광섬유 집적 소자는 작은 크기와 높은 기능 통합성 덕분에 최근 몇 년간 점점 더 많은 관심을 받고 있습니다. 현재 광섬유 집적 소자는 일반적으로 유전체형 또는 금속형 미세구조로 구성되며, 그 제조 공정은 주로 고정밀 마이크로/나노 가공 기술에 의존하여 비용이 높고 공정이 복잡한 문제에 직면해 있습니다. 또한, 정적이고 고정된 기하학적 구조를 가진 광섬유 광학 소자는 기능이 조절되지 않아 그 응용 범위를 크게 제한합니다. 본 논문에서는 광섬유 단면에 집적된 액정 빔 성형 소자를 설계하고 검증하였습니다. 단일 모드 광섬유 단면에 평행 고정 및 수직 고정된 액정 폴리머 액적을 가공하여 가시광선 영역에서 빔 성형 소자를 얻었습니다. Q-텐서 모델과 Rayleigh-Sommerfeld 회절 이론을 기반으로 특별한 액정 지향 벡터 배열을 가진 액정 폴리머 액적의 시뮬레이션을 수행하였습니다. 서로 다른 고정 조건에서 액정 폴리머 액적의 광학적 성능을 실험적으로 검증하였고, 실험 결과는 시뮬레이션 결과와 거의 일치하여 해당 액정 소자의 빔 성형 능력을 입증하였습니다. 이 액정 소자는 광섬유 광학 소자의 초소형화 및 집적화를 위한 저비용, 고효율, 편리한 새로운 경로를 제공합니다.

빔 성형; 광섬유 단면; 액정 폴리머 액적; 액정 지향 벡터; 집적 소자