Basierend auf dem geometrischen Phasenprinzip von Flüssigkristallen können verschiedene farbkorrigierte planare optische Elemente wie q-Platten, Polarisationsgitter usw. entworfen und hergestellt werden, wobei die präzise Ausrichtung der Flüssigkristalle die zentrale Grundlage für die Funktionalität dieser optischen Elemente darstellt. Obwohl die Belichtungstechnologie mit digitalen Mikromaschinnengeräten (DMD) weit verbreitet in der Lichtorientierung von geometrischen Phasenelementen aus Flüssigkristallen eingesetzt wird, ist die Größendistanzauflösung durch die Größe der Mikromaschineneinheiten und die Vergrößerung des Projektionsobjektivs begrenzt. Um diese Einschränkungen zu überwinden, wird in diesem Artikel ein polarisationslaser-direktbeschreibungsverfahren (PLDW) vorgestellt, das ein Scan-Galvanometer mit einer Verschiebungsplattform kombiniert. Dieses System erreicht eine hohe Größendistanzauflösung von 3,4 μm und zeigt eine gute Lichtorientierungseffektivität. Mit diesem System wurden erfolgreich Pancharatnam-Berry (PB) Gitter, Linsen und Mikrolinsenarrays hergestellt. Die experimentellen Ergebnisse zeigen, dass die hergestellten PB-Gitter eine Periode von nur 27 μm haben und unter zirkular polarisiertem Licht eine relative Beugungseffizienz von über 85 % aufweisen; die hergestellten PB-Linsen haben eine gute Fokussierleistung, und ihre Arraystruktur ermöglicht eine 1:10-Abbildungsvergrößerung des Maskenmusters. Die vorgeschlagene PLDW-Technologie bietet eine neue, hochpräzise und kostengünstige Methode zur Lichtorientierung planarer geometrischer Phasenoptik-Elemente aus Flüssigkristallen.

Laser-Direktbeschreibung; Lichtorientierung; geometrische Phase; Flüssigkristalloptik-Elemente