ИРНИТУ запатентовал микроструктурированный волоконный световод, перспективный для оптики и фотоники

Изобретение относится к оптоволоконной технике и перспективно для многих практических приложений оптики и фотоники.

Авторами разработки являются начальник отдела лазерной физики и нанотехнологий Физико-технического института ИРНИТУ, к.ф.-м.н. Денис Богданович, заведующий теоретическим сектором НЦВО РАН, д.ф.-м.н. Александр Бирюков, ведущий научный сотрудник теоретического сектора НЦВО РАН, к.ф.-м.н. Андрей Прямиков, профессор Центра дисплейных технологий Гонконгского университета науки и технологий, д.ф.-м.н. Владимир Чигринов. Отметим, что профессор В. Чигринов является одним из ведущих в мире ученых в области жидких кристаллов. Он запатентовал более 70 изобретений и  одним из первых предложил и теоретически обосновал уникальный бесконтактный метод ориентирования жидкокристаллических молекул. Технология фотоориентации позволяет полностью избежать недостатков распространенного метода механического натирания ориентирующей поверхности и при создании дисплейной аппаратуры повышает качество изображения - улучшаются его контрастность, цветопередача и скорость обработки. По мнению профессора В. Чигринова, широчайшие возможности ЖК-технологий могут применяться и для улучшения свойств оптических волокон.

В ИРНИТУ оптические свойства полых микроструктурированных волоконных световодов, заполненных жидкими кристаллами, изучает начальник отдела лазерной физики и нанотехнологий Физико-технического института Д. Богданович. По его информации, микроструктурированные световоды имеют гораздо более сложную структуру, чем телекоммуникационные. Микроструктурированные световоды обладают полой сердцевиной, а оболочку формируют капилляры микронного размера. При этом свет распространяется в воздушной сердцевине, благодаря чему они проявляют ряд уникальных свойств, которые значительно отличают их от стандартного телекоммуникационного оптического волокна. Если полости световодов заполнять жидкими кристаллами, то появляется возможность управлять их оптическими свойствами и изготавливать волоконные устройства, востребованные не только в телекоммуникациях, но также для целого ряда задач науки и промышленности (формирование пучков света с заданными характеристиками и управление световыми импульсами высокой интенсивности).

«Технический результат – локализация излучения высокой оптической мощности в спектральном диапазоне частот от видимого до ИК-излучения с возможностью динамической перестройки волноводного режима с помощью воздействия внешних электрических и магнитных полей, оптического излучения или температуры», - отмечается в аннотации к изобретению.

Возможности применения жидких кристаллов в волоконных приложениях Д. Богданович изучал в Центре дисплейных исследований Гонконгского университета науки и технологий. В частности, ученый заполнял специальным ЖК веществом экспериментальный образец волокна, который ему предоставили коллеги из Научного центра волоконной оптики РАН (Москва). Задача состояла в том, чтобы создать в волокне слои, чувствительные к внешнему световому воздействию. Ученый исследовал изменения оптических свойств волокна под действием УФ излучения различной поляризации и пришел к выводу, что у данного материала большие перспективы.

Кроме того, научная работа Д. Богдановича по изучению волоконных жидкокристаллических световодов была поддержана грантом Российского Фонда фундаментальных исследований (РФФИ). Финансирование на 2014-2015 гг. составило 800 тыс. рублей.