従来の光学ビームスプリッターは固定された幾何構造と静的な動作モードに制限されており、動的に再構成可能なフォトニックシステムの要求を満たすことが困難である。レーザービームの偏光制御分割を実現するために、本研究では液晶の屈折率勾配分布に基づくプログラム可能な光学デバイスを構築した。液晶平面相当屈折率モデルを構築し、デジタルマイクロミラーデバイス（DMD）のデジタルマスクフォトリソグラフィ技術を用いて30°、45°、60°、90°の配向角を持つ三角形パターン化液晶ボックスを作製し、配向角度と有効屈折率のマッピング関係を体系的に確立した。実験の結果、配向角度が30°から90°に増加するにつれて対応領域の有効屈折率が単調に増加する傾向を示し、水平方向偏光光入射条件下で非通常光（e光）の屈折角が入射角（15°〜75°）に対して線形に増加し、液晶媒質中のスネルの法則の適用性が確認された。偏光状態が水平から垂直へ連続的に調整される過程で、e光と通常光（o光）の強度比が規則的に変化し、46°の偏光角で1∶1の平衡状態に達した。円偏光光入射時には対称的な二重光束が励起され、複屈折位相差が分割動作における制御機構であることが明らかになった。本研究はパターン化液晶デバイスの屈折率勾配分布設計を通じて偏光符号化ビーム分割を実現し、その動的調整特性が新しい再構成可能なフォトニックデバイスの開発に理論的基盤と技術的道筋を提供する。

液晶光制御配向;デジタルマスクフォトリソグラフィ;偏光分割;等価屈折率;スネルの法則