RU2013126429A - Сферический жидкокристаллический лазер - Google Patents

Сферический жидкокристаллический лазер Download PDF

Info

Publication number
RU2013126429A
RU2013126429A RU2013126429/28A RU2013126429A RU2013126429A RU 2013126429 A RU2013126429 A RU 2013126429A RU 2013126429/28 A RU2013126429/28 A RU 2013126429/28A RU 2013126429 A RU2013126429 A RU 2013126429A RU 2013126429 A RU2013126429 A RU 2013126429A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
laser
drop
liquid crystals
medium
chiral
Prior art date
Application number
RU2013126429/28A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2559124C2 (ru
Inventor
Игор МУШЕВИЧ
Матьяз ХУМАР
Original Assignee
Институте Йозеф Стефан
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Институте Йозеф Стефан filed Critical Институте Йозеф Стефан
Publication of RU2013126429A publication Critical patent/RU2013126429A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2559124C2 publication Critical patent/RU2559124C2/ru

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/05Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
    • H01S3/06Construction or shape of active medium
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/02Constructional details
    • H01S3/022Constructional details of liquid lasers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/05Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
    • H01S3/06Construction or shape of active medium
    • H01S3/0627Construction or shape of active medium the resonator being monolithic, e.g. microlaser
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/10Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
    • H01S3/102Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating by controlling the active medium, e.g. by controlling the processes or apparatus for excitation
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/14Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range characterised by the material used as the active medium
    • H01S3/16Solid materials
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/14Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range characterised by the material used as the active medium
    • H01S3/16Solid materials
    • H01S3/1686Liquid crystal active layer
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/10Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
    • H01S3/102Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating by controlling the active medium, e.g. by controlling the processes or apparatus for excitation
    • H01S3/1028Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating by controlling the active medium, e.g. by controlling the processes or apparatus for excitation by controlling the temperature
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/10Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
    • H01S3/105Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating by controlling the mutual position or the reflecting properties of the reflectors of the cavity, e.g. by controlling the cavity length
    • H01S3/1053Control by pressure or deformation
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/10Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
    • H01S3/106Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating by controlling devices placed within the cavity
    • H01S3/1065Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating by controlling devices placed within the cavity using liquid crystals

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Lasers (AREA)
  • Liquid Crystal Substances (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)

Abstract

1. Жидкокристаллический лазер, образованный из капли жидких кристаллов, причем упомянутая капля содержит активную лазерную среду, которая при стимулировании внешним светом испускает лазерный свет, при этом показатель преломления упомянутой капли модулируется в радиальном направлении капли, образующей оптически отличимые концентрические слои (1), которые действуют как отражатель для лазерного света.2. Лазер по п. 1, в котором капля является сферической и имеет диаметр от нескольких нанометров до 100 микрометров.3. Лазер по п. 1 или 2, в котором капля состоит из хиральных жидких кристаллов (1), которые обладают селективным отражением в области испускания из активной среды.4. Лазер по п. 3, в котором хиральные жидкие кристаллы (1) представляют собой холестерические жидкие кристаллы, смесь нематических жидких кристаллов и хиральной легирующей примеси или любой другой хиральной жидкокристаллической фазы, предпочтительно, голубой фазы, ферроэлектрической фазы, антиферроэлектрической смектической фазы, любых ферриэлектрических смектических фаз, другой хиральной фазы из мягкого материала или другой хиральной жидкокристаллической фазы, изготовленной из нехиральных молекул, таких как, например, дугообразные молекулы.5. Лазер по п. 3, в котором активная лазерная среда представляет собой органический флуоресцентный краситель, ионы редкоземельных металлов или другие ионы, квантовые точки или другую флуоресцентную среду.6. Лазер по п. 3, в котором спиральная структура жидких кристаллов простирается в радиальном направлении от поверхности (3) капли к ее центру (4).7. Лазер по п. 1, в котором капля имеет концентрические холестерич�

Claims (20)

1. Жидкокристаллический лазер, образованный из капли жидких кристаллов, причем упомянутая капля содержит активную лазерную среду, которая при стимулировании внешним светом испускает лазерный свет, при этом показатель преломления упомянутой капли модулируется в радиальном направлении капли, образующей оптически отличимые концентрические слои (1), которые действуют как отражатель для лазерного света.
2. Лазер по п. 1, в котором капля является сферической и имеет диаметр от нескольких нанометров до 100 микрометров.
3. Лазер по п. 1 или 2, в котором капля состоит из хиральных жидких кристаллов (1), которые обладают селективным отражением в области испускания из активной среды.
4. Лазер по п. 3, в котором хиральные жидкие кристаллы (1) представляют собой холестерические жидкие кристаллы, смесь нематических жидких кристаллов и хиральной легирующей примеси или любой другой хиральной жидкокристаллической фазы, предпочтительно, голубой фазы, ферроэлектрической фазы, антиферроэлектрической смектической фазы, любых ферриэлектрических смектических фаз, другой хиральной фазы из мягкого материала или другой хиральной жидкокристаллической фазы, изготовленной из нехиральных молекул, таких как, например, дугообразные молекулы.
5. Лазер по п. 3, в котором активная лазерная среда представляет собой органический флуоресцентный краситель, ионы редкоземельных металлов или другие ионы, квантовые точки или другую флуоресцентную среду.
6. Лазер по п. 3, в котором спиральная структура жидких кристаллов простирается в радиальном направлении от поверхности (3) капли к ее центру (4).
7. Лазер по п. 1, в котором капля имеет концентрические холестерические слои (1), функционирующие как селективное зеркало для лазерного света, проходящего в радиальном направлении, и образующие сферический брэгговский резонатор.
8. Лазер по п. 1, в котором капля помещена во внешнюю прозрачную среду (2), которая может представлять собой газ, жидкость, твердое тело, другой тип жидких кристаллов или вакуумную упомянутую внешнюю среду, выбираемую для расположения жидкокристаллических молекул на границе между внешним и внутренним пространством капли (3), параллельно поверхности капли.
9. Лазер по п. 8, в котором капля сформирована путем механического перемешивания жидких кристаллов и внешней среды (2), или посредством технологии разделения фаз, имеющего место при изменении температуры, полимеризации или фотополимеризации среды-носителя (2), в которой распределены жидкие кристаллы.
10. Лазер по п. 1, в котором в центре капли расположен сферический объект (7) или объект другой формы, причем упомянутый объект образован из газа, жидкости, других жидких кристаллов, которые не взаимодействуют с жидкими кристаллами капли, или из твердого тела.
11. Лазер по п. 1, в котором оптический волновод (9), имеющий форму цилиндрического диэлектрического объекта, пронизывает каплю в радиальном направлении по направлению к ее центру, причем упомянутый волновод (9) захватывает лазерный свет капли.
12. Лазер по п. 11, в котором волновод (9) пронизывает всю каплю.
13. Лазер по п. 12, в котором волновод (9) содержит объект (7), изготовленный из активного лазерного материала, образующего упомянутую активную лазерную среду.
14. Лазер по п. 10, в котором сферический объект (7) или упомянутый объект другой формы содержит упомянутую активную лазерную среду.
15. Лазер по п. 1, в котором упомянутая активная лазерная среда диспергирована в жидких кристаллах.
16. Лазер по п. 1, в котором жидкие кристаллы внутри капли являются полимеризованными.
17. Способ функционирования лазера по любому из п.п. 1-16, в котором лазер стимулируют сильным внешним светом (5), который находится в диапазоне поглощения активной лазерной среды, причем упомянутый внешний свет достигает капли по одному или более направлениям сквозь прозрачную внешнюю среду (2) или по волноводу (9).
18. Способ по п. 17, в котором длина волны лазерного света, испускаемого лазером, изменяется за счет изменения температуры или внешнего электрического/магнитного поля.
19. Лазерная структура, включающая в себя несколько лазеров по предыдущим пунктам, в которой множество упомянутых лазеров может быть расположено в одномерных, двумерных или трехмерных сетях, которые демонстрируют линейную и/или вращательную симметрию, квазисимметрию (фрагментацию), или которые вообще не демонстрируют линейной или вращательной симметрии.
20. Способ изготовления жидкокристаллического лазера по предыдущим пунктам, в котором жидкокристаллическую каплю создают путем механического перемешивания жидких кристаллов и внешней среды или путем использования процедур разделения фаз при изменении температуры, полимеризации или фотополимеризации оптически изотропной среды-носителя (2), в которой диспергированы жидкокристаллические капли.
RU2013126429/28A 2010-11-10 2011-11-08 Сферический жидкокристаллический лазер RU2559124C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SI201000377A SI23567B (sl) 2010-11-10 2010-11-10 Kroglasti tekočekristalni laser
SIP-201000377 2010-11-10
PCT/EP2011/005607 WO2012062450A1 (en) 2010-11-10 2011-11-08 Spherical liquid-crystal laser

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2013126429A true RU2013126429A (ru) 2014-12-20
RU2559124C2 RU2559124C2 (ru) 2015-08-10

Family

ID=44925489

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013126429/28A RU2559124C2 (ru) 2010-11-10 2011-11-08 Сферический жидкокристаллический лазер

Country Status (10)

Country Link
US (1) US9263843B2 (ru)
EP (1) EP2638604B1 (ru)
JP (1) JP6014595B2 (ru)
KR (1) KR101508449B1 (ru)
CN (1) CN103201914B (ru)
HK (1) HK1187157A1 (ru)
PL (1) PL2638604T3 (ru)
RU (1) RU2559124C2 (ru)
SI (1) SI23567B (ru)
WO (1) WO2012062450A1 (ru)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IN2014DN11015A (ru) * 2012-05-25 2015-09-25 Cambridge Entpr Ltd
CN104852259B (zh) * 2015-05-22 2018-01-19 哈尔滨工程大学 液滴回音壁模式激光器及其制作方法
CN104901150B (zh) * 2015-05-25 2018-04-24 哈尔滨工程大学 一种多波长液滴激光器
CN106124085B (zh) * 2016-08-03 2019-06-11 哈尔滨工程大学 一种染料掺杂液晶微球温度传感器及其制备方法
CN107300789B (zh) * 2017-05-10 2019-11-26 哈尔滨工程大学 一种兼具回音壁模式与分布反馈发射的液晶可调谐激光器及其制备方法
CN112246197B (zh) * 2017-12-25 2022-08-16 江苏集萃智能液晶科技有限公司 具有光学各向异性的多孔结构聚合物微球及其应用
CN110470607B (zh) * 2018-05-09 2021-12-07 江苏集萃智能液晶科技有限公司 一种检测混合溶液中亲水性有机溶剂含量的方法
CN110553981B (zh) * 2018-06-04 2022-01-18 江苏集萃智能液晶科技有限公司 一种检测混合溶液中有机溶剂含量的方法
CN110964142B (zh) * 2018-09-29 2020-12-15 江苏集萃智能液晶科技有限公司 具有多孔结构的手性聚合物微球及其制备方法
CN109535845B (zh) * 2018-12-12 2022-06-24 广东工业大学 一种具有电光响应特性的光子晶体胶囊及其制备方法
CN111585169B (zh) * 2019-02-18 2021-05-28 中国科学院化学研究所 一种液晶激光显示面板及其构建方法
CN109755853B (zh) * 2019-03-12 2024-03-29 中国科学技术大学 一种尼罗红有机溶剂作为增益介质的染料激光装置
US11430813B2 (en) 2019-08-15 2022-08-30 Sandisk Technologies Llc Antiferroelectric memory devices and methods of making the same
US11502104B2 (en) 2019-08-15 2022-11-15 Sandisk Technologies Llc Antiferroelectric memory devices and methods of making the same
CN113867063B (zh) * 2021-10-28 2022-12-16 华南理工大学 一种铁电螺旋液晶材料及其实现二次谐波增强的方法

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3771065A (en) * 1972-08-09 1973-11-06 Us Navy Tunable internal-feedback liquid crystal-dye laser
US4829537A (en) * 1986-12-01 1989-05-09 Spectra-Physics, Inc. Solid state lasers with spherical resonators
JPH065991A (ja) * 1992-06-23 1994-01-14 Tdk Corp ポリマー微小球レーザの製造方法
DE69427671T2 (de) * 1993-10-19 2002-05-08 Sharp Kk Flüssigkristallanzeigevorrichtung und ihr Herstellungsverfahren
AU2982400A (en) * 1999-02-04 2000-08-25 Chiral Photonics, Inc. Chiral twist laser and filter apparatus and method
US7319709B2 (en) * 2002-07-23 2008-01-15 Massachusetts Institute Of Technology Creating photon atoms
WO2004021531A1 (en) * 2002-08-29 2004-03-11 Basf Aktiengesellschaft Laser gain medium for solid state dye lasers
CN1813297A (zh) * 2003-06-26 2006-08-02 皇家飞利浦电子股份有限公司 包含布喇格反射体的光学信息载体
JP2005112945A (ja) * 2003-10-06 2005-04-28 Toyota Motor Corp 高分子液晶球形微粒子の製造方法、高分子液晶球形微粒子からなる色材、及び塗料
JP2005116980A (ja) * 2003-10-10 2005-04-28 Nippon Oil Corp レーザ発振素子
JP4290587B2 (ja) * 2004-02-27 2009-07-08 新日本石油株式会社 レーザ発振素子
US7492805B2 (en) 2005-04-11 2009-02-17 Lacomb Ronald Scalable spherical laser
JP2007019447A (ja) * 2005-06-10 2007-01-25 Tokyo Institute Of Technology レーザ発振素子
JP5067776B2 (ja) * 2005-06-13 2012-11-07 独立行政法人産業技術総合研究所 レーザー発振用組成物とレーザー発振デバイス並びにその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP2638604A1 (en) 2013-09-18
RU2559124C2 (ru) 2015-08-10
CN103201914B (zh) 2015-11-25
JP2013542615A (ja) 2013-11-21
US20130223467A1 (en) 2013-08-29
KR20130114660A (ko) 2013-10-17
KR101508449B1 (ko) 2015-04-07
SI23567B (sl) 2019-07-31
PL2638604T3 (pl) 2015-08-31
WO2012062450A1 (en) 2012-05-18
HK1187157A1 (zh) 2014-03-28
US9263843B2 (en) 2016-02-16
CN103201914A (zh) 2013-07-10
EP2638604B1 (en) 2015-03-18
JP6014595B2 (ja) 2016-10-25
SI23567A (sl) 2012-05-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2013126429A (ru) Сферический жидкокристаллический лазер
JP2013542615A5 (ru)
Wang et al. Stimuli‐directing self‐organized 3D liquid‐crystalline nanostructures: from materials design to photonic applications
Chen et al. Dual stimuli-responsive high-efficiency circularly polarized luminescence from light-emitting chiral nematic liquid crystals
Fan et al. Light‐directing omnidirectional circularly polarized reflection from liquid‐crystal droplets
Wei et al. Organic Janus microspheres: a general approach to all-color dual-wavelength microlasers
Inoue et al. Tunable lasing from a cholesteric liquid crystal film embedded with a liquid crystal nanopore network
Nakano et al. Circularly polarized light enhancement by helical polysilane aggregates suspension in organic optofluids
Kang et al. Amplified photon upconversion by photonic shell of cholesteric liquid crystals
Liu et al. Optically tuneable blue phase photonic band gaps
Prehm et al. Axial-bundle phases− new modes of 2D, 3D, and helical columnar self-assembly in liquid crystalline phases of bolaamphiphiles with swallow tail lateral chains
Palffy-Muhoray et al. Photonics and lasing in liquid crystal materials
KR101995600B1 (ko) 유기 발광 다이오드 장치
Zheng et al. Stimuli‐responsive active materials for dynamic control of light field
Zhan et al. Wavelength‐tunable circularly polarized laser arrays for multidimensional information encryption
Wood et al. Polarized Phosphorescence of Isotropic and Metal‐Based Clustomesogens Dispersed into Chiral Nematic Liquid Crystalline Films
Liu et al. Dynamically Modulating the Dissymmetry Factor of Circularly Polarized Organic Ultralong Room‐Temperature Phosphorescence from Soft Helical Superstructures
Ye et al. Thermally switchable photonic band-edge to random laser emission in dye-doped cholesteric liquid crystals
JP6904498B1 (ja) 液晶組成物、液晶素子、センサ、液晶レンズ、光通信機器及びアンテナ
Petriashvili et al. Acid mediated tunability of stimulated laser emission from dye doped chiral microdroplets
Humar et al. Isotropic lasing from self-assembled cholesteric microdroplets
JP6090954B2 (ja) コロイド結晶ゲルからなるレーザ発振素子およびその製造方法
Yoshida et al. Alignment-to-polarization projection in dye-doped nematic liquid crystal microlasers
JP6886590B1 (ja) 液晶組成物、液晶素子、センサ、液晶レンズ、光通信機器及びアンテナ
Li et al. Microcavity laser based on cholesteric liquid crystal doped with reactive mesogen