Polscy naukowcy opracowali nowy modulator światła
Zespół badaczy z Wojskowej Akademii Technicznej (WAT) oraz Politechniki Warszawskiej opracował ciekłokrystaliczny materiał o unikalnych właściwościach optycznych. Układ łączy przezroczystość, bardzo szybkie działanie i niezależność od polaryzacji światła. Wyniki wskazują na możliwość budowy nowej generacji urządzeń fotonicznych.
Badania dotyczą tzw. fazy błękitnej ciekłych kryształów. To szczególny stan materii, w którym cząsteczki samorzutnie tworzą uporządkowaną, trójwymiarową strukturę. Taka organizacja sprawia, że materiał działa jak kryształ fotoniczny i umożliwia kontrolowanie propagacji światła.
„Dzięki połączeniu przezroczystości, niezależności od polaryzacji i ekstremalnej szybkości, technologia ta idealnie nadaje się do systemów rozszerzonej i wirtualnej rzeczywistości, takiej jak AR/VR, w której liczy się każdy mikrometr przestrzeni i każda mikrosekunda czasu reakcji” - podaje WAT na swojej stronie internetowej.
Kluczową cechą fazy błękitnej jest optyczna izotropia. Oznacza to, że materiał reaguje tak samo niezależnie od polaryzacji światła. W klasycznych ciekłych kryształach parametry pracy zależą od ustawienia wiązki i wymagają precyzyjnego dopasowania elementów układu. W tym przypadku problem ten został w dużej mierze wyeliminowany.
Wyniki prac opublikowano w czasopiśmie Scientific Reports. Badacze wykazali, że zarówno straty rozpraszania, jak i efektywność modulacji pozostają stabilne dla różnych stanów polaryzacji.
Uzyskany materiał wykazuje lepsze właściwości użytkowe niż struktury polikrystaliczne. Dodatkowo badacze przesunęli pasmo odbicia poza zakres światła widzialnego. Dzięki temu materiał pozostaje przezroczysty i nie powoduje niepożądanych efektów barwnych.