ახალი ტიპის თხევადკრისტალური ლაზერების შემუშავება

ა) შესწავლილია ქოლესტერულ თხევადკრისტალურ ფენებში ფერადი კონუსური (color cone) ლაზერული გენერაცია. პირველად მიღებულია ნათელი, შეუიარაღებელი თვალით შესამჩნევი კონუსური გენერაცია. გამოყენებული იყო თხევადკრისტალური მასალები დოპირებული ლუმინესცენციური საღებარებით, რომლებსაც გააჩნია გამოსხივება სპექტრის იისფერ-ლურჯ უბანში. აღგზნების წყაროდ გამოყენებული იყო დაბალი სიმძლავრის მქონე აზოტის ლაზერი (337 ნმ, 100 მკჯ). დადგენილია, რომ კონუსური გენერაცია დაიმზირება საღებარების ლუმინესცენციური გამოსხივების მაქსიმუმების ტალღის სიგრძეებზე ფოტონური აკრძალული ზონის ორივე კიდეზე. ამიტომ საღებარი, რომელსაც გააჩნია ერთი პიკი, იძლევა ორ კონუსურ ლაზერულ გამოსხივებას, ხოლო საღებარი, რომელსაც გააჩნია ორი პიკი, იძლევა ოთხ კონუსურ ლაზერულ გამოსხივებას. ფოტონური აკრძალული ზონის მდებარეობის შერჩევით ჩვენ შეგვიძლია მივიღოთ გამოსხივების კუთხეებიისა და კონუსური სხივების რაოდენობის ცვლილება. ეკრანზე გამოსხივება ჩანს რგოლების სახით. გაზომილია ლაზერული გამოსხივების პარამეტრები. დადგენილია გამოსხივების კუთხეების დამოკიდებულება პიკებისა და ფოტონური აკრძალული ზონის ტალღის სიგრძეებზე.

ბ) თუ ზემოთ აღნიშნულ კვლევებში გამოყენებული იყო აზოტის ლაზერი (337 ნმ) და, შესაბამისად, იისფერი და ლურჯი გამოსხივების მქონე ლაზერული საღებარები, ამჯერად ჩვენ გამოვიყენეთ საღებარები, რომელთა გამოსხივების სპექტრი მდებარეობს ყვითელ-წითელ უბანში და თხევადკრისტალური ლაზერული ფენების დატუმბვისათვის გამოვიყენეთ Nd:YAG ლაზერის მეორე ჰარმინიკა (532 ნმ). მიღებულია კონუსური ლაზერული გამოსხივება, რომელიც მიეკუთვნება ეგრედ წოდებულ „კიდეების გადაფარვის ეფექტს“ (Edge Overlapping Effect). მიღებულია სივრცულად გამოყოფილი მრავალსხივიანი გენერაცია. ფენის რამდენიმე უბნის ერთდროული აღგზნებისას ეკრანზე ჩანს გამოსხივების შესაბამისი რაოდენობის წერტილები და ამდენივე რგოლი. დადგენილია გამოსხივების კუთხეების დამოკიდებულება პიკებისა და ფოტონური აკრძალული ზონის ტალღის სიგრძეებზე.

გ) ამავე პროექტის ფარგლებში ჩვენს მიერ დამზადებულია გლიცერინში ემულგირებული თხევადკრისტალური ცისფერფაზური (ცფ) მიკროწვეთები და ელექტრული ველის ზემოქმედებით გამოკვლეულია მათი ელექტრო-ოპტიკური თვისებები. ნაჩვენებია, რომ ლაზერული გამოსხივება გადაციებულ, ლუმინესცენციურ საღებარ ჩამატებულ ცფ I მიკროსფეროებიდან შესაძლებელია იმართებოდეს ელექტრულად. როდესაც ელექტრული ველის ინტენსიობა იზრდებოდა, ასევე იზრდებოდა ლაზერული გამოსხივების ინტენსიობა, ნახევარსიგანის 6 ნანომეტრიდან 2 ნანომეტრამდე შემცირებასთან ერთად. გარდა ამისა, ლაზერული ხაზები წანაცვლდა 11 ნანომეტრით მოკლე ტალღების მიმართულებით. ყველა ეფექტი მიღწეულია ელექტრული ველით სტიმულირებული ცფ I-ის სტრუქტურული და სიმეტრიული მოდიფიცირებით, რაც იწვევს მათ ანიზოტროპიასა და ორმაგ სხივთატეხას. ლუმინესცენციური საღებარით დოპირებულმა თხევადკრისტალურ ცისფერფაზურმა მიკროწვეთებმა შეიძლება გამოყენება ჰპოვოს როგორც ელექტრულად მართვადმა მიკრო-ლაზერულმა წყაროებმა ფოტონიკასა და გარემოს მონიტორინგში.