2014年3月13日 星期四

費氏數列:一維光子晶體

藉由規則性排列高低折射率的介質,可以製作出各式的穿透譜線,其中最常見的是將高(H)低(L)折射率介質直接交替穿插,重複n層,表示如L(HL)n。為要達到高反射效果,各層的厚度長設計為等效光程等於λ/4[ref]

本研究試圖將光子晶體的週期搭配費氏數列,以探討其造成的穿透譜線特性。

2014年3月6日 星期四

光致型液晶

naphopyran是一種具有雙鍵的化學結構,在適當光照下可以改變其分子結構。如下圖示,此分子存在"開式"與"閉式"兩種結構,而開型結構在可見光波段會吸收光線,因此此分子屬於光色變染料。
將此分子溶解於液晶中,會發現其開式分子會影響其相變點,如下圖式,而閉式則否,因此便可利用此特性實現光致液晶之調控。

下圖為在膽固醇型液晶中摻入此染料,適當地溫度,則在閉型時,沒有液晶向,染料也不吸收,呈現幾乎完全的穿透;在開型時,染料在可見光吸收,而膽固醇液晶的譜線落在紅外光區。

參考影片:
http://www.nature.com/nature/journal/v485/n7398/extref/nature11122-s2.mov

參考文獻:
Tamas Kosa, Light-induced liquid crystallinity, Nature 485, 347–349 (17 May 2012)

2014年3月2日 星期日

POLICRYPS: 以干涉方式曝光達到週期性排列的 (高分子/液晶) 結構,應用於光柵或一維光子晶體 (布拉格濾波器)

在一個含有高分子前驅物 (pre-polymer)的液晶系統中,透過適當地紫外光 (或可見光)干涉,可以在液晶盒中產生週期性的 高分子/液晶/高分子/液晶 結構,其層厚可達100 nm。光從側向入射時,這種結構便可作可調式光柵用途;從正向入射時,則可作為一維光子晶體使用 (由於是藉布拉格繞射原理,並有濾波效果,故又稱為布拉格濾波器)。

做光柵用途 (上圖),可使得總穿透度 (綠色三角)、零階穿透度 (紅色圓點)、與一階穿透度 (藍色方塊)隨電壓變化。作布拉格濾波器 (下圖),可使過濾波段隨電壓改變。



參考文獻:
POLICRYPS: a liquid crystal composed nano/microstructure with a wide range of optical and electro-optical applications