First-order polarization-activated optical transitions in smecticC and planar nematic liquid crystals

Summary

It is shown that polarization-activated intrinsic optical bistability (OB) may be obtained in smecticC or planar nematic liquid crystals without external feed-back resonator. First-order transitions for twist are proved to occur, in principle, irrespective of the liquid-crystal material constants. The light intensity, needed to obtain OB, ranges from 10 kW/cm² to 1 MW/cm².

Riassunto

È stato mostrato che, quando un fascio di luce laser interagisce con campioni di cristallo liquido smetticoC o nematico con allineamento planare, è possibile ottenere transizioni del primo ordine della polarizzazione della luce di uscita in funzione della polarizzazione della luce incidente. Queste transizioni danno luogo a cicli di isteresi e bistabilità ottica intrinseca, senza l'intervento di feed-back esterni né di campi statici di polarizzazione. È stato risolto esattamente, in condizioni stazionarie, un sistema di equazioni differenziali nonlineari che governa l'evoluzione del direttore molecolare e dello stato di polarizzazione della luce lungo il campione. I risultati ottenuti sono indipendenti dai valori delle costanti ottiche e meccaniche dei campioni di cristallo liquido. L'intensità della luce per cui si ottengono fenomeni di bistabilità ottica varia da 10 kW/cm² a 1 MW/cm² circa.

Резюме

Показывается, что поляризация, активированная внутренней ортической биустойчивостью, может быть получена в жидких кристаллах типа смектика-C и типа плоского неиатика без резонатора с внешней обратной связью. Доказывается, что, в принципе, возникают переходы первого порядка, независимо от постоянных жидких кристаллов. Интенсивность света, необходимая для получения оптической биустойчивости, находится в области от 10 кВт/см² до 1 МВт/м².