カスケード型液晶偏光格子を通る光束の斜入射現象がその楕円率を変化させ、回折効率を低下させる問題に対し、偏光補償に基づくカスケード型液晶偏光格子の回折効率最適化方法を提案した。拡張ジョーンズ行列を用いて斜入射角度が液晶偏光格子の位相遅延に与える影響を解析し、ストークスパラメータと組み合わせて異なる斜入射角度での液晶偏光格子の出射光の楕円率変化を求めた。ベクトル回折理論を利用してカスケード型液晶偏光格子の回折効率モデルを構築した。液晶分子指向ベクトル分布に基づき、斜入射時の液晶電気制御位相板の座標系を構築し、斜入射角度が液晶電気制御位相板の位相遅延に与える影響を解析し、位相遅延と楕円率の関係を導出した。液晶電気制御位相板の動作電圧を最適化することで、斜入射による偏光崩れを補償し、楕円率の偏光補償を実現した。実験プラットフォームを構築し、理論の正確性と方法の有効性を検証した。測定結果によると、光束の偏向角が-5°から5°に変化する際、本論文で提案した方法はカスケード型液晶偏光格子の回折効率を3％～4％向上させた。

カスケード型液晶偏光格子;回折効率;拡張ジョーンズ行列;ストークスパラメータ;液晶電気制御位相板