A new photopolymerizable material allows single-step, fast recording of
volume holograms with properties that can be electrically controlled.
Polymer-dispersed liquid crystals (PDLCs) in accordance with the invention
preferably comprise a homogeneous mixture of a nematic liquid crystal and
a multifunctional pentaacrylate monomer in combination with
photoinitiator, coinitiator and cross-linking agent. Optionally, a
surfactant such as octancic acid may also be added. The PDLC material is
exposed to coherent light to produce an interference pattern inside the
material. Photopolymerization of the new PDLC material produces a hologram
of clearly separated liquid crystal domains and cured polymer domains.
Volume transmission gratings made with the new PDLC material can be
electrically switched between nearly 100% diffraction efficiency and
nearly 0% diffraction efficiency. By increasing the frequency of the
switching voltage, switching voltages in the range of 50 Vrms can be
achieved. The optional use of a surfactant allows low switching voltages
at lower frequencies than without a surfactant. In an alternative
embodiment, a PDLC material in accordance with the invention can be
utilized to form reflection gratings, including switchable reflection
gratings. In still further embodiments, a PDLC material in accordance with
the invention can be used to form switchable subwavelength gratings. By
further processing, static transmission, reflection, and subwavelength
PDLC materials can be formed. In addition, PDLC materials in accordance
with the present invention can be used to form switchable slanted
transmission gratings suitable for switchable optical coupling and
reconfigurable optical interconnects.
Um material photopolymerizable novo permite a gravação de uma etapa, rápida de holograms do volume com propriedades que podem eletricamente ser controladas. os cristais líquidos Polímero-dispersados (PDLCs) de acordo com a invenção compreendem preferivelmente uma mistura homogênea de um cristal líquido nematic e um monomer multifunctional do pentaacrylate em combinação com o agente do photoinitiator, do coinitiator e do cross-linking. Opcionalmente, um surfactant tal como o ácido octancic pode também ser adicionado. O material de PDLC é exposto à luz coherent para produzir um teste padrão de interferência dentro do material. Photopolymerization do material novo de PDLC produz um hologram de domínios de cristal líquidos claramente separados e de domínios curados do polímero. Os gratings da transmissão do volume feitos com o material novo de PDLC podem eletricamente ser comutados entre a eficiência quase 100% do diffraction e a eficiência do diffraction de quase 0%. Aumentando a freqüência da tensão do switching, as tensões do switching na escala de 50 Vrms podem ser conseguidas. O uso opcional de um surfactant permite tensões baixas do switching em umas freqüências mais baixas do que sem um surfactant. Em uma incorporação alternativa, um material de PDLC de acordo com a invenção pode ser utilizado para dar forma a gratings da reflexão, including gratings switchable da reflexão. Em incorporações mais adicionais imóveis, um material de PDLC de acordo com a invenção pode ser usado dar forma a gratings switchable do subwavelength. Processar mais adicional, a transmissão, a reflexão, e os materiais de estática do subwavelength PDLC podem ser dados forma. Além, os materiais de PDLC de acordo com a invenção atual podem ser usados dar forma aos gratings inclinados switchable da transmissão apropriados para o acoplamento ótico switchable e ótico reconfigurable interconecta.
