Extending the capabilities of vectorial ptychography to circular-polarizing materials such as cholesteric liquid crystals
针对矢量叠层成像用线偏振研究圆偏振材料时解不唯一的问题，提出椭圆偏振特定组合的测量方案，经模拟和胆甾型液晶实验验证，可区分不同圆偏振片类型并判定旋向。
2023-10-03 physics.optics
Polarization singularities in the self-focusing of an elliptically polarized laser beam in an isotropic phase of cholesteric liquid crystal close to the temperature of phase transition
本文研究了在胆甾相液晶的各向同性相中传播的激光束的自作用，这些自作用的参数范围很广，它们表征了介质的非线性光学响应的非局域性、介质中的散焦、入射激光辐射的功率以及液晶中的衍射。研究了表征手征介质中非线性光学响应非局域性的参数不同时，在较宽的辐射参数和介质参数范围内，辐射的两个偏振分量的主奇异性的起源。对于每个值，两个偏振分量的主要奇点的可见度图绘制取决于介质和辐射的参数，并发现它们的不对称性。
2021-03-01 physics.optics
The Effect of Defect Layer on Lasing in Cholesteric Liquid Crystal
计算了含有缺陷层的胆甾相液晶盒中本征偏振态的光子态密度。获得了缺陷层中的PDS和光强与表征吸收和增益的参数的依赖关系。我们研究了PDS和系统中积累的光能密度之间的联系的可能性。研究了缺陷层和CLC层对PDS的影响。结果表明，当缺陷位于系统中心时，系统的PDS最大。我们还表明，该系统可以作为一个低阈值激光器，多位触发器，滤波器等。
2017-08-14 physics.optics
Short wavelength band structure of photons in cholesteric liquid crystals
在短波近似下研究了胆甾相液晶中光子的能带结构。CLC中光子的束缚态或窄共振态是由非寻常波形成的。得到了谱带的显式表达式和谱带内光子的色散规律。结果表明，这些状态描述的光子传播几乎垂直于CLC轴。由于束缚态的存在，光子态密度获得一个尖锐的峰值。在这个峰值附近，在等离子体介电常数的特定情况下，光子在垂直于CLC轴的方向上具有线性或二次色散关系，这取决于CLC介电常数张量的各向异性的符号。还描述了CLC板中的共振。
2021-06-18 physics.optics
Nonlinear light propagation in cholesteric liquid crystals with a helical Bragg microstructure
对具有空间周期螺旋分子结构的胆甾相液晶（CLC）中的非线性光传输进行了实验研究和数值模拟。这种周期性结构可以被看作是具有用于圆偏振光的传播阻带的布拉格光栅。通过添加吸收染料可以增强CLC的非线性，从而降低非线性强度阈值和所需的传输长度。随着输入功率的增加，自散焦非线性效应引起了阻带的蓝移，导致光束的传输和扩展显著增强。随着入射光功率的进一步增大，自散焦非线性达到饱和，光束在光纤中的传输呈现线性衍射模式。一个系统的非线性耦合模方程被用来描述光束的传输。数值计算结果与实验结果吻合较好，表明在一个紧凑的基于CLC的微器件中，可以在低输入光强下同时实现光束的强度调制和空间分布调制。
2015-04-08 physics.optics
Pitch tuning induced by optical torque in heliconical cholesteric liquid crystals
螺旋胆甾相液晶被认为对光场引起的转矩更敏感，因为它们的结构允许分子取向的弯曲和扭曲，这与仅涉及扭曲变形的常规胆甾相液晶不同，需要高得多的场。我们在这里报告的演示调谐螺旋胆固醇诱导的光转矩的螺距。实验观测与扩展到包括光场效应的经典理论的预期一致。实现了螺距的双重控制，包括沿螺旋轴施加的低频电场和与其正交的光场。
2020-01-30 cond-mat.soft physics.optics
Radiation of twisted photons from charged particles moving in cholesterics
在量子电动力学的框架下，研究了各向异性非均匀色散介质中带电粒子穿过平板时对扭曲光子的辐射。在傍轴和小各向异性近似下，构造了平板中麦克斯韦方程组的完整解。本文导出了带电点粒子通过平板时产生的平面波和扭曲光子的平均数的显式表达式。建立了谐波$n\in \mathbb{Z}$辐射的扭曲光子的选择规则。在傍轴区，辐射的扭曲光子的轨道角动量的投影服从选择定则$l=\pm(2n+1)$。在介电常数张量的小各向异性的近似下，选择规则变为$m=\pm 2n$，其中$m$是辐射的扭曲光子的总角动量的投影。在这些选择规则中的符号“$\pm$“与在反射器中的前向波或反射波的选择有关，并且在辐射光子的不同能量下实现。作为例子，考虑了具有洛伦兹因子$γ=235$和$γ=500$的电子和具有$γ=2$的铀核对光学扭曲光子的辐射。结果表明，垂直穿过波片的带电粒子可以作为纯扭曲光子源。
2020-11-27 physics.acc-ph physics.optics
Lattice deformation coupling of the electro-optic Kerr effect in liquid crystalline cholesteric blue phases
已知蓝相液晶中的电光克尔效应在亚毫秒时间尺度上发生，这比蓝相液晶中的指向矢重取向快得多。使用双光束干涉显微镜，我们报告了克尔效应中存在非常缓慢的响应，其特征时间为几秒或更长。使用一个简化的模型的重取向动力学，我们属性的缓慢响应的耦合之间的本地董事重取向和场致变形的晶格。我们为我们的论点提供了证据，表明通过聚合物稳定化抑制晶格变形可以消除缓慢的响应。
2013-10-21 cond-mat.soft physics.optics
Conoscopic patterns in photonic band gap of cholesteric liquid crystal cells with twist defects
本文从理论上研究了入射角对胆甾相液晶光传输的影响。本文研究了一种具有扭曲缺陷的多层夹层结构，这种扭曲缺陷是由于一层材料绕螺旋轴旋转而产生的。通过计算强度和偏振参数随入射角的变化，得到了厚层材料的锥光像和偏振分辨图。除了缺陷角引起的旋转外，还研究了厚层材料的缺陷角引起的旋转。从整体上看，当缺陷扭转角从零变化到其极限值或超过极限值时，发现缺陷模共振的环收缩到原点并消失。
2009-08-27 physics.class-ph physics.optics
Magnetically responsive gourd-shaped colloidal particles in cholesteric liquid crystals
粒子形状和介质手性是近年来用于控制液晶中各向异性胶体自组装和动力学的两个关键特征。在这里，我们研究的磁响应的圆形胶体颗粒分散在胆甾相液晶的周期性相当或小于颗粒的尺寸。使用磁操纵和光镊，这允许一个位置的胶体附近的限制壁，我们测量了这些粒子与限制表面的弹性排斥相互作用，并发现分离依赖的粒子-壁相互作用力是一个非单调的函数的分离，并显示振荡行为。我们发现，胆固醇类药物中的胆固醇状颗粒不是位于一个单一的沉降水平上，而是位于多个长寿命的亚稳态水平上，这些亚稳态水平之间的距离与胆固醇周期性相当。最后，我们展示了三维激光镊子辅助组装的胆甾型粒子的取向顺序和扭曲周期性的优势，潜在地允许在这些介质中的取向和位置有序的胶体组织的新形式。
2016-12-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.optics
Dirac points, new photonic band gaps and effect of magnetically induced transparency in dichroic cholesteric liquid crystals with wavelength dependent magnetooptical activity parameter
本研究揭示二色性胆甾相液晶在波长相关磁光参数下出现新狄拉克点、光子带隙及磁致透明线，系统非互易且可调，适用于可调谐滤波器、吸收体及光学二极管等器件。
2023-05-16 physics.optics
Light-induced pitch transitions in photosensitive cholesteric liquid crystals: Effects of anchoring energy
我们实验研究了平面液晶（LC）盒中强锚定和半强锚定条件下，液晶间距$P$如何依赖于平衡间距$P_0$。通过将右旋手性掺杂剂7-DHC（7-脱氢胆固醇，维生素原$D_3$）溶解在反相LC中来诱导反相，所述右旋手性掺杂剂7-DHC在254 nm波长的UV照射的作用下转化为左旋速甾醇。通过使用光反应动力学模型，我们得到的异构体浓度的依赖关系，从而对紫外线照射剂量的平衡沥青。使用旋光法测量作为照射时间的函数的螺旋桨间距。在这种方法中，间距估计从实验数据上的照射时间依赖性的光透射通过LC单元的椭圆率。结果发现，扭转参数$2 D/P$（$D$是晶胞厚度）对自由扭转数参数$2 D/P_0$的依赖性表现出跳跃式的行为，并与已知的Rapini-Papoular形式的锚定势的理论结果一致.
2014-01-11 cond-mat.soft physics.optics
Topological Interface-State Lasing in a Polymer-Cholesteric Liquid Crystal Superlattice
拓扑光子学的发展为光的操控和新型光子器件的发展带来了革命，如拓扑绝缘体激光器。在这里，我们展示了拓扑激光圆偏振聚合物-胆甾相液晶（P-CLC）超晶格，在可见光波长范围内可调。利用飞秒激光直写和自组装技术，我们制备了具有可控小能带结构和拓扑界面缺陷的P-CLC超晶格，从而获得了约0.4 μ J的低阈值拓扑激光。由于手性液晶，不仅发射波长被热调谐，而且圆偏振激光很容易实现。我们的研究结果带来了以低成本实现紧凑和集成的拓扑光子器件的可能性，以及工程师探索拓扑物理，涉及软物质环境中的光-物质相互作用的理想平台。
2022-05-13 cond-mat.mes-hall physics.optics
Exceptional points and lines and Dirac points and lines in magnetoactive cholesteric liquid crystals
本文研究沿螺旋轴加静磁场并考虑波长依赖磁光活性与吸收的 CLCs，揭示新偏振敏感 PBG、Dirac 点/线及例外点/线，并提出可调谐滤波、完美吸收和光学二极管等应用。
2023-08-16 physics.optics
Generation of hard twisted photons by charged particles in cholesteric liquid crystals
在短波近似下，研究了光子波长远小于双螺旋线螺距，而光子逃逸角和介电常数张量的各向异性可以是任意的情况下，带电粒子穿过双螺旋板的辐射。光子的辐射是在量子电动力学与经典电流的框架。本文考虑了平面波光子和带电粒子作直线匀速运动穿过平板时产生的角动量有确定投影的光子（扭转光子）的辐射。在这种情况下，得到了辐射光子的平均数及其谱与能量和角动量投影的显式关系。结果表明，在傍轴近似中，辐射的扭曲光子的轨道角动量$l$的投影与谐波数$n\in \mathbb{Z}$相关为$l=2n+1$，即，给定的系统是如所期望的扭曲光子的纯源。结果表明，在近轴短波状态下，辐射光子的主要部分是线性偏振与$l=\pm1$在谐波$n=\{-1,0\}$。讨论了该方法的适用条件。作为例子，我们考虑了铀核产生$6.3$ eV扭曲光子和$120$ MeV电子产生X射线扭曲光子。
2021-06-07 physics.acc-ph physics.optics
Chiral Optical Tamm States at the Interface between a Cholesteric and an All-Dielectric Polarization-Preserving Anisotropic Mirror
手征光学Tamm态是光在保偏各向异性镜和光学手征介质（如胆甾相液晶）之间的界面处的一种新的局域态。在这项研究中，无金属保偏镜用于有效的谐振控制。强调了全介质结构在获得高Q值方面的优势。光在界面附近局部化，并且场随着离界面的距离呈指数衰减。场到手性介质中的穿透在对应于光子带隙的波长处并且接近螺旋的节距处几乎被阻挡。保偏镜还具有另一个光子带隙。我们的分析与精确计算非常吻合，可实现激光和传感应用的智能设计。
2018-08-19 physics.optics
Tuning selective reflection of light by surface anchoring in cholesteric cells with oblique helicoidal structures
通过施加电场，可以在非常宽的光谱范围内调节倾斜螺旋面反射物（ChOH）对光的选择性光的反射。在这项工作中，我们证明了选择性反射的峰值波长可以通过三明治盒中指向矢的表面取向来控制。当表面取向垂直于边界板时，峰值波长蓝移，而当表面取向为平面时，峰值波长红移。这种效应是由空间变化的螺旋形CHOH结构引起的细胞内的电场重新分布来解释的。观察到的现象可以用于传感应用。
2018-04-01 cond-mat.soft physics.optics
Chiral Optical Tamm States: Temporal Coupled-Mode Theory
手征光学Tamm态（COTS）是指手征保持镜与结构手征介质（如胆甾相液晶或手征雕塑薄膜）界面处的一种特殊局域态。COTS的光谱行为，观察到的反射共振，描述的时间耦合模理论。对于两个圆偏振的光，模式耦合是不同的，因为COTS具有复制双折射的螺旋结构。共手圆偏振光的模式耦合随介质层厚度呈指数衰减，因为COTS频率落入阻带。交叉手圆偏振光自由地穿过偏振层，并且当从手向性保持镜反射时可以激发COTS。这种情况下的耦合与磁介质的各向异性成比例，并且理论上只有磁介电常数的各向异性可以最终消除这种耦合。这两个耦合相等导致极化交叉（Kopp-Genack效应），对于该极化交叉，线性极化对于激发COTS是最佳的。COTS对应的散射厚度和散射矩阵一般用简单的表达式来描述。
2017-03-30 physics.optics
Absorption and Emission Dependences on Defect in CLC
研究了含有各向同性缺陷的胆甾相液晶中缺陷位置对吸收和发射的影响。它示出，对于非衍射圆偏振入射光的吸收/发射是最大的，如果缺陷是在系统的中心;和衍射圆偏振入射光的吸收/发射是最大的，如果缺陷是从系统的中心移动到它的左边界从那里光入射。研究了胆甾相液晶层的各向异性吸收对光子密度态的影响。
2021-02-27 physics.optics
Electrically tunable selective reflection of light from ultraviolet to visible and infrared by heliconical cholesterics
已知具有螺旋分子结构的胆甾相液晶具有选择性地反射具有由分子取向的周期性确定的波长的光的能力。在这里，我们证明，通过使用斜螺旋（heliconical）结构，而不是经典的直角螺旋，可以改变波长的选择性反射光在一个广泛的光谱范围内，从紫外线到可见光和红外线（360-1520 nm相同的化学成分），通过简单地调整平行于螺旋轴施加的电场。这种效应存在于很宽的温度范围内（包括室温），因此可以实现许多需要动态控制电磁波的透射和反射的应用，从节能智能窗到可调谐有机激光器、反射式彩色显示器和透明透视显示器。
2015-03-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.optics
Occurence of active layer optical properties on some Lasing characteristics dye-doped Ch LC
探讨了平面纹理质量及其厚度对染料掺杂甾体型胆甾相液晶（CLC）激光光谱和阈值的影响。从定性的平面织构到不良织构质量的转变伴随着特征模结构的变化和重心在长波侧的移动以及激光阈值的显著增长。结果表明，在垂直取向的衬底所形成的CLC织构中，产生稳定的单模激光。在这种织构中振荡模的性质是由相位跳变引起的。结果表明，在甾体CLC中，与诱导CLC不同的是，激光谱可以用耦合波模型描述。关键词：甾体胆甾相液晶，分布反馈激光，振荡阈值，周期结构相位缺陷，透射谱和激光谱
2010-09-02 physics.optics
Magneto-optics of dichroic chiral photonic crystals: resonant diffraction transmission and higher-order reflections at grazing angles
本研究通过Berreman方法分析二色性胆甾相液晶的磁光效应，发现掠射角下出现共振衍射透射及高阶反射，外磁场可调控狄拉克点并抑制偏振转变，适用于可调谐窄带滤波器。
2025-10-23 physics.optics
Effect of Anisotropy on Defect Mode Peculiariries in Chiral Liquid Crystals
研究了各向异性对胆甾相液晶缺陷模特性的影响。采用Ambartsumians层添加修正法解决了这一问题。考虑两种情况。在第一种情况下，假设缺陷层不吸收，研究了折射各向异性对缺陷层中的反射、相对光子态密度和总光强的影响。在第二种情况下，假设缺陷层折射各向同性，吸收各向异性，研究了缺陷层吸收各向异性对反射、吸收、相对光子态密度以及在缺陷层中引起的总光强的影响。
2019-03-11 physics.optics
Femtosecond soliton diode on heterojunction Bragg-grating structure
提出了一种基于异质结布拉格光栅的全光飞秒孤子二极管的数值实现方案，该光栅由两个空间非对称的啁啾胆甾相液晶构成。模拟结果表明，在考虑非线性光学效应的情况下，不仅可以实现非互易透射比高达120的飞秒二极管效应，而且可以观察到光脉冲演化为孤子并在传输过程中保持其形状。此外，还详细讨论了脉冲宽度和载波波长对飞秒二极管效应的影响。我们的实验为实验实现基于胆甾相液晶的飞秒孤子二极管提供了一个新的方向。
2016-08-11 nlin.PS physics.optics
Electrically tunable total reflection of light by oblique helicoidal cholesteric
本研究发现斜螺旋胆甾相液晶（ChOH）在斜入射下可实现任意偏振光的全反射，且单个ChOH盒能通过电场在紫外到红外的宽光谱范围调谐多阶反射带，为光学与光子应用提供了高性能结构色器件方案。
2024-04-12 cond-mat.soft physics.optics
Magnetically induced transmission/absorption in chiral liquid crystals
我们报告的发现，理论上，新的效果，即磁致透明/吸收的影响。在磁激活螺旋结构周期介质中观察到这种效应。改变外部磁场和吸收，可以调谐透明/吸收带的频率和线宽。我们已经表明，这两种效果可以同时观察到两个本征模式的胆甾相液晶（CLC）层。这两种效应都是不可逆的和可调的。它们可以观察到的情况下的情况下的色散的电介质和磁张量分量，以及在色散依赖的CLC层的光学参数的情况下。这些效果的比较表明，虽然磁感应透明的效果是在宽间隔的变化的CLC层的参数，磁感应吸收的效果只能观察到在这些参数的非常小的间隔。
2021-07-09 physics.optics
Physics of Chiral Photonic Crystals with Defect
本文研究了具有各向同性缺陷的胆甾相液晶的缺陷模特性、光子态密度、Q因子和发光特性。分析了缺陷层的厚度、缺陷层的位置、系统的整体厚度以及介质边界对缺陷模特性的影响。
2017-03-22 physics.optics
Study on the Thickness Change of Nickel-Plated Layer in Fabrication of the Silver Hollow Nickel Waveguides by the Outer-Coating Method of the Liquid Phase Process
金属空芯波导是一种很有前途的激光传输光纤。在制作介质涂银空心镍波导时，用于支撑波导的镀镍层的厚度是非常重要的因素。本文从实验和分析两方面研究了用液相法外涂法制备银镍空心波导时，镀镍层厚度沿镀银玻璃芯轴长度方向的变化特性。沿镀银玻璃芯轴的长度具有均匀厚度的镀镍层的波导已被制造。
2016-04-03 physics.ins-det physics.optics
