СФЕРИЧЕСКИЙ ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКИЙ ЛАЗЕР

1. Жидкокристаллический лазер, образованный из капли жидких кристаллов, причем упомянутая капля содержит активную лазерную среду, которая при стимулировании внешним светом испускает лазерный свет, при этом показатель преломления упомянутой капли модулируется в радиальном направлении капли, образующей оптически отличимые концентрические слои (1), которые действуют как отражатель для лазерного света.
2. Лазер по п. 1, в котором капля является сферической и имеет диаметр от нескольких нанометров до 100 микрометров.
3. Лазер по п. 1 или 2, в котором капля состоит из хиральных жидких кристаллов (1), которые обладают селективным отражением в области испускания из активной среды.
4. Лазер по п. 3, в котором хиральные жидкие кристаллы (1) представляют собой холестерические жидкие кристаллы, смесь нематических жидких кристаллов и хиральной легирующей примеси или любой другой хиральной жидкокристаллической фазы, предпочтительно, голубой фазы, ферроэлектрической фазы, антиферроэлектрической смектической фазы, любых ферриэлектрических смектических фаз, другой хиральной фазы из мягкого материала или другой хиральной жидкокристаллической фазы, изготовленной из нехиральных молекул, таких как, например, дугообразные молекулы.
5. Лазер по п. 3, в котором активная лазерная среда представляет собой органический флуоресцентный краситель, ионы редкоземельных металлов или другие ионы, квантовые точки или другую флуоресцентную среду.
6. Лазер по п. 3, в котором спиральная структура жидких кристаллов простирается в радиальном направлении от поверхности (3) капли к ее центру (4).
7. Лазер по п. 1, в котором капля имеет концентрические холестерические слои (1), функционирующие как селективное зеркало для лазерного света, проходящего в радиальном направлении, и образующие сферический брэгговский резонатор.
8. Лазер по п. 1, в котором капля помещена во внешнюю прозрачную среду (2), которая может представлять собой газ, жидкость, твердое тело, другой тип жидких кристаллов или вакуумную упомянутую внешнюю среду, выбираемую для расположения жидкокристаллических молекул на границе между внешним и внутренним пространством капли (3), параллельно поверхности капли.
9. Лазер по п. 8, в котором капля сформирована путем механического перемешивания жидких кристаллов и внешней среды (2), или посредством технологии разделения фаз, имеющего место при изменении температуры, полимеризации или фотополимеризации среды-носителя (2), в которой распределены жидкие кристаллы.
10. Лазер по п. 1, в котором в центре капли расположен сферический объект (7) или объект другой формы, причем упомянутый объект образован из газа, жидкости, других жидких кристаллов, которые не взаимодействуют с жидкими кристаллами капли, или из твердого тела.
11. Лазер по п. 1, в котором оптический волновод (9), имеющий форму цилиндрического диэлектрического объекта, пронизывает каплю в радиальном направлении по направлению к ее центру, причем упомянутый волновод (9) захватывает лазерный свет капли.
12. Лазер по п. 11, в котором волновод (9) пронизывает всю каплю.
13. Лазер по п. 12, в котором волновод (9) содержит объект (7), изготовленный из активного лазерного материала, образующего упомянутую активную лазерную среду.
14. Лазер по п. 10, в котором сферический объект (7) или упомянутый объект другой формы содержит упомянутую активную лазерную среду.
15. Лазер по п. 1, в котором упомянутая активная лазерная среда диспергирована в жидких кристаллах.
16. Лазер по п. 1, в котором жидкие кристаллы внутри капли являются полимеризованными.
17. Способ функционирования лазера по любому из п.п. 1-16, в котором лазер стимулируют сильным внешним светом (5), который находится в диапазоне поглощения активной лазерной среды, причем упомянутый внешний свет достигает капли по одному или более направлениям сквозь прозрачную внешнюю среду (2) или по волноводу (9).
18. Способ по п. 17, в котором длина волны лазерного света, испускаемого лазером, изменяется за счет изменения температуры или внешнего электрического/магнитного поля.
19. Лазерная структура, включающая в себя несколько лазеров по предыдущим пунктам, в которой множество упомянутых лазеров может быть расположено в одномерных, двумерных или трехмерных сетях, которые демонстрируют линейную и/или вращательную симметрию, квазисимметрию (фрагментацию), или которые вообще не демонстрируют линейной или вращательной симметрии.
20. Способ изготовления жидкокристаллического лазера по предыдущим пунктам, в котором жидкокристаллическую каплю создают путем механического перемешивания жидких кристаллов и внешней среды или путем использования процедур разделения фаз при изменении температуры, полимеризации или фотополимеризации оптически изотропной среды-носителя (2), в которой диспергированы жидкокристаллические капли.