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(noticias nanowerk) Los moduladores de fase de cristal líquido (LC) se utilizan ampliamente en sistemas ópticos debido a sus ventajas como bajo consumo de energía, peso ligero, ajuste de ancho de banda flexible y movimientos no mecánicos. Sin embargo, la mayoría de los moduladores de fase LC son sensibles a la polarización, lo que significa que afectan la fase de la luz de manera diferente según la polarización. Esto puede limitar su rendimiento y funcionalidad en algunas aplicaciones.
Las tesis centrales
![Método para producir un modulador de fase LC con estructura MMOT.](https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news3/id64345_1.jpg)
Investigación
Hay dos enfoques principales para realizar moduladores de fase LC independientes de la polarización. El primer enfoque es utilizar materiales LC independientes de la polarización, como cristales líquidos de fase azul estabilizados con polímeros (PS-BPLC). Sin embargo, los PS-BPLC requieren altos voltajes de accionamiento, lo que puede hacerlos poco prácticos para algunas aplicaciones.
El segundo enfoque es cambiar la dirección de los directores de LC. Una forma de hacerlo es utilizar una celda LC de doble capa, que consta de dos celdas LC apiladas una encima de la otra con los directores LC alineados ortogonalmente. Esto permite dividir la luz en dos componentes ortogonales, cada uno de los cuales sufre la misma modulación de fase. Sin embargo, las células LC bicapa son complejas y difíciles de fabricar.
Otra forma de lograr una modulación de fase LC independiente de la polarización es utilizar fotoalineación ortogonal. Se utiliza una capa de fotoalineación especial que crea dominios de alineación ortogonal en el LC. Sin embargo, es difícil lograr una alineación precisa utilizando este método.
En un nuevo artículo publicado en Luz: Fabricación Avanzada (“Modulador de fase de cristal líquido independiente de la polarización con fotoalineación retorcida ortogonalmente con múltiples microdominios”), un equipo de científicos dirigido por el profesor Jiangang Lu ha desarrollado un nuevo enfoque para la modulación de fase LC independiente de la polarización.
La modulación de fase LC independiente de la polarización se basa en un proceso de ángulo de acimut controlado por luz (LCAA). El proceso LCAA utiliza el efecto de rotación óptica de los cristales líquidos colestéricos (CLC) para crear estructuras de múltiples microdominios (MMOT) retorcidas ortogonalmente de una sola capa.
Las estructuras MMOT constan de múltiples microdominios con directores LC alineados ortogonalmente. El proceso LCAA utiliza un haz de luz estructurado para controlar la orientación de los directores LC en cada microdominio. Esto permite a los investigadores crear estructuras MMOT con una alineación precisa.
Los moduladores de fase LC con una estructura MMOT de una sola capa pueden ser independientes de la polarización y tener una gran profundidad de fase. Esto los hace ideales para una variedad de aplicaciones que incluyen comunicaciones ópticas, dispositivos portátiles y pantallas.
Se puede utilizar un proceso de ángulo de azimut controlado por luz (LCAA) para fabricar un dispositivo multimicrodominio (MMOT) trenzado ortogonalmente con baja dependencia de la polarización, alto retardo de fase y una estructura simple. El ángulo de alineación entre los sustratos superior e inferior en el proceso LCAA y el tamaño de la rejilla de la máscara de la estructura MMOT se pueden adaptar para satisfacer las necesidades de diferentes aplicaciones.
Este dispositivo tiene el potencial de revolucionar la forma en que utilizamos la luz en una variedad de aplicaciones. Por ejemplo, podría utilizarse para crear nuevos tipos de sistemas de comunicación óptica que sean más eficientes y fiables. También podría utilizarse para desarrollar nuevos dispositivos portátiles que puedan mostrar información de forma más clara y concisa.
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