Флуоресценция и лазерная генерация в периодической структуре холестерического жидкого кристалла, индуцированной электрическим полем

Экспериментально исследована флуоресценция и лазерная генерация в структуре с индуцированной электрическим полем пространственно-периодической модуляцией директора в плоскости планарно-ориентированного слоя холестерического жидкого кристалла (ХЖК). Толщина слоя ХЖК выбрана близкой к естественному шагу холестерической спирали, что соответствует второй зоне Гранжана. Индуцированное электрическим полем периодическое поле директора ХЖК приводит к пространственной модуляции показателя преломления и возникновению оптических свойств, характерных для одномерных фотонных кристаллов, когда свет, распространяющийся в плоскости слоя ХЖК, испытывает брэгговское отражение. В поляризованном свете индуцированная пространственная модуляция показателя преломления проявляется в виде полосчатых доменов, ориентированных в плоскости слоя ХЖК перпендикулярно исходному (невозмущенному электрическим полем) направлению директора в центре слоя. Для напряженностей электрического поля, соответствующих принципиально разным распределениям поля директора ХЖК, исследованы спектры флуоресценции лазерного красителя DCM как для различной геометрии (включая волноводный режим), так и для разных уровней оптической накачки. В диапазоне электрических напряжений, соответствующих индуцированию фотонной пространственно-периодической структуры, обнаружена многомодовая лазерная генерация в волноводном режиме. Показано, что модовый состав лазерной генерации зависит от электрического поля, влияющего на свойства распределенной обратной связи.