ねじれネマティック液晶欠陥層を有する1次元フォトニック結晶の光学特性解析

摘要

We analyze the optical properties of a one-dimensional photonic crystal containing a twisted nematic liquid crystal (NLC) defect layer. For randomly polarized light incidence, two photonic defect modes were found to appear in the photonic band gap of the one-dimensional photonic crystal, and were associated either with the molecular long axis experiencing the averaged extraordinary refractive index or the molecular short axis experiencing the averaged ordinary refractive index, of the defect NLC layer. Numerical analyses also revealed that the transmitted light at the defect mode is linearly-polarized light at an angle which is determined both from the twist angle of the twisted NLC and the resulting optical rotatory power. When the thickness of the defect layer is sufficiently thin, optical rotation can be ignored and the output polarization angle is at half the twist angle for the long axis mode and at 90 degrees to that for the short axis mode.%ねじれネマティック液晶欠陥層を有する1次元フォトニッrnク結晶の光学特性を解析した。その結果，液晶欠陥層をもrnつ1次元フォトニック結晶の欠陥モードにおける偏光状態rnは直線偏光であり，その偏光面の角度は欠陥層内におけるrn液晶分子による旋光性と液晶分子の平均的な配向方向の2rnつの因子により決定されることを見出した。さらに，欠陥rn層が比較的薄い場合は液晶分子による旋光性の影響を無視rnすることができ，欠陥層内におけるねじれ角の半分とそれrnに対して垂直方向の直線偏光が現れることを見出した。