Der räumliche Lichtmodulator (Spatial Light Modulator, SLM) ist ein Schlüsselbauteil zur Steuerung des Lichtfeldes. In diesem Artikel wird die reflektierende Phaseneigenschaft eines SLM-Gerätemodells (G-LCoS) untersucht, das ein subwellenlängengoldgitter enthält, das in flüssigkristallin auf Silizium (Liquid Crystal on Silicon, LCoS) eingebettet ist. Dieses Gerätemodell hat eine asymmetrische Grenze des subwellenlängengoldgitters im G-LCoS, die durch eine ITO-transparent leitfähige Schicht und den Flüssigkristall gebildet wird. Zunächst wurde anhand des Streumatrixprinzips ein Berechnungsausdruck für die Reflexionsphase des subwellenlängengoldgitters angegeben, anschließend eine Formel zur Berechnung des effektiven Brechungsindexes der Flüssigkristallschicht an der Unterseite. Darauf basierend wurde mit der Software TechWiz 3D die Änderung des Ausrichtvektors des Flüssigkristalls an der Unterseite des Goldgitters unter Spannung simuliert und die Änderung des effektiven Brechungsindexes des Flüssigkristalls an der Unterseite des Goldgitters angegeben. Die erhaltenen effektiven Brechungsindexdaten wurden in die FDTD Solutions-Software importiert, um relevante Simulationsexperimente und Ergebnisanalysen an der Gerätestruktur durchzuführen. Unter Berücksichtigung der Dispersion von ITO an der Oberseite, der Höhenänderung des Goldgitters und der Werte des effektiven Brechungsindexes des Flüssigkristalls bei verschiedenen Spannungen wurde eine nahe an <inline-formula><alternatives><math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M1"><mn mathvariant="normal">2</mn><mi mathvariant="normal">π</mi></math><graphic specific-use="big" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xlink:href="alternativeImage/5F1EDD5B-4ED1-4d7b-A57F-2A84A202BEDA-M001.jpg"/><graphic specific-use="small" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xlink:href="alternativeImage/5F1EDD5B-4ED1-4d7b-A57F-2A84A202BEDA-M001c.jpg"/></alternatives></inline-formula> Phasenmodulation im sichtbaren Bereich über mehrere Wellenlängen hinweg realisiert. Das in dieser Arbeit untersuchte Gerät bietet auch einen neuen Ansatz zur Optimierung von AR/VR-Anzeigesystemen und holografischer Videoanzeige.

Subwellenlängen-Metallgitter; Streumatrix; effektiver Brechungsindex des Flüssigkristalls; Phasenmodulation; räumlicher Lichtmodulator