液晶(LC)相位調(diào)制器具有功耗低、重量輕、帶寬調(diào)節(jié)靈活、非機械運動等優(yōu)點，在光學系統(tǒng)中得到廣泛應用。然而，大多數(shù)液晶相位調(diào)制器都是偏振敏感的，這意味著它們會根據(jù)光的偏振對光的相位產(chǎn)生不同的影響。這可能會限制它們在某些應用中的性能和功能。

實現(xiàn)偏振無關的 LC 相位調(diào)制器有兩種主要方法。第一種方法是使用與偏振無關的液晶材料，例如聚合物穩(wěn)定的藍相液晶 (PS-BPLC)。然而，PS-BPLC 需要高驅(qū)動電壓，這使得它們對于某些應用來說不切實際。

第二種方法是改變 LC 董事的排列。實現(xiàn)此目的的一種方法是使用雙層液晶盒，該雙層液晶盒由兩個堆疊在彼此頂部的液晶盒組成，其液晶導向器正交。這使得光可以分解為兩個正交分量，每個分量都經(jīng)歷相同的相位調(diào)制。然而，雙層液晶盒結(jié)構(gòu)復雜且難以制造。

實現(xiàn)與偏振無關的 LC 相位調(diào)制的另一種方法是使用正交光對準。這涉及使用特殊的光配向?qū)釉谝壕е袆?chuàng)建正交配向域。然而，使用這種方法很難實現(xiàn)精確對準。

在《光：先進制造》雜志上發(fā)表的一篇新論文中，陸建剛教授領導的科學家團隊開發(fā)了一種與偏振無關的液晶相位調(diào)制的新方法。

與偏振無關的 LC 相位調(diào)制基于光控方位角 (LCAA) 過程。LCAA 工藝利用膽甾型液晶 (CLC) 的旋光效應來創(chuàng)建單層、多微域、正交扭曲 (MMOT) 結(jié)構(gòu)。

MMOT 結(jié)構(gòu)由具有正交排列的 LC 指向的多個微域組成。LCAA 工藝使用圖案化光束來控制每個微域中 LC 指向矢的對準。這使得研究人員能夠創(chuàng)建具有精確對準的 MMOT 結(jié)構(gòu)。

具有單層 MMOT 結(jié)構(gòu)的 LC 相位調(diào)制器具有偏振無關性和大相位深度的潛力。這使得它們成為各種應用的理想選擇，包括光通信、可穿戴設備和顯示器。

光控方位角(LCAA)工藝可用于制造具有低偏振依賴性、高相位延遲和簡單結(jié)構(gòu)的多微域正交扭曲(MMOT)器件。LCAA工藝中頂部和底部基板之間的對準角度以及MMOT結(jié)構(gòu)的掩模網(wǎng)格尺寸可以定制，以滿足不同應用的要求。

該設備有可能徹底改變我們在各種應用中使用光的方式。例如，它可用于創(chuàng)建更高效??、更可靠的新型光通信系統(tǒng)。它還可以用于開發(fā)新型可穿戴設備，能夠以更清晰、簡潔的方式顯示信息。