Face aux problèmes d'orientation anormale et de perte d'efficacité causés par la pénétration directe des réseaux plasmoniques dorés sub-longueur d'onde dans les cristaux liquides, les modulateurs spatiaux optiques à taille caractéristique sub-longueur d'onde nécessitent une solution d'ancrage optimisée alliant simplicité de fabrication et avantage de performance. À cette fin, cet article propose une nouvelle solution d'ancrage : utiliser le polyméthacrylate de méthyle (Polymethyl Methacrylate, PMMA) en tant que photoresist pour la fabrication du réseau plasmonique doré, ainsi que comme matériau de remplissage des rainures et d'ancrage sur le substrat de la boîte à cristaux liquides, simplifiant ainsi le procédé tout en assurant une orientation homogène et évitant les problèmes d'infiltration. Pour révéler les règles d'ancrage lors du contact direct entre le réseau doré sub-longueur d'onde et la surface du cristal liquide, et préciser les limitations de performance de la méthode d'infiltration directe, une méthode d'ancrage directe du cristal liquide sur la surface du réseau doré a été adoptée, étudiant orientation des molécules de cristal liquide lors de l'infiltration du réseau via la microscopie polarisante orthogonale. Deux groupes de boîtes à cristaux liquides ont été préparés avec une orientation parallèle et perpendiculaire aux lignes du réseau sur la sous-couche, observant que les molécules dans l'échantillon s'alignaient selon les lignes du réseau, induisant une orientation torsadée. Cette orientation n'est pas le mode d'ancrage parallèle privilégié par la technologie classique des modulateurs de phase, et est perpendiculaire à la polarisation des plasmons de surface (Surface Plasmon Polaritons, SPP) en résonance avec le réseau, empêchant la résonance de capter efficacement la modulation du cristal liquide pour une modulation dynamique. Sur la base des observations du comportement d'orientation à l'interface, une simulation avec TechWiz 3D a été réalisée pour modéliser les variations du vecteur d'orientation du cristal liquide à la surface inférieure du réseau doré sous application électrique, lorsque les rainures sont remplies de PMMA ou de cristaux liquides, fournissant les valeurs de changement d'indice de réfraction effectif du cristal liquide à cette surface. Les données obtenues ont été importées dans FDTD Solutions pour comparer la modulation de phase de réflexion et les caractéristiques de réflectivité entre les deux méthodes de remplissage. Les résultats de simulation montrent que, comparé au remplissage en cristal liquide, le remplissage en PMMA permet d'atteindre une plage de modulation de phase complète de 0 à 2π avec de meilleures caractéristiques de réflectivité. Cette étude met en évidence que la couche de planarisation en PMMA est une solution technique viable pour les dispositifs d'ultrasurface optique visant le contrôle dynamique des cristaux liquides.

réseau plasmonique doré sub-longueur d'onde; modulation de phase; ancrage de la boîte à cristaux liquides; indice de réfraction effectif des cristaux liquides; couche de planarisation PMMA