е, не такі вже прості і економічні в реалізації. Перевага застосування в цих цілях рідких кристалів полягає в тому, що з їх допомогою найрізноманітніші впливу можна безпосередньо переводити в оптичний сигнал, що усуває проміжна ланка в ланцюзі вплив-світловий сигнал, а значить, вносить принципове спрощення в управління світловим потоком. Інше достоїнство РК-елементів в тому, що вони легко сумісні з вузлами волоконно-оптичних пристроїв.
Щоб проілюструвати можливості за допомогою РК керувати світловими сигналами, розповімо про принцип роботи В«оптичного мікрофонаВ» на РК-пристрої, запропонованого для безпосереднього перекладу акустичного сигналу в оптичний.
Принципова схема пристрою оптичного мікрофона дуже проста. Його активний елемент являє собою орієнтований шар нематика. Звукові коливання створюють періодичні у часі деформації шару, викликають також переорієнтації молекул і модуляцію поляризації (інтенсивності) проходить поляризованого світлового потоку.
Дослідження характеристик оптичного мікрофона на РК, виконані в акустичному інституті АН СРСР, показали, що за своїми параметрами він не поступається існуючим зразкам і може бути використаний в оптичних лініях зв'язку, дозволяючи здійснювати безпосереднє перетворення звукових сигналів в оптичні. Виявилося також, що майже в усьому температурному інтервалі існування нематической фази його акусто-оптичні характеристики практично не змінюються.
Перш ніж перейти до іншого прикладу можливого
застосування РК в оптичних лініях зв'язку, нагадаємо, що оптичне волокно являє собою оптичний хвилевід. Світло з цього хвилеводу не виходить назовні з тієї причини, що зовні на волокно нанесено покриття, діелектрична проникність якого більше, ніж у внутрішній частини волокна, в результаті чого відбувається повне внутрішнє відбиття світла на кордоні внутрішньої частини і зовнішнього покриття. Хвилеводний режим поширення світла у волокні може бути також досягнутий не тільки за рахунок різкою діелектричної кордону, але і при плавній зміні показника заломлення (діелектричної проникності) від середини до поверхні хвилеводу.
За аналогією з оптичними волокнами в тонкому шарі рідкого кристала також може бути реалізований хвилеводний режим поширення світла вздовж шару, якщо забезпечити відповідну зміну діелектричної проникності в межах товщини шару. А як ми знаємо, зміни діелектричних характеристик в ЖК можна домогтися зміною орієнтації директора (довгих осей молекул). Виявляється, в шарі нематика або холестерину можна, наприклад, шляхом додатка електричного поля забезпечити такий характер зміни орієнтації директора по товщині, що для певної поляризації світла такий шар виявляється оптичним хвилеводом.
Кожен побачить тут очевидну аналогію між оптичним волокном-хвилеводом і рідкокристалічним хвилеводом. Але мається тут і дуже суттєва різниця. Ця різниця полягає в тому, що якщо діелектричні характеристики оптичного волокна, а отже, і його хвиль...
