной для распространения света зоны может оказаться существенно различным из-за проявления эффекта Бормана в CLC слоях с локальной анизотропией поглощения. Кратко обсуждаются перспективы экспериментального наблюдения теоретически выявленных эффектов.

Ключевые слова: хиральные жидкие кристаллы, краевые моды, низкопороговая лазерная генерация, локальная анизотропия поглощения, эффект Бормана