Wirbellichtarrays haben breite Anwendungsperspektiven in der optischen Kommunikation, der Manipulation von Mikropartikeln und der parallelen Laserbearbeitung und haben in den letzten Jahren zunehmend Aufmerksamkeit erhalten. Die Realisierung dynamisch einstellbarer longitudinaler Wirbellichtarrays bleibt jedoch eine gewisse Herausforderung. In diesem Artikel wird basierend auf der Dammann-Codierungsmethode und der Flüssigkristall-Orientierungstechnologie eine Flüssigkristall-Spiral-Dammann-Wellenplatte entworfen und hergestellt. Die experimentellen Ergebnisse zeigen, dass das Gerät effizient ein 1×5 longitudinales Wirbellichtarray mit schrittweise veränderlicher topologischer Ladung erzeugen kann und den Schaltzustand des Geräts durch Veränderung der angelegten Spannung dynamisch umschalten kann. Darüber hinaus kann das Gerät durch einmaliges horizontales/vertikales Kippen oder Ändern des einfallenden Lichtmodus die topologische Ladung des erzeugten longitudinalen Wirbellichtarrays invertieren oder Additions- und Subtraktionsoperationen durchführen. Die Flüssigkristall-Spiral-Dammann-Wellenplatte bietet Vorteile wie niedrige Kosten, hohe Effizienz und elektrooptische Einstellbarkeit und dürfte die Anwendung von flüssigkristallinen optoelektronischen Bauelementen in multidimensionaler Lichtfeldsteuerung fördern.

Flüssigkristall; Lichtorientierungstechnologie; Wirbellichtarray; Dammann-Gitter