Дисертацію присвячено експериментальному вивченню оптичних властивостей блакитних фаз хіральних нематиків. Здійснено оптичні поляризаційні дослідження у блакитних фазах та передперехідній області ізотропної фази. Показано, що у блакитних фазах поряд з циркулярним існує мале лінійне двозаломлення, пов'язане з некубічністю приповерхневого впорядкування та ефектами просторової дисперсії вищих порядків. Досліджено вплив магнітного поля на азимут еліпса поляризації світла і показано, що з ростом напруженості поля інтервал переохолодження блакитної фази зменшується. Встановлено, що в ізотропній фазі поблизу фазового переходу в блакитну фазу існує оптично активне двозаломлююче приповерхневе впорядкування. Показано, що властивості селективного відбивання блакитних фаз можуть бути використані в термографії.

Досліджено бістабільні характеристики періодичних структур, які містять діелектрик з нелінійністю керровського типу. Розглянуто планарні смужкові та об'ємні решітки. Зауважено, що особливість таких структур полягає в здатності створювати сильне внутрішнє електромагнітне поле. Запропоновано спеціальну геометрію нелінійних решіток. У разі смужкових структур розглянуто решітку з асиметрично-розірваних металевих кілець та подвійну решітку з провідних елементів типу fish-scale, які розташовані на нелінійній діелектричній підкладці. Показано, що такі планарні структури підтримують режим замкнених мод, що призводить до появи високодобротних резонансів типу Фано у лінійному режимі. У нелінійному режимі графічний вигляд характеристик резонансів на замкнених модах має профіль закручених ліній, які вказують на бістабільний режим роботи решіток. Що стосується об'ємних структур, то в роботі розглянуто решітку з металевих брусів прямокутного поперечного перерізу. Властивості цієї решітки вивчено при різних варіантах заповнення щілин між брусами. Прототипом взаємодії такої структури з електромагнітною хвилею є розсіяння плоскої електромагнітної хвилі на металевому екрані зі щілиною, яка заповнена нелінійним діелектриком, по суті, це одна комірка решітки. Далі, в довгохвильовому наближенні, розв'язано задачу розсіяння плоскої хвилі на решітці з срібних брусів із нелінійним однорідним заповненням щілин арсенідом галію. Досліджено бістабільний і мультистабільний режими роботи решітки. Вивчено властивості решітки з брусів із кусково-однорідним діелектричним заповненням щілин. При цьому використано модель структури з ідеально провідного металу. Побудовано алгоритм розв'язання задачі багатомодової дифракції плоскої електромагнітної хвилі на даній решітці з кусково-однорідним діелектричним заповненням її щілин. Для чисельного аналізу спектральних властивостей решітки розглянуто випадки наявності дефектного шару в 11- та 15-шарових періодичних заповненнях щілин. Показано, що при 15-шаровому заповненні щілин резонанси на дефектних модах мають більшу добротність, ніж резонанси решітки без дефекту. Це свідчить про те, що в області дефекту локалізується сильне електромагнітне поле, наявність якого необхідна для прояву нелінійних властивостей. Таким чином, показано бістабільний режим роботи решітки з ідеально провідних металевих брусів із дефектним шаром з нелінійного діелектрика в 15-шаровому заповненні щілин решітки. Наведено спосіб збудження дисипативного солітону в нелінійному магнітооптичному плоскому хвилеводі.