Celem niniejszego projektu jest zainicjowanie nowej ścieżki badań nad ciekłokrystalicznymi elementami układów optyki zintegrowanej. Biorąc pod uwagę właściwości fizyczne (w tym optyczne) i chemiczne ciekłych kryształów oraz bazując na wieloletnim doświadczeniu wykonawcy projektu w badaniach nad ciekłokrystalicznymi elementami i układami fotonicznymi, proponujemy projekt mający na celu opracowanie zupełnie nowych i niestosowanych do tej pory struktur ciekłokrystalicznych wykazujących określone właściwości specjalnie dedykowane dla układów optyki zintegrowanej.

Prowadzone działania będą w szczególności dotyczyły opracowania skutecznej metody (opartej na foto-orientacji i foto-polimeryzacji) służącej do efektywnego wytworzenia struktur ciekłokrystalicznych o ściśle określonym przestrzennym rozkładzie współczynnika załamania w celu uzyskania funkcjonalnych elementów optycznych typowych dla układów optyki zintegrowanej (takich jak np. falowody i kanały falowodowe o różnych kształtach, bramki logiczne, przełączniki optyczne, sprzęgacze kierunkowe, itp.). Trzeba przy tym zaznaczyć, że zaproponowane rozwiązanie może pozwolić na dalsze zminiaturyzowanie ciekłokrystalicznych układów optyki zintegrowanej, jak również na uzależnienie ich funkcjonalności od zewnętrznego pola elektrycznego (co do tej pory było w większości przypadków niemożliwe). Ponadto, jako jedno z proponowanych rozwiązań zakłada się również całkowicie innowacyjne podejście polegające na zastąpieniu nematyków, czyli klasycznych materiałów powszechnie stosowanych w ciekłokrystalicznych (falowodowych) elementach optycznych (co ogranicza drogę propagacji do pojedynczych milimetrów), inną klasą materiałów ciekłokrystalicznych, a mianowicie smektykami. Dotychczasowe zastosowanie smektyków w układach optycznych sprowadzało się do zastosowania związków o właściwościach ferroelektrycznych w celu skrócenia czasu przełączania polem elektrycznym. Jako końcowy efekt projektu przewiduje się wykonanie demonstratorów urządzeń fotonicznych (wytworzonych przy użyciu nowych struktur ciekłokrystalicznych i materiałów) a uzyskane wyniki zostaną udostępnione publicznie (publikacje, prezentacje konferencyjne i plakaty itp.). Zakładany wpływ proponowanych rozwiązań w zakresie osiągnięć naukowych i możliwych zastosowań powinien być znaczący.

W szczególności, niektóre aspekty, takie jak:

1. wykazanie zmniejszenia strat propagacyjnych przez zastosowanie smektyków w urządzeniach falowodowych (gdzie typowo stosowane są nematyki),
2. opracowanie i upowszechnienie wspólnego wykorzystania metody foto-orientacji i foto-polimeryzacji umożliwiającego uzyskanie konkretnego przestrzennego rozkładu współczynnika załamania (także okresowego) w warstwie ciekłokrystalicznej, w tym w szczególności bez konieczności stosowania zewnętrznego pola elektrycznego i skoplikowanego systemu elektrod do zapisu złożonej struktury falowodowej,
3. różnorodne funkcjonalności (wykorzystujące również efekty nieliniowe), jakie mogą być potencjalnie osiągnięte w proponowanych strukturach i materiałach sprawia, że wskazane rozwiązania mogą być atrakcyjne dla szerokiego grona odbiorców.