Локализованные моды в хиральных фотонных структурах : научное издание | Научно-инновационный портал СФУ

Локализованные моды в хиральных фотонных структурах : научное издание

Тип публикации: статья из журнала

Год издания: 2020

Идентификатор DOI: 10.3367/UFNr.2018.11.038490

Ключевые слова: Light localization, photonic crystals, chirality, Chiral nematic liquid crystal, Pancharatnam-Berry geometric phase, avoided crossing of coupled modes, cholesteric liquid crystal, optical Tamm states, nanocomposite, resonant frequency dispersion, Hybrid modes, локализация света, фотонные кристаллы, хиральность, хиральный нематический жидкий кристалл, геометрическая фаза Панчаратнама-Берри, квазипересечение связанных мод, холестерический жидкий кристалл, оптические таммовские состояния, нанокомпозит, резонансная частотная дисперсия, гибридные моды

Аннотация: Приводятся сведения о хиральных структурах в самоорганизующихся, искусственных и биологических материалах. Дан обзор экспериментальных работ и последних достижений по локализации света в хиральных структурах. Обсуждается поведение поляризованных резонансных мод в таких структурах на примере одномерного фотонного кристалла, содержащего жидкий кристалл. Аномальные спектральные сдвиги пиков пропускания интерпретируются как вклад геометрической фазы, вызванной закручиванием слоёв жидкого кристалла. Аналитически и численно описано оптическое таммовское состояние, локализованное на границе между хиральным и нехиральным зеркалами в виде слоя холестерика и сохраняющего поляризацию анизотропного зеркала. Значительное внимание уделено изложению свойств локализованных оптических мод в холестерике с резонансным металл-диэлектрическим нанокомпозитом. Отмечаются новые возможности управления свойствами фотонной структуры за счёт комбинации дисперсии среды и собственной дисперсии холестерика. Уделяется внимание управляемым гибридным модам в структуре холестерика, сформированным связью локализованных мод. Обсуждаются возможное применение и дальнейшие пути развития концепции хиральных фотонных структур. We discuss chiral structures in self-organizing, artificial, and biological materials. A review of experimental studies and recent advances in the localization of light in chiral structures is given. The behavior of polarized resonant modes in such structures is examined using the example of a one-dimensional photonic crystal containing liquid crystal materials. The anomalous spectral shifts of transmission peaks are interpreted as the contribution of the geometric phase caused by the twisting of the layers of the liquid crystal. The optical Tamm state localized at the boundary between chiral and nonchiral mirrors in the form of a cholesteric layer and a polarization-preserving anisotropic mirror is analytically and numerically described. Considerable attention is paid to the presentation of the properties of localized optical modes in the cholesteric with a resonant metal-dielectric nanocomposite. New possibilities for controlling the properties of the photonic structure are noted, due to the combination of the dispersion of the resonant medium and the intrinsic dispersion of the cholesteric. Attention is focused on controlled hybrid modes in the cholesteric structure formed by the coupling of localized modes. Possible applications and further ways of developing the concept of chiral photonic structures are deliberated.

Ссылки на полный текст

Издание

Журнал: Успехи физических наук

Выпуск журнала: Т. 190, 1

Номера страниц: 37-62

ISSN журнала: 00421294

Место издания: Москва

Издатель: Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН, Редакция журнала "Успехи физических наук"

Авторы

Вхождение в базы данных

Информация о публикациях загружается с сайта службы поддержки публикационной активности СФУ. Сообщите, если заметили неточности.

Вы можете отметить интересные фрагменты текста, которые будут доступны по уникальной ссылке в адресной строке браузера.