従来の液晶切替回折格子は偏光に敏感で、格子周期を連続的に電気制御で調整することが困難で応答が遅く、複雑な光学系での多次元高精度光制御の要求を満たせません。これらの問題を解決するため、本研究では広温度域（0〜65 ℃）の撓曲電気液晶混合系を用い、パターン化光配向技術を組み合わせて、格子周期、回折角、回折効率を連続調整可能な二重モード液晶切替回折格子を作製しました。この格子は、大きさが著しく異なる2種類の周期構造を含み、異なる距離で全く異なる2種類の回折信号を生成できます。無電圧時には、光配向パターンに基づく小回折角の横方向一次元回折を示し、14 V以上の電圧を印加すると、撓曲電気効果に基づく大回折角の十字縞状回折が励起されます。14 V〜26 Vの電圧範囲で、格子周期は6.65 µm〜1.87 µmまで連続可変で、全範囲の周期調整に約100秒を要し、従来の光応答性コレステリック液晶格子制御速度より約12倍高速です。同時に、本装置は偏光依存性が弱く、格子周期、回折角、回折効率の連続電気制御調整を同期的に実現でき、複雑なパターン電極構造を必要としない簡便な製造工程を持ち、スペクトル走査、適応ビーム形成、拡張現実ディスプレイなどの動的光学シーンで広範な応用可能性を持ち、可変液晶光電デバイス設計に新たな技術的道を提供します。

撓曲電気効果;広温度域;周期連続調整;モード切替格子;パターン化光配向