Самовоздействие и взаимодействие световых пучков в волноводных и дифракционных периодических структурах на ниобате лития и фотополимерных материалах с жидкокристаллической компонентой

В проекте будет выполнен комплекс технологических, экспериментальных и теоретических исследований, целью которых является выявление закономерностей дифракции световых пучков и их взаимодействия на дифракционных элементах, волноводных фотонных решетках на ниобате лития и фотополимерных материалах (ФПМ) с жидкокристаллической компонентой (ЖК) в условиях вкладов фоторефрактивного, электрооптического, ориентационного и пироэлектрического эффектов в оптическую нелинейность материалов. Цели проекта обусловлены уникальными возможностями пространственного преобразования световых полей в нелинейных многоэлементных волноводных системах, созданных в сегнетоэлектриках, а также в дифракционных и волноводных структурах в фотополимерных нанокомпозиционных материалах. Варьирование вкладов фоторефрактивного и пироэлектрического механизмов нелинейно-оптического отклика позволит выявить принципиально новые возможности пространственно-временных преобразований световых полей в данной системе. Учет влияния самовоздействия (в том числе самодифракции) световых пучков в процессе голографического формирования многослойных дифракционных и волноводных структур в ФПМ-ЖК, а также воздействия неоднородных и нестационарных электрических полей в процессе формирования и считывания таких структур, позволит расширить существующие представления о физических явлениях, протекающих в ФПМ-ЖК. Это важно как в плане поиска новых принципов функционирования полностью оптических и оптически управляемых элементов и устройств фотоники, так и в плане создания принципиально новых функциональных элементов для фотоники, оптоэлектроники и лазерной техники на основе нелинейно-оптических волноводных систем. В технологическом аспекте основное внимание при выполнении проекта будет направлено на создание в ниобате лития волноводных фотонных структур методом оптического индуцирования. Экспериментальные исследования будут сконцентрированы на изучении эффектов дискретной дифракции света в волноводных фотонных решетках, в условиях совместного вклада в нелинейный отклик фоторефрактивного и пироэлектрического эффектов, а также на изучении влияния самовоздействия световых пучков и внешних неоднородных и нестационарных электрических полей на характеристики голографических дифракционных и волноводных структур в ФПМ-ЖК. На основе экспериментальных результатов будут построены теоретические модели, учитывающие влияние пироэлектрического эффекта на характеристики дифракции световых полей в фоторефрактивных сегнетоэлектрических волноводных структурах. Кроме этого, будут модифицированы теоретические модели формирования и считывания многослойных голографических дифракционных и волноводных структур в фотополимерных нанокомпозитных материалах с учетом влияния эффектов самовоздействия формирующих световых пучков и нестационарных и неоднородных электрических полей.