Разработка активных компонентов телекоммуникационных систем на основе жидких кристаллов

Целью поисково-ориентированной НИР было исследование возможностей ЖК технологии для создания активных компонентов телекоммуникационных систем и поиск путей повышения их быстродействия.
Работа включала в себя изготовление лабораторных образцов ЖК модуляторов и экспериментальные физические исследования их оптических и динамических характеристик. Исследования были направлены на определение характеристик ЖК модуляторов по экспериментальным зависимостям оптического пропускания ЖК модуляторов от напряжения и получение осциллограммам электрооптического отклика модуляторов в интервале длин волн 0,86–1,55 мкм.
В работе дан анализ влияния на характеристики ЖК модуляторов внешних факторов: параметров постоянного и переменного электрических полей, прикладываемых к устройству для модуляции оптического сигнала, условий на межфазной границе, а также свойств двухчастотного нематического ЖК, используемого в качестве модулирующей среды.
В результате проведенных исследований обнаружено, что уменьшение толщины ЖК слоя с целью повышения быстродействия оптических модуляторов приводит к негативному влиянию на их характеристики экранирующего эффекта ориентирующего слоя и генерации остаточного потенциала на межфазной границе. Наблюдалось повышение порогового напряжения электрооптического эффекта и рабочих напряжений, а также уменьшением амплитуды и фазовой задержки оптического сигнала. Оптимизация условий на межфазной границе позволила снизить время отклика ЖК до 0,5 мс при фазовой задержке на 2? на длине волны 0,86 мкм и амплитуде напряжения 40 В и уменьшить время релаксации до 2,5 мс.
По быстродействию ЖК модуляторы в 4-6 раз превосходят результаты, полученные ранее (РНТД: 13243.7813045547.07.1.017.1). Достигнутое время отклика соответствуют лучшим разрабатываемым зарубежным аналогам и превосходит характеристики коммерческих изделий, выпускаемых иностранными фирмами, такими как Lightwaves 2020 и Meadowlark, разрабатывающими компоненты на основе ЖК технологии для телекоммуникационных систем.
Результаты исследований будут способствовать повышению научно-технического уровня отечественной науки и техники в области информационно-телекоммуникационных систем, развитию ведущей научной школы РФ НШ-388.2008.09, расширению элементной базы быстродействующих устройств для обработки оптического сигнала в оптоволоконных сетях и разработке отечественного конкурентоспособного продукта.