与偏振无关的液晶相位调制器

液晶(LC)相位调制器具有功耗低、重量轻、带宽调节灵活、非机械运动等优点，在光学系统中得到广泛应用。然而，大多数液晶相位调制器都是偏振敏感的，这意味着它们会根据光的偏振对光的相位产生不同的影响。这可能会限制它们在某些应用中的性能和功能。

实现偏振无关的 LC 相位调制器有两种主要方法。第一种方法是使用与偏振无关的液晶材料，例如聚合物稳定的蓝相液晶 (PS-BPLC)。然而，PS-BPLC 需要高驱动电压，这使得它们对于某些应用来说不切实际。

第二种方法是改变 LC 董事的排列。实现此目的的一种方法是使用双层液晶盒，该双层液晶盒由两个堆叠在彼此顶部的液晶盒组成，其液晶导向器正交。这使得光可以分解为两个正交分量，每个分量都经历相同的相位调制。然而，双层液晶盒结构复杂且难以制造。

实现与偏振无关的 LC 相位调制的另一种方法是使用正交光对准。这涉及使用特殊的光配向层在液晶中创建正交配向域。然而，使用这种方法很难实现精确对准。

在《光：先进制造》杂志上发表的一篇新论文中，陆建刚教授领导的科学家团队开发了一种与偏振无关的液晶相位调制的新方法。

与偏振无关的 LC 相位调制基于光控方位角 (LCAA) 过程。LCAA 工艺利用胆甾型液晶 (CLC) 的旋光效应来创建单层、多微域、正交扭曲 (MMOT) 结构。

MMOT 结构由具有正交排列的 LC 指向的多个微域组成。LCAA 工艺使用图案化光束来控制每个微域中 LC 指向矢的对准。这使得研究人员能够创建具有精确对准的 MMOT 结构。

具有单层 MMOT 结构的 LC 相位调制器具有偏振无关性和大相位深度的潜力。这使得它们成为各种应用的理想选择，包括光通信、可穿戴设备和显示器。

光控方位角(LCAA)工艺可用于制造具有低偏振依赖性、高相位延迟和简单结构的多微域正交扭曲(MMOT)器件。LCAA工艺中顶部和底部基板之间的对准角度以及MMOT结构的掩模网格尺寸可以定制，以满足不同应用的要求。

该设备有可能彻底改变我们在各种应用中使用光的方式。例如，它可用于创建更高效​​、更可靠的新型光通信系统。它还可以用于开发新型可穿戴设备，能够以更清晰、简洁的方式显示信息。

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