Spectral analysis of light intensity fluctuations caused by orientational fluctuations in nematics

Abstract
In this paper we discuss the homodyne and heterodyne experimental technique for the detection of noise intensity spectra of laser light scattered by nematic liquid crystals (n.1.c.). We have studied the influence of laser noise on both homodyne (section 2) and heterodyne (section 3) experiments. It turns out that the laser intensity fluctuations are of importance only in the heterodyne case. It is shown experimentally that the linewidths of homodyne spectra are twice those of heterodyne spectra, which indicates that the statistical process of the director fluctuations is Gaussian (section 5). The influence on the measurements of stray light and the number of coherence areas subtended by the photodetector is discussed briefly in sections 4 and 5. Neither disturbing factor affects the linewidths of the light intensity spectra. In section 6 we discuss and summarize the principal results obtained.

Résumé
Dans cet article nous discutons la technique homodyne et hétérodyne pour la détection de la densité spectrale de la lumière de laser diffusée par les cristaux liquides nématiques (n.1.c.). Nous avons étudié l'effet du bruit de fond du laser sur les expériences homodynes (section 2) et hétérodynes (section 3). Il paraît que les fluctuations d'intensité du laser n'ont d'importance que dans le cas hétérodyne. Nous montrons expérimentalement que les largeurs des lignes spectrales homodynes sont deux fois plus grandes que celles des lignes spectrales hétérodynes, ce qui indique que le processus statistique des fluctuations du directeur est Gaussien (section 5). Dans les sections 4 et 5 nous discutons brièvement les effets que la lumière diffusée superflue et le nombre des surfaces de cohérence sous-tendues par le photodétecteur ont sur nos mesures. Ni l'un ni l'autre élément perturbateur n'affecte les largeurs des lignes spectrales de la lumière diffusée. Finalement, dans la section 6, nous discutons et résumons les résultats principaux que nous avons obtenus.