Die Kreuzfinger-Elektrode basiert auf einer einseitigen Energiezufuhr und soll durch Vereinfachung der Wellenleiter-Schichtstruktur die optische Leistung des flüssigkristallbeschichteten Lichtwellenleiters verbessern. Zu diesem Zweck wurde in dieser Arbeit ein physikalisches Modell des flüssigkristallbeschichteten Lichtwellenleiters basierend auf der Kreuzfinger-Elektrode erstellt und die Änderung der effektiven Brechzahlmodulation des Wellenleitermodus unter dieser Struktur untersucht. Zunächst wurden durch theoretische Simulation die Merkmale der vom Kreuzfinger-Elektroden erzeugten elektrischen Feldverteilung geklärt; anschließend wurden die Ausrichtungszustände der flüssigen Kristallmoleküle unter dem Einfluss des elektrischen Feldes und deren Wirkung auf die effektive Brechzahl des Wellenleitermodus analysiert sowie quantitativ der Einfluss des Anfangsausrichtungswinkels der Flüssigkristalle, Δn und Δε auf die effektive Brechzahl untersucht; schließlich wurde der Vergleich der Änderung der effektiven Brechzahlmodulation des flüssigkristallbeschichteten Lichtwellenleiters zwischen der Kreuzfinger-Elektrode und der herkömmlichen zweiseitigen Elektrodenstruktur durchgeführt. Die Ergebnisse zeigen, dass die Kreuzfinger-Elektrode eine periodische elektrische Feldverteilung erzeugt, die zu einer periodischen Verteilung des Drehwinkels der Flüssigkristalle und der effektiven Brechzahl des Lichtwellenleiters führt; im Vergleich zur parallelen Ausrichtung (Anfangsausrichtungswinkel 2°) erzeugt die senkrechte Ausrichtung (Anfangsausrichtungswinkel 88°) eine größere Modulationsamplitude der effektiven Brechzahl, bei 40 V ist die senkrechte Ausrichtung 10,1-mal größer als die parallele. Größere Δn und Δε tragen dazu bei, eine größere Modulation der effektiven Brechzahl des Lichtwellenleiters zu erzielen. Im Vergleich zu zweiseitigen Elektroden kann die Kreuzfinger-Elektrode bei gleichem Spannungsniveau eine größere Modulation der effektiven Brechzahl erreichen.

Kreuzfinger-Elektrode; Flüssigkristall; Lichtwellenleiter