Введение
1 Голографические дифракционные структуры в фотополимерных композициях 18
1.1 Фотополимерные нанокомпозиционные материалы 18
1.2 Фотополимерно-жидкокристаллические материалы 22
1.3 Голографическое формирование дифракционных структур 27
1.4 Ориентационные электрооптические эффекты в жидких кристаллах 29
1.4.1 Фотоиндуцированный переход Фредерикса 31
1.5 Голографические дифракционные структуры 32
1.5.1 Теоретические модели дифракции электромагнитных волн на ГДС 33
1.5.2 Поляризационные характеристики ГДС 35
1.5.3 Электрооптические характеристики ГДС 1.6 Методы аподизации ГДС 37
1.7 Применение ГДС 38
1.8 Выводы по главе 40
1.9 Постановка задачи 41
2 Голографическое формирование фазовых дифракционных структур в фотополимерно-жидкокристаллических композициях 42
2.1 Описание исследуемых материалов 42
2.2 Формирование ГФДС
2.2.1 Принятые приближения и ограничения 45
2.2.2 Геометрия формирования 45
2.2.3 Фотохимическая реакции инициирования и изменение коэффициента поглощения 48
2.2.4 Фотополимеризационно-диффузионный механизм формирования 49
2.2.5 Решение задачи формирования для нелинейного режима 53
2.2.6 Неоднородность амплитудно-фазовых профилей формирующих пучков
2.2.7 Тензор диэлектрической проницаемости 58
2.2.7.1 Возмущенный тензор диэлектрической проницаемости ФПМ-ЖК 58
2.2.7.2 Возмущенный тензор диэлектрической проницаемости КПЖК 59
2.3 Численное моделирование 60
2.4 Выводы по главе 66
3 Голографическое формирование поляризационных дифракционных структур в фотополимерно-жидкокристаллических композициях 67
3.1 Описание исследуемых материалов 67
3.2 Формирование ГПДС
3.2.1 Принятые приближения и ограничения 68
3.2.2 Геометрия формирования 68
3.2.3 Поляризационный механизм формирования
3.2.3.1 Выражения для распределения угла поворота молекул ЖК в образце ФПМ-ЖК 72
3.2.3.2 Выражения для распределения угла поворота капель ЖК в образце КПЖК 3.2.4 Неоднородность амплитудно-фазовых профилей формирующих пучков 75
3.2.5 Тензор диэлектрической проницаемости 75
3.2.5.1 Возмущенный тензор диэлектрической проницаемости ФПМ-ЖК 76
3.2.5.2 Возмущенный тензор диэлектрической проницаемости КПЖК 77
3.3 Численное моделирование 78
3.3.1 Учет неоднородности профилей формирующих пучков 89
3.4 Формирование наложенных поляризационных структур 91
3.5 Выводы по главе 93
4 Дифракционные характеристики ГДС при воздействии пространственно неоднородного электрического поля 95
4.1 Постановка дифракционной задачи 95
4.1.1 Принятые приближения и ограничения 97
4.2 Исходные уравнения связанных волн 98
4.3 Воздействие внешнего электрического поля
4.3.1 Коэффициенты связи 101
4.3.2 Фазовая расстройка 101
4.3.3 Уравнения связанных волн с учетом воздействия электрического поля
4.3.3.1 Система уравнений связанных волн для ГФДС в ФПМ-ЖК 102
4.3.3.2 Система уравнений связанных волн для ГФДС в КПЖК 103
4.3.3.3 Система уравнений связанных волн для ГПДС в ФПМ-ЖК 104
4.3.3.1 Система уравнений связанных волн для ГПДС в КПЖК 105
4.4 Общий вид решения дифракционной задачи 105
4.4.1 Приближение заданного поля 107
4.4.1.1 Решение дифракционной задачи для ФПМ-ЖК 107
4.4.1.2 Решение дифракционной задачи для КПЖК 107
4.4.2 Самосогласованное решение 108
4.4.2.1 Решение дифракционной задачи для ФПМ-ЖК 108
4.4.2.2 Решение дифракционной задачи для КПЖК 110
4.4.3 Передаточные функции 112
4.4.3.1 Приближение заданного поля 113
4.4.3.2 Самосогласованное решение для ФПМ-ЖК 113
4.4.3.3 Самосогласованное решение для КПЖК 115
4.4.4 Поляризационные характеристики 115
4.5 Решение дифракционной задачи для различных форм пространственной неоднородности внешнего электрического поля 117
4.5.1 Знакопеременное поле 118
4.5.2 Дискретная пространственная неоднородность 121
4.5.3 Плавная пространственная неоднородность 122
4.6 Численное моделирование 123
4.6.1 Знакопеременное управляющее поле 124
4.6.1.1 Приближение заданного поля 125
4.6.1.2 Самосогласованное решение 1 4.6.2 Дискретная пространственная неоднородность управляющего поля 130
4.6.3 Плавная пространственная неоднородность управляющего поля 133
4.6.4 Поляризационные характеристики 134
4.7 Дифракционные оптические элементы, управляемые знакопеременным электрическим полем 137
4.7.1 Конструкция устройства 140
4.7.2 Применение 142
4.8 Дифракционные характеристики амплитудно-фазово неоднородных ГДС
под воздействием пространственно-неоднородного электрического поля 143
4.8.1 Воздействие внешнего электрического поля на ГДС с изменяющимся периодом 144
4.9 Выводы по главе 150
Заключение 152
Список литературы 154
