光ファイバー集積デバイスは、その小型サイズと高機能集積の特徴から、近年ますます注目を集めています。現在の光ファイバー集積デバイスは、通常、誘電体型または金属型のマイクロ構造で構成されており、その製造加工は高精度なマイクロナノ加工技術に依存しており、コストが高く工芸が複雑という課題に直面しています。さらに、静的で固定された幾何学的構造を持つ光ファイバー光学デバイスの機能は調整できず、その応用範囲を大きく制限しています。本論文では、光ファイバー端面に集積された液晶ビーム整形デバイスを設計および検証しました。シングルモード光ファイバー端面に平行アンカーおよび垂直アンカーで液晶ポリマー液滴を加工することで、可視光帯域のビーム整形デバイスを得ました。QテンソルモデルとRayleigh-Sommerfeld回折理論に基づき、特殊な液晶指向ベクトル配列を持つ液晶ポリマードロップのシミュレーションを実施しました。異なるアンカー条件下での液晶ポリマードロップの光学性能を実験的に検証し、実験結果はシミュレーション結果とほぼ一致し、本液晶デバイスのビーム整形能力を証明しました。この液晶デバイスは、光ファイバー光学デバイスの小型化と集積化に対して、低コストで効率的かつ便利な新しい道を提供します。

ビーム整形; 光ファイバー端面; 液晶ポリマードロップ; 液晶指向ベクトル; 集積デバイス