Optik Difraksi 3D Kuantitatif untuk Simetri Kisi yang Dapat Disesuaikan dalam Kristal Cair Fase Biru

Abstrak
Kristal cair fase biru (BPLC) memiliki struktur kiral periodik 3D yang unik dan kemampuan manipulasi optik yang luar biasa, menunjukkan potensi yang cukup besar dalam tampilan yang fleksibel, enkripsi keamanan tinggi, dan sensor cerdas. Meskipun deformasi kisi BPLC banyak terdapat dalam berbagai aplikasi, masih ada tantangan untuk memahami hubungan kuantitatif antara mode deformasi yang berbeda dan optik difraktif 3D yang dihasilkan. Di sini, strategi simulasi universal diusulkan berdasarkan pemodelan geometri spasial untuk memungkinkan komputasi real-time dari respons optik dinamis dalam BPLC. Kerangka kerja ini secara sistematis menafsirkan dan memprediksi karakteristik optik di bawah deformasi kisi simetris (diatur oleh konsentrasi dopan kiral) dan deformasi kisi asimetris (disebabkan oleh pemisahan fase atau dispersi komponen). Efek optik nonlinier yang dibedakan terungkap untuk deformasi ini dalam analisis difraksi Kossel. Lebih jauh, modulasi anisotropik warna struktural permukaan/bagian (celah pita fotonik) dan kontrol bergantung sudut atas seluruh medan cahaya spasial ditunjukkan dengan menyesuaikan jarak antarbidang dan orientasi faset dalam batasan simetri kisi. Studi ini menetapkan landasan teoritis untuk merancang perangkat fotonik berbasis BPLC generasi berikutnya, termasuk tampilan holografik, sakelar optik, pemandu gelombang terintegrasi, dan sistem laser 3D.