Нелинейная оптика жидких кристаллов

• Автор: Чилингарян, Юрий Сергеевич
• Шифр специальности: 01.04.03
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Ереван
• Количество страниц: 373 c. : ил

ГЛАВА I. НЕЛИНЕЙНЫЕ ОПТИЧЕСКИЕ ВОСПРИИМЧИВОСТИ И СИММЕТРИЯ
Ж ПРИ УДВОЕНИИ ЧАСТОТЫ
§ I. Введение
§ 2. Обзор работ по удвоению оптической частоты в
жидких кристаллах
2.1. Экспериментальные исследования
2.2. Симметрийные аспекты нелинейно-оптических исследований жидких кристаллов
§ 3. Генерация второй гармоники в ориентированных нематических жидких кристаллах.Эксперимент
3.1 .Генерация второй гармоники при несинхронном
взаимодействии.Нормальяое падение
3.2.Температурная зависимость генерации второй гармоники.Нормальное падение
3.3.Зависимость интенсивности второй гармоники от
угла падения
3.4.Зависимость интенсивности преобразования во вторую гармонику от толщины жидкокристаллического
слоя
3.5.Сравнение с генерацией второй гармоники в кварце.. 69 § 4. Определение спектроскопических параметров при удвоении частоты
§ 5. Интерпретация и основные выводы
5.1.Общий анализ
5.2.Воздействие лазерного поля на структуру жидкого кристалла.Флексоэлектрическая объемная генерация второй гармоники

5.3.Влияние неоднородности среды
5.4.Мультипольный механизм генерации второй гармоники
5.5.Перспективы поиска жидких кристаллов с большими значениями электронной нелинейной восприимчивости
Заключение по главе
Глава II. ЭФФЕКТЫ САМ0В03ДЕЙСГВИЯ ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ В
ЖИДКИХ КРИСТАЛЛАХ
§ I. Сильная оптическая нелинейность мезофазы
Обзор литературы
§ 2. Теория светоиндуцированной деформации в нематических
жидких кристаллах
2.1. Переход Фредерикса в оптическом поле
2.2.Нелинейная оптическая активность - нелокальность отклика в ограниченном пучке
2.3.Обращение волнового фронта излучения маломощных непрерывных лазеров в нематических жидких кристаллах
§ 3. Экспериментальное исследование ориентационной оптической нелинейности жидких кристаллов
3.1.Нелинейное вращение эллипса поляризации световой волны в НЖК при беспороговой переориентации
3.2.Упорядочение структуры и увеличение прозрачности НЖК под действием световой волны
3.3.Пороговая переориентация в световом поле
3.4.Светоиндуцированные структурные превращения в холестерическом жидком кристалле при гомеотропной ориентации на стенках

§ 4. Воздействие лазерного излучения на слой нематического жидкого кристалла с двумя свободными поверхностями.Измерение анизотропии поверхностного натяжения
4.1.Светоиндуцированные эффекты в слое нематика
с двумя свободными поверхностями
4.2.Анизотропия поверхностного натяжения слоя нематика
§ 5. Распространение ограниченных световых пучков в
мезофазе
5.1.Самофокусировка света в нематической фазе. Эксперимент
5.2.Самофокусировка вблизи фазового перехода.
Влияние пространственной дисперсии нелиней-ности.Теоретический анализ
Заключение по главе П
Глава III. КОГЕРЕНТНАЯ ЧЕТЫРЕХФОТОННАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ КОМБИНАЦИОННОГО РАССЕЯНИЯ СВЕТА В ЖИДКИХ КРИСТАЛЛАХ. . . 198 § I.Обзор литературы: физическая информация,извлекаемая с помощью активной спектроскопии.Применение, к исследованию жидких кристаллов
§ 2.Экспериментальная методика активной спектроскопии комбинационного рассеяния света в жидких кристаллах
§ 3.Измерение компонент кубической восприимчивости
жидких кристаллов
3.1.Измерение восприимчивости и степени деполяризации света в изотропной фазе жидкого кристалла
3.2. Опре деление компонент тензора в не~

где f(a,R) - функция распределения молекул по набору угловых переменных XI . Таким образом, нелинейные оптические восприимчивости Ж определяются целым набором факторов.
Прежде всего, это однородность упорядоченности молекул по образцу.Только для ячеек с высокой степенью однородности можно с достоверностью установить механизм возникновения нелинейной восприим-чивости.В ограниченных образцах Ж функция распределения может быть существенно неоднородной. Например, на границе НЖ при достаточно сильном сцеплении с подложками 5(й-й0) ; в глубине
об изотропии в "оптическом" смысле: для каждой точки внутри 0V можно выделить ось преимущественной ориентации, в среднем же по объему упорядоченность отсутствует.Это приводит ,в частности, к сильному рассеянию света в "толстых" образцах Ж.
Вид тензора нелинейной восприимчивости Ж определяется симметрией одночастичной функции распределения {* . Классическая модель
НЖ обладает симметрией оо2 - инверсионная ось бесконечного порядка (рисДЗа). Несмотря на столь высокую симметрию, электродипольная ГВГ (для оптически активных молекул, а также при наличии поглощения) в коллинеарной геометрии возможна, как оказывается,но только для некоторых взаимодействий (ее- о и ое - о).Имеет смысл рассмотреть вопрос о возможности существования полярной оси симметрии в НЖ (рис.13б), а также о возникновении двуосных структур (рисДЗв).
Третий фактор,который определяет восприимчивость Ж,- это симметрия нелинейной поляризуемости.В относительно простых молекулах достаточен учет только электродипольяых нелинейных поляризуемостей.
В более сложных, в частности в длинных биополимерных молекулах,образующих лиотропные Ж ^4,3б| , важен вклад квадрупольной поляризуемости, связанной с пространственной дисперсией оптического отклика молекулы.В ХЖ, представляющих собой упорядоченные растворы оптичесже образца, если толщина его велика,
идет здесь