Vorhandene flüssigkristallumschaltbare Beugungsgitter, die polarisationssensitiv sind, weisen Schwierigkeiten bei der kontinuierlichen elektrischen Einstellung der Gitterperiode und eine langsame Reaktionszeit auf, was den Anforderungen einer multidimensionalen, hochpräzisen Lichtsteuerung in komplexen optischen Systemen nicht gerecht wird. Zur Lösung dieser Probleme verwendet diese Arbeit ein hybrides elektrolastisches Flüssigkristallsystem mit einem weiten Temperaturbereich (0~65 ℃) in Kombination mit einem strukturierten Lichtorientierungsverfahren zur Herstellung eines zweimodalen umschaltbaren Flüssigkristallgitters, bei dem Gitterperiode, Beugungswinkel und Beugungseffizienz kontinuierlich einstellbar sind. Das Gitter enthält zwei periodische Strukturen mit deutlich unterschiedlicher Größe, die an unterschiedlichen Entfernungen zwei völlig unterschiedliche Beugungssignale erzeugen können. Bei Nullspannung zeigt das Gitter eine auf dem strukturierten Lichtorientierungsmuster basierende kleine Beugungswinkel-eindimensionale Querbeugung; bei Anlegen einer Spannung über 14 V wird eine große Beugungswinkel-kreuzförmige Streifenbeugung ausgelöst, die auf dem elektromechanischen Biegeeindruck basiert; im Spannungsbereich von 14 V bis 26 V ist die Gitterperiode von 6,65 µm bis 1,87 µm kontinuierlich einstellbar, die vollständige Periodeneinstellung dauert etwa 100 s und ist damit etwa 12-mal schneller als herkömmliche, optisch reagierende Cholesterin-Flüssigkristallgitter. Das Gerät weist gleichzeitig eine geringe Polarisationsabhängigkeit auf und ermöglicht eine synchrone elektrische Kontrolle der Gitterperiode, des Beugungswinkels und der Beugungseffizienz, der Herstellungsprozess ist einfach und benötigt keine komplexen strukturierten Elektroden, was in dynamischen optischen Szenarien wie Spektralscanning, adaptiver Strahlformung und Augmented Reality große Anwendungspotentiale bietet und neue technische Wege für das Design einstellbarer flüssigkristalloptischer Bauelemente eröffnet.

Elektromechanischer Biegeeindruck;weiter Temperaturbereich;kontinuierliche Periodeneinstellung;umschaltbares Modalgitter;strukturiertes Lichtorientierungsmuster