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PROGRAMMA DI RICERCA 2006

italiano - english
Unità di Ricerca
Programmi di ricerca simili:
Classificazione scientifico-disciplinare
Classificazione brevettuale
Classificazione geografica
Bibliografia
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Parole Chiave
MATERIALI COMPOSITI LIQUIDO CRISTALLINI, RETICOLI DI DIFFRAZIONE IN CRISTALLI LIQUIDI, STRUTTURE PERIODICHE POLICRYPS, APPLICAZIONI FOTONICHE DEI CRISTALLI LIQUIDI, FILTRI ALLA BRAGG CON CRISTALLI LIQUIDI, OTTICA INTEGRATA, RETICOLI ALLA BRAGG IN FIBRA OTTICA, MONITORAGGIO STRUTTURALE, DIFFRAZIONE DISCRETA

Realizzazione e caratterizzazione di strutture periodiche POLICRYPS ad alta precisione con applicazioni alla fotonica e loro utilizzo in prototipi di sistemi innovativi per l'interrogazione di sensori in fibra ottica.

Università della Calabria
Abstract
Il Progetto sarà svolto da due Unità (Cosenza e Roma) e si articola su due linee programmatiche basate sulla caratterizzazione e l’utilizzo delle proprietà morfologiche ed ottiche di sensori in fibra ottica basati su filtri POLICRYPS.
Le linee riguardano:
A) Realizzazione, caratterizzazione e studio di reticoli POLICRYPS ad alta precisione e loro utilizzo per la fabbricazione di filtri ottici accordabili integrati in guide ottiche. Realizzazione e studio di un sistema di interrogazione basato su filtri POLICRYPS.
B) Caratterizzazione dettagliata della diffrazione discreta in strutture POLICRYPS, utilizzate come guide d'onda.
Per la prima, l'idea nasce dal fatto che le due Unità hanno già presentato un PRIN 2003, finanziato e completato, per la fabbricazione di reticoli POLICRYPS integrati in guide d'onda, la caratterizzazione delle proprietà ottiche ed elettro-ottiche dei campioni e la realizzazione di un prototipo di filtro di lunghezza d'onda che fa uso di reticoli POLICRYPS inseriti in guida d'onda. Durante l'esecuzione del PRIN 2003, si è visto che:
a) Per migliorare le prestazioni dei campioni, serve una forte regolarità del pattern di interferenza della radiazione usata per il curaggio dei POLICRYPS. Per ottenerla, è necessario neutralizzare le vibrazioni del setup sperimentale con un sistema di controllo "in situ" ed attivo;
b) Riguardo al modello teorico, per il caso di interesse per le >>>

Coordinatore Scientifico del Programma di Ricerca
Cesare Paolo Umeton Università della CALABRIA
Obiettivo del Programma di Ricerca
Negli ultimi anni, ha suscitato notevole interesse lo sviluppo per scopi applicativi di dispositivi ottici diffrattivi basati sull’uso della “soft matter”. In particolare, grande attenzione è stata rivolta alla possibilità di sfruttare le proprietà ottiche nonlineari ed elettro-ottiche dei cristalli liquidi (CL) per ottenere qualcosa che non può essere offerta dai reticoli tradizionali, ovvero l’opportunità di variarne con continuità l’efficienza di diffrazione. Un notevole passo avanti è stato fatto recentemente con la realizzazione, tramite coraggio UV, dei reticoli di diffrazione universalmente conosciuti con il nome di POLICRYPS (acronimo di POlymer-LIquid-CRYstal-Polymer-Slices). Si tratta di strutture innovative costituite da strati di polimero alternati a film di CL, in cui l’orientazione del direttore molecolare può essere regolata a piacere attraverso l’applicazione di una tensione esterna. Un raggio di luce che incide sul POLICRYPS vede, nelle zone occupate dal CL, un indice di rifrazione il cui valore, dipendendo proprio dall’orientazione del direttore del CL, può essere anche molto diverso da quello del polimero. Per il modo in cui essa è costruita, la struttura può diventare quindi un “reticolo di fase” (una modulazione spaziale dell’indice di rifrazione) la cui efficienza può essere variata, praticamente nell’intero range tra 0 e 100%, attraverso l’applicazione di una modesta tensione esterna. La struttura POLICRYPS è stata inventata, realizzata e brevettata >>>

Durata
24 mesi
Base di partenza scientifica nazionale o internazionale
Lo sviluppo di dispositivi ottici olografici e diffrattivi è di grande interesse per l'ottica integrata, la sensoristica, le interconnessioni ottiche [1,2]. Molte applicazioni richiedono un controllo dell'efficienza di diffrazione, ma fino a qualche anno addietro, i dispositivi esistenti basati sull'uso di cristalli liquidi (CL) richiedevano luce polarizzata ed una lunga procedura di fabbricazione [3]. In seguito, sono state sfruttate le proprietà elettro-ottiche dei cristalli liquidi dispersi in matrice polimerica (PDLC) [4] ed il loro utilizzo per la realizzazione di reticoli commutabili è diventato di grande interesse [5,6]. Poiché è necessaria una morfologia netta ed uniforme, è stata anche utilizzata una tecnica che, facendo uso del curaggio elettromagnetico della miscela di cristallo liquido e monomero, permette la scrittura del reticolo direttamente durante il processo di curaggio [7].
Una delle Unità proponenti (Cosenza) ha fatto in passato uno studio dei reticoli di diffrazione commutabili scritti in film di PDLC tramite curaggio UV [8]. Si è visto che le caratteristiche elettro-ottiche dei reticoli ottenuti sono influenzate dalla forte diffusione della luce incidente, dovuta alle piccole dimensioni delle gocce di CL disperse nella matrice polimerica. Un reale miglioramento si è ottenuto quando la stessa tecnica di curaggio è stata utilizzata per realizzare reticoli di diffrazione costituiti da una struttura stratificata, detta POLICRYPS, in >>>