<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">phmath</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Вестник Государственного университета просвещения. Серия: Физика-Математика</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Bulletin of Federal State University of Education. Series: Physics and Mathematics</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">2949-5083</issn><issn pub-type="epub">2949-5067</issn><publisher><publisher-name>Federal State University of Education</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.18384/2310-7251-2020-3-38-52</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">phmath-60</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>ФИЗИКА</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>PHYSICS</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>БЫСТРОДЕЙСТУЮЩИЙ ЖК МОДУЛЯТОР НА ОСНОВЕ ВОЛНОВОДНОГО ЭФФЕКТА В СВЕРХЗАКРУЧЕННОЙ СТРУКТУРЕ НЕМАТИКА</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>FAST LC MODULATOR BASED ON THE WAVEGUIDE EFFECT IN A SUPER-SWING NEMATIC STRUCTURE</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Симоненко</surname><given-names>Г. В.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Simonenko</surname><given-names>G. V.</given-names></name></name-alternatives><email xlink:type="simple">gvsim1960@hotmail.com</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н. Г. Чернышевского</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Saratov State University</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2020</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>15</day><month>02</month><year>2022</year></pub-date><volume>0</volume><issue>3</issue><fpage>38</fpage><lpage>52</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Симоненко Г.В., 2022</copyright-statement><copyright-year>2022</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Симоненко Г.В.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Simonenko G.V.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://www.physmathmgou.ru/jour/article/view/60">https://www.physmathmgou.ru/jour/article/view/60</self-uri><abstract><p>Цель исследования -поиск конструкции ЖК модулятора света на основе нематика с минимальным временем срабатывания. Процедура и методы. Методом исследования является компьютерное моделирование интегральных характеристик различных конструкций ЖК модулятора. Процедура исследования включала в себя сравнение интегральных характеристик различных конструкций модулятора. Результаты. Обнаружена линейная регрессия в зависимости полного времени срабатывания ЖК модулятора от угла закрутки структуры нематика. Также показано, что оптимальными интегральными характеристиками обладает ЖК модулятор, выполненный на основе ЖК структуры с углом закрутки 270° при антисимметричных граничных условиях с малыми значениями углов преднаклона на ориентирующих подложках, работающий в волноводной моде и использующий фазовый пленочный компенсатор. Теоретическая значимость работы заключается в обнаружении линейной регрессии в зависимости полного времени срабатывания ЖК модулятора от угла закрутки структуры нематика. Практическая значимость работы состоит в том, что найдена оптимальная конструкция ЖК модулятора, которая одновременно имеет малое полное время срабатывания (менее 4 млс) и приемлемый уровень контрастного отношения (не менее 300:1).</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>Aim. The aim of this article is to search for the design of an LC light modulator based on a nematic with minimal response time. Methodology. The research method is computer simulation of the integral characteristics of various designs of the LC modulator. The research procedure included a comparison of the integral characteristics of various modulator designs. Results. As a result of the studies, a linear regression was found depending on the total response time of the LC modulator on the twist angle of the nematic structure. It has also been shown that an LC modulator made on the basis of an LC structure with a swivel angle of 270° under antisymmetric boundary conditions with small pre-tilt angles on orienting substrates, operating in the waveguide mode and using a phase film compensator, has optimal integral characteristics. Research implications is to detect linear regression as a function of the total response time of the LC modulator on the twist angle of the nematic structure. The practical significance of the work lies in the fact that the optimal design of the LCD modulator was found, which simultaneously has a small total response time (less than 4 milliseconds) and an acceptable level of contrast ratio (at least 300: 1).</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>жидкий кристалл</kwd><kwd>моделирование</kwd><kwd>интегральные характеристики</kwd><kwd>технологические параметры</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>liquid crystal</kwd><kwd>modeling</kwd><kwd>integrated characteristics</kwd><kwd>technological parameters</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Jaroszewicz L. R., Bennis N. Liquid Crystal Optical Devices // Crystals. 2019. Vol. 9. Iss. 10. P. 523. DOI: 10.3390/cryst9100523.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Jaroszewicz L. R., Bennis N. Liquid Crystal Optical Devices // Crystals. 2019. Vol. 9. Iss. 10. P. 523. DOI: 10.3390/cryst9100523.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Obayya S., Hameed M. F. O., Areed N. F. F. Computational Liquid Crystal Photonics: Fundamentals, Modelling and Applications. Great Britain: John Wiley &amp; Sons, 2016. 272 P. DOI: 10.1002/9781119041993.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Obayya S., Hameed M. F. O., Areed N. F. F. Computational Liquid Crystal Photonics: Fundamentals, Modelling and Applications. Great Britain: John Wiley &amp; Sons, 2016. 272 P. DOI: 10.1002/9781119041993.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Беляев В. В., Островский Б. И., Пикина Е. С. 14-я Европейская конференция по жидким кристаллам (ECLC-2017), 25-30 июня 2017, Москва // Жидкие кристаллы и их практическое использование. 2018. Т. 18. № 1. С. 84-94. DOI: 10.18083/LCAppl.2018.1.84.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Беляев В. В., Островский Б. И., Пикина Е. С. 14-я Европейская конференция по жидким кристаллам (ECLC-2017), 25-30 июня 2017, Москва // Жидкие кристаллы и их практическое использование. 2018. Т. 18. № 1. С. 84-94. DOI: 10.18083/LCAppl.2018.1.84.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Wittenbecher L, Zigmantas D. Correction of Fabry-Pérot interference effects in phase and amplitude pulse shapers based on liquid crystal spatial light modulators // Optics Express. 2019. Vol. 27. Iss. 16. P. 22970-22982. DOI: 10.1364/OE.27.022970.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Wittenbecher L, Zigmantas D. Correction of Fabry-Pérot interference effects in phase and amplitude pulse shapers based on liquid crystal spatial light modulators // Optics Express. 2019. Vol. 27. Iss. 16. P. 22970-22982. DOI: 10.1364/OE.27.022970.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Котова С. П., Майорова А. М., Самагин С. А. Возможность формирования двухлепестковых вихревых световых полей с помощью модифицированного ЖК фокусатора // Оптика и спектроскопия. 2019. Т. 126. № 1. С. 18-23. DOI: 10.21883/OS.2019.01.47047.256-18.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Котова С. П., Майорова А. М., Самагин С. А. Возможность формирования двухлепестковых вихревых световых полей с помощью модифицированного ЖК фокусатора // Оптика и спектроскопия. 2019. Т. 126. № 1. С. 18-23. DOI: 10.21883/OS.2019.01.47047.256-18.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Woods A. J. Crosstalk in stereoscopic displays: a Review // Journal of Electronic Imaging. 2012. Vol. 21. Iss. 4. P. 040902. DOI: 10.1117/1.JEI.21.4.040902.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Woods A. J. Crosstalk in stereoscopic displays: a Review // Journal of Electronic Imaging. 2012. Vol. 21. Iss. 4. P. 040902. DOI: 10.1117/1.JEI.21.4.040902.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Зинчик А. А. Применение пространственных модуляторов света для формирования лазерных пучков со спиральным распределением фазы // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2015. Т. 15. № 5. С. 817-824. DOI: 10.17586/2226-1494-2015-15-5-817-824.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Зинчик А. А. Применение пространственных модуляторов света для формирования лазерных пучков со спиральным распределением фазы // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2015. Т. 15. № 5. С. 817-824. DOI: 10.17586/2226-1494-2015-15-5-817-824.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Беляев В. В. Перспективные применения и технологии жидкокристаллических устройств отображения информации и фотоники // Жидкие кристаллы и их практическое использование. 2015. Т. 15. № 3. С. 7-27. DOI: 10.18083/LCAppl.2015.3.7.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Беляев В. В. Перспективные применения и технологии жидкокристаллических устройств отображения информации и фотоники // Жидкие кристаллы и их практическое использование. 2015. Т. 15. № 3. С. 7-27. DOI: 10.18083/LCAppl.2015.3.7.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Bos P. J., Koehler/Beran K. R. The π-cell: A fast liquid-crystal optical-switching device // Molecular Crystals and Liquid Crystals. 1984. Vol. 113. Iss. 1. P. 329-339. DOI: 10.1080/00268948408071693.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Bos P. J., Koehler/Beran K. R. The π-cell: A fast liquid-crystal optical-switching device // Molecular Crystals and Liquid Crystals. 1984. Vol. 113. Iss. 1. P. 329-339. DOI: 10.1080/00268948408071693.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Schadt M., Helfrich W. Voltage Dependent Optical Activity of a Twisted Nematic Liquid Crystal // Applied Physics Letters. 1971. Vol. 18. Iss. 4. Р. 127-128. DOI: 10.1063/1.1653593.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Schadt M., Helfrich W. Voltage Dependent Optical Activity of a Twisted Nematic Liquid Crystal // Applied Physics Letters. 1971. Vol. 18. Iss. 4. Р. 127-128. DOI: 10.1063/1.1653593.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Cheng H., Bhowmik A. K., Bos P. J. Fast-response liquid crystal variable optical retarder and multilevel attenuator // Optical Engineering. 2013. Vol. 52. Iss. 10. P. 107105. DOI: 10.1117/1.OE.52.10.107105.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Cheng H., Bhowmik A. K., Bos P. J. Fast-response liquid crystal variable optical retarder and multilevel attenuator // Optical Engineering. 2013. Vol. 52. Iss. 10. P. 107105. DOI: 10.1117/1.OE.52.10.107105.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Komitov L., Hegde G., Kolev D. Fast liquid crystal light shutter // Journal of Physics D: Applied physics. 2011. Vol. 44. No. 44. P. 442002-442006. DOI: 10.1088/0022-3727/44/44/442002.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Komitov L., Hegde G., Kolev D. Fast liquid crystal light shutter // Journal of Physics D: Applied physics. 2011. Vol. 44. No. 44. P. 442002-442006. DOI: 10.1088/0022-3727/44/44/442002.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">to 50 ns Liquid-Crystal Optical Switches / Geis M. W., Molnar R. J., Turner G. W., Lyszczarz T. M., Osgood R. M., Kimball B. R. // Proceedings of SPIE. 2010. Vol. 7618. Emerging Liquid Crystal Technologies V (12 February 2010). P. 76180J. DOI: 10.1117/12.840281.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">to 50 ns Liquid-Crystal Optical Switches / Geis M. W., Molnar R. J., Turner G. W., Lyszczarz T. M., Osgood R. M., Kimball B. R. // Proceedings of SPIE. 2010. Vol. 7618. Emerging Liquid Crystal Technologies V (12 February 2010). P. 76180J. DOI: 10.1117/12.840281.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit14"><label>14</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Microsecond-range optical shutter for unpolarized light with chiral nematic liquid crystal / Mohammadimasoudi M., Shin J., Lee K., Neyts K., Beeckman J. // AIP Advances. 2015. Vol. 5. Iss. 4. P. 047122-047125. DOI: 10.1063/1.4918303.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Microsecond-range optical shutter for unpolarized light with chiral nematic liquid crystal / Mohammadimasoudi M., Shin J., Lee K., Neyts K., Beeckman J. // AIP Advances. 2015. Vol. 5. Iss. 4. P. 047122-047125. DOI: 10.1063/1.4918303.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit15"><label>15</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Симоненко Г. В. Компьютерное моделирование характеристик быстродействующих классических модуляторов на основе жидких кристаллов. Саратов: Изд-во Саратовского университета, 2018. 136 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Симоненко Г. В. Компьютерное моделирование характеристик быстродействующих классических модуляторов на основе жидких кристаллов. Саратов: Изд-во Саратовского университета, 2018. 136 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit16"><label>16</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Сухариер А. С. Жидкокристаллические индикаторы. М.: Радио и связь, 1991. 256 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Сухариер А. С. Жидкокристаллические индикаторы. М.: Радио и связь, 1991. 256 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit17"><label>17</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Chigrinov V. G. Liquid crystal devices. Physics and applications. Boston-London: Artech House Publishing, 1999. 359 p.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Chigrinov V. G. Liquid crystal devices. Physics and applications. Boston-London: Artech House Publishing, 1999. 359 p.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit18"><label>18</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Chigrinov V. G., Kozenkov V. M., Kwok H. S. Photoalignment of liquid crystalline materials: Physics and applications. Great Britain: John Wiley &amp; Sons, 2008. 248 p. DOI: 10.1002/9780470751800.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Chigrinov V. G., Kozenkov V. M., Kwok H. S. Photoalignment of liquid crystalline materials: Physics and applications. Great Britain: John Wiley &amp; Sons, 2008. 248 p. DOI: 10.1002/9780470751800.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit19"><label>19</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">One Methylene Group in the Side Chain Can Alter by 90 Degrees the Orientation of a Main-Chain Liquid Crystal on a Unidirectional Substrate / Odarchenko Ya., Defaux M., Rosenthal M., Akhkiamova A., Bovsunovskaya P., Melnikov A., Rodygin A., Rychkov A., Gerasimov K., Anokhin D. V., Zhu X., Ivanov D. I. // ACS Macro Letters. 2018. Vol. 7. Iss. 4. P. 453-458. DOI: 10.1021/acsmacrolett.8b00044.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">One Methylene Group in the Side Chain Can Alter by 90 Degrees the Orientation of a Main-Chain Liquid Crystal on a Unidirectional Substrate / Odarchenko Ya., Defaux M., Rosenthal M., Akhkiamova A., Bovsunovskaya P., Melnikov A., Rodygin A., Rychkov A., Gerasimov K., Anokhin D. V., Zhu X., Ivanov D. I. // ACS Macro Letters. 2018. Vol. 7. Iss. 4. P. 453-458. DOI: 10.1021/acsmacrolett.8b00044.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit20"><label>20</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">The optimization of LCD electrooptical behavior using MOUSE-LCD software / Chigrinov V. G., Simonenko G. V., Yakovlev D. A., Podjachev Yu. B. // Molecular Crystals and Liquid Crystals. 2000. Vol. 351. P. 17-25. DOI: 10.1080/10587250008023248</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">The optimization of LCD electrooptical behavior using MOUSE-LCD software / Chigrinov V. G., Simonenko G. V., Yakovlev D. A., Podjachev Yu. B. // Molecular Crystals and Liquid Crystals. 2000. Vol. 351. P. 17-25. DOI: 10.1080/10587250008023248</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit21"><label>21</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Симоненко Г. В., Студенцов С. А., Ежов В. А. Ахроматичность ЖК-модулятора для 3D приложений // Жидкие кристаллы и их практическое использование. 2015. Т. 15. № 3. С. 82-90. DOI: 10.18083/LCAppl.2015.3.82.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Симоненко Г. В., Студенцов С. А., Ежов В. А. Ахроматичность ЖК-модулятора для 3D приложений // Жидкие кристаллы и их практическое использование. 2015. Т. 15. № 3. С. 82-90. DOI: 10.18083/LCAppl.2015.3.82.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit22"><label>22</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Курчаткин С. П. Поверхностные явления и структура термотропных жидких кристаллов в капиллярных объемах: дисс. … докт. хим. наук. Саратов, 2001. 290 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Курчаткин С. П. Поверхностные явления и структура термотропных жидких кристаллов в капиллярных объемах: дисс. … докт. хим. наук. Саратов, 2001. 290 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit23"><label>23</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">де Жен П.-Ж. Физика жидких кристаллов. М.: Мир, 1977. 404 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">де Жен П.-Ж. Физика жидких кристаллов. М.: Мир, 1977. 404 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
