V disertaciji raziskujemo tri ločene probleme s področja tekočekristalnih disperzij. Preučujemo fotonske lastnosti tekočekristalnih kapljic in topološke lastnosti tankega tekočekristalnega filma. Predstavimo dve različni fotonski mikro-napravici, osnovani na tekočekristalni kapljici, ki deluje kot mikroresonator. Poleg tega raziščemo tvorjenje topoloških defektov v filmu pasivno gnanega nematika.
V prvem delu preučujemo možnost uporabe principa deplecije s stimulirano emisijo (STED, ang. stimulated emission depletion) za nadzor svetlobe s svetlobo. Raziščemo, kako je deplecija s stimulirano emisijo v tekočekristalnih vzorcih odvisna od tekočekristalne faze in od parametrov STED žarka. Kasneje princip STED-a uporabimo za razvoj povsem optičnega preklopnika, ki ga sestavlja kapljica obarvanega tekočega kristala, sklopljena s polimernimi optičnimi valovodi, po katerih v kapljico in iz nje vodimo svetlobo. Kapljica deluje kot mikroresonator, v katerem se ojači svetloba z resonančnimi frekvencami. Pokažemo, da s STED-om lahko ugašamo "whispering gallery" resonance v mikroresonatorju in da preklapljanje poteka na sub-nanosekundni skali.
V drugem delu disertacije preučujemo kapljice feromagnetnega nematika in njihov odziv na zunanje magnetno polje. Le-to spremeni konfiguracijo direktorja v kapljici, kar vpliva na njene optične lastnosti. Kapljice delujejo kot mikroresonatorji, v katerih lahko pride do "whispering gallery" laserske emisije. Prek spremembe efektivnega lomnega količnika magnetno polje povzroči spektralni premik laserskih črt. Premik je linearno odvisen od magnetnega polja, smer premika pa je odvisna od tega, če polje kaže v ravnini kroženja svetlobe ali ne.
V tretjem delu preiskujemo pojav kontinuiranega nastajanja in anihilacije topoloških defektov v sistemu smektičnega tekočega kristala, ki pride v kontakt z vodno raztopino fotoiniciatorja (2-hidroksi-2-metilpropiofenon). Fotoiniciator, ki prehaja v tekoči kristal, ga raztaplja in v njem povzroča tokove, tako da dobimo pasivno gnan nematik. V nematskem filmu, ki nastane na vodni površini, analiziramo gibanje defektov in z uporabo mikro-delcev še gibanje tokov. Nazadnje preučimo še nastanek defektov.
|